Arachne eSpinner v2.0 - Máy quay sợi mở

Giới thiệu

Arachne eSpinner Phiên bản 2.0. Mạnh hơn, đơn giản hơn, rẻ hơn, dễ lắp ráp hơn, và có lẽ hoạt động tốt hơn.

Chào mừng bạn đến với sự phát triển của Arachne eSpinner. Phiên bản này không phải được tạo ra vội vàng để tham gia một cuộc thi; nó được phát hành khi đã sẵn sàng. Vì tôi không biết cách quay sợi, quyết định đó được đưa ra bằng cách mở cửa sổ và chờ gió mách bảo khi nào là thời điểm thích hợp. Tôi đã đăng lại các tệp STEP và mong nhận được những gợi ý, cải tiến, bổ sung và bản phối lại của các bạn.

Cải tiến

• Cấu trúc cơ khí được gia cố Khung và các bộ phận chịu lực đã được thiết kế lại để có độ cứng tốt hơn và hoạt động mượt mà hơn.

• Tối ưu hóa để in dễ dàng Tất cả các bộ phận đều được thiết kế từ đầu để dễ dàng in ấn. Không cần hỗ trợ, hình học sạch hơn, dung sai khoan dung hơn, hầu hết các bộ phận hoạt động tốt với PLA, và toàn bộ quá trình lắp ráp thân thiện hơn với người mới bắt đầu. Ngoài ra, vì hầu hết các bộ phận đều nhỏ, đây có thể là một cách tuyệt vời để xử lý những cuộn sợi gần hết.

• Điện tử đơn giản hóa Các bộ điều khiển driver trước đây đắt đỏ, phức tạp và yêu cầu hàn, lập trình và cả những kỹ thuật "ma thuật đen". Phiên bản này thay thế tất cả những thứ đó bằng bộ điều khiển tốc độ động cơ DC có thể đảo chiều với giá 5 đô la. Không cần firmware, không cần gỡ lỗi, không cần hàn, không cần "mạng nhện" dây điện.

• Giúp bạn kết bạn! Nếu bạn chỉ mua tất cả các bộ phận trong BoM thì chi phí khoảng 150 đô la, nhưng vì Amazon bán mọi thứ theo số lượng lớn, nên nếu bạn muốn làm hai cái thì chi phí cho mỗi cái sẽ rẻ hơn đáng kể. Động cơ và puly được bán riêng lẻ (31,56 đô la cho cả hai tại thời điểm viết bài), nhưng tất cả các danh sách khác (tổng cộng 115,46 đô la) đều đủ để làm ít nhất hai bộ, làm cho tổng chi phí dưới 90 đô la mỗi bộ. Ngoài ra, vì mỗi bộ cần hơn nửa cuộn sợi, nên sẽ cần hai cuộn để in cả hai, nghĩa là bạn có thể dùng nhiều màu sắc. Thật vui!

Vitamin (Bộ phận không in được)

You will need the following parts to build this project. These are not affiliate links, nor are they endorsements for these specific brands, they are just either the actual parts I used or the closest things I could find on the jungle website. Local suppliers, like hardware or dollar stores, may provide more reasonable quantities i.e. the link for the cup hooks is for 100 of them and you only need 3 (5 if you want two sets of flyer hooks). I bought a small pack of them at a local hardware store, 6 for $1. The only thing you may have to be careful of is the dimensions of the square nuts; there are several sizes extant, the ones I linked include the dimensions and are the same as the ones I used.

• 6804 Bearing

• 608 Bearings

• 8 mm x 150mm Linear Rod

• Motor

• 6mm Pulley

• Speed Controller

• M4 Square Nuts

• ½" Cup Hooks

• Brake Spring

• Poly Drive Belt

• Metric Screw Assortment

• 12V 2A power supply

• Power jack

• M4 x 12 Thumbscrews

• ~300 mm (12") of cotton twine

• a bit of sandpaper, a couple square inches of 180 or so grit

• a couple feet of 18 AWG strand-core wire

If you would rather self-source the hardware you should need:

• 4         M3 Hex Nuts

• 8         M4 Hex Nuts

• 26        M4 Square Nuts

• 10        M3 x 8 mm Socket Cap Screws

• 18        M4 x 12 mm Socket Cap Screws

• 8         M4 x 16 mm Socket Cap Screws

• 12       M4 x 20 mm Socket Cap Screws

Công cụ

• Một nắm Cờ lê lục giác phù hợp (đi kèm với bộ ốc vít tôi đã liên kết)

• Một kìm mũi nhọn

• Một nhíp dài (hoặc dùng kìm)

• Một chiếc búa nhỏ

• Một tua vít nhỏ (để lắp đai ốc vuông, hoặc dùng Cờ lê lục giác nhỏ)

• Một dụng cụ bấm cos hoặc mỏ hàn (hàn là tùy chọn nhưng được ưu tiên)

In ấn

Nhiều bộ phận này yêu cầu dung sai in khá khắt khe. Để kiểm tra máy in của bạn, hãy tải xuống bobbin và cắt bỏ phần đầu ren của mặt bích trong phần mềm slicer của bạn. Chúng nên khớp với nhau mà không gặp nhiều khó khăn. Nếu cần, hãy điều chỉnh cài đặt in của bạn trước khi tiếp tục.

Tất cả các bộ phận đều được cung cấp dưới dạng lắp ráp và không yêu cầu hỗ trợ như định hướng, chỉ cần in một bản của mỗi bộ phận (trừ các tệp Brake Screw thay thế, hãy làm theo hướng dẫn để xem bạn có cần in một trong số đó không). In ở độ cao lớp 0,20 mm với 5 lớp biên và lớp trên, dưới, sử dụng lớp điền đầy đẳng hướng (gyroid hoặc cubic). Sử dụng công cụ tạo lớp biên Arachne trong slicer của bạn để có sự đối xứng hoàn hảo. 😉

Để có thêm bobbin, chỉ cần in lại bộ lắp ráp bobbin (và cung cấp thêm hai vòng bi 608 cho mỗi bộ).

Bộ Flyer Assembly có hai bộ Flyer Hook. Nếu bạn muốn có nhiều hơn, chỉ cần tăng số lượng và thêm mỗi bộ một đai ốc vuông M4, một vít ngón tay cái M4 x 12 và một móc cốc.

Hầu hết các bộ phận này hoạt động tốt với PLA, mặc dù PLA+ hoặc PETG vẫn được ưu tiên. PLA (đặc biệt là PLA lụa mà tôi đã sử dụng cho một số thử nghiệm) có thể giòn và nứt khi lắp đai ốc vuông. Tôi khuyên bạn nên in ít nhất các cánh tay flyer từ PLA+ hoặc PETG vì chúng chịu một lượng lực và độ uốn nhất định. Ngoài ra, PLA+ và PETG có độ ma sát cao hơn một chút so với PLA tiêu chuẩn và có thể cải thiện "sức giữ" của bộ phận vít hãm / bộ giữ vít hãm. Có các phiên bản thay thế của các bộ phận này nếu bạn cần khoảng hở nhiều hơn hoặc ít hơn, tùy thuộc vào thiết lập máy in và slicer của bạn. Tuy nhiên, PLA có nhiều màu sắc thú vị hơn và dường như hoạt động tốt trong các thử nghiệm (hạn chế) của tôi. Nếu các bộ phận PLA của bạn quá giòn, chỉ cần in lại chúng bằng PLA+ hoặc PETG hoặc thứ gì đó khác (và có thể bình luận về những thành công và thất bại của bạn để người khác học hỏi và tôi có thể thiết kế lại các bộ phận gặp sự cố).

Lắp ráp

Tôi biết điều này trông có vẻ nhiều, nhưng thực sự không phải vậy. Tôi chỉ cố gắng mô tả càng chi tiết càng tốt.

Lắp ráp Riser, Đế và Điện tử

Các bộ phận Front và Rear Risers mỗi bộ được in theo các cụm lắp ráp thay thế (các mặt đối diện trong một cụm và các mặt phía sau trong một cụm khác) để cho phép lựa chọn màu sắc hoặc vật liệu dễ dàng hơn cho mặt trước và mặt sau.

1. Ép hai nửa của risers lại với nhau bằng tay để đảm bảo căn chỉnh đúng, sau đó gõ nhẹ nhàng vào vị trí, đảm bảo không còn khe hở. Chúng nên khớp chặt với nhau ngoại trừ gần các chỗ đỡ vòng bi, nơi một chút độ uốn còn lại là có thể chấp nhận được vì chúng sẽ được bắt vít với nhau.

2. Ép ba (3) đai ốc M4 vào các chỗ lõm bên trong mỗi riser. Gõ nhẹ nếu cần thiết.

3. Dùng ba (3) vít M4 x 12 mm đầu lục giác để cố định mỗi riser.

4. Gắn động cơ vào Front Riser bằng sáu (6) vít M3 x 8 mm. Không sử dụng vít dài hơn hoặc siết quá chặt để tránh làm hỏng hộp số trên động cơ. Sau bước này, hãy xoay trục động cơ bằng tay để đảm bảo các vít không cản trở hộp số.

5. Gắn puly vào trục động cơ bằng các vít định vị đi kèm. Một trong các vít định vị phải tiếp xúc với phần dẹt của trục động cơ.

6. Căn chỉnh Rear Fascia lên Rear Riser, ấn nhẹ vào vị trí bằng tay để đảm bảo căn chỉnh đúng, sau đó gõ nhẹ nhàng vào vị trí bằng búa.

7. Vặn một móc cốc vào lỗ nhỏ trên Bộ giữ lò xo hãm (Brake Spring Retainer).

8. Ép hai (2) đai ốc M4 vào Bộ giữ lò xo hãm và cố định nó vào Rear Riser bằng hai (2) vít M4 x 16 mm đầu lục giác.

9. Ép tám (8) đai ốc vuông M4 vào các chỗ lõm trên Bộ giữ vít hãm (Brake Screw Retainer). Sử dụng kìm mũi nhọn, búa và tua vít nhỏ nếu cần.

10. Gắn Bộ giữ vít hãm vào Rear Riser bằng bốn (4) vít M4 x 20 mm đầu lục giác.

11. Tháo lớp co nhiệt khỏi công tắc điều khiển động cơ và ấn nó vào chỗ lõm trên Front Riser. Nó sẽ khớp chặt vào vị trí.

12. Bấm các đầu cos đi kèm vào khoảng 6” (150 mm) dây 18 AWG và gắn vào các cực của động cơ hoặc hàn khoảng 6” dây 18 AWG vào các cực của động cơ. Cứ để dây hơi dài nếu bạn thích, việc cắt bớt sau này khá dễ dàng và có một chút không gian để giấu dây thừa.

13. Nếu bạn có thể hàn, hãy tháo lớp co nhiệt khỏi giắc cắm, hàn lại các dây đi kèm và hàn khoảng 10” (250 mm) dây 18 AWG vào giắc cắm. Nếu bạn không thể hàn, có một điểm gắn thay thế cho giắc cắm.

14. Lấy Spreader và Jack Hole Plug từ Bộ lắp ráp Đế (Base Assembly). Nếu bạn đã hàn dây dài hơn vào giắc cắm, hãy luồn nó qua cánh tay spreader và vặn chặt vào vị trí. Nếu bạn không thể hàn giắc cắm, hãy luồn nó qua lỗ ở chân spreader và vặn chặt vào vị trí. Vặn Jack Hole Plug vào lỗ nào bạn không sử dụng.

15. Chú ý đến cực tính, gắn dây động cơ và dây giắc nguồn vào bộ điều khiển tốc độ động cơ.

16. Tùy chọn, bạn có thể nhẹ nhàng cắm công tắc đảo chiều và nguồn vào lúc này để kiểm tra xem mọi thứ có hoạt động không. Kiểm tra xem công tắc có đảo chiều động cơ và núm vặn có điều chỉnh tốc độ của nó không. Tháo công tắc đảo chiều sau đó có thể giúp các bước tiếp theo dễ dàng hơn, nhưng dù thế nào cũng hãy cẩn thận, dây đó rất mỏng manh.

17. Ép bốn (4) đai ốc M3 và mười hai (12) đai ốc vuông M4 vào các chỗ lõm trên Bộ vỏ điện tử (Electronics Housing).

18. Luồn trục chiết áp của bộ điều khiển tốc độ động cơ qua lỗ trên Bộ vỏ điện tử và cố định bộ điều khiển tốc độ bằng bốn (4) vít M3 x 8 mm đầu lục giác. Bạn có thể cần dùng nhíp để đặt các vít bên trong, nó hơi chật ở đó. Có các lỗ ở đáy vỏ để luồn Cờ lê lục giác vào để siết chúng.

19. Đảm bảo dây động cơ đi qua khe trên Bộ vỏ điện tử và dây công tắc không bị kẹp. Gắn Front Riser vào Bộ vỏ điện tử bằng sáu (6) vít M4 x 16 mm đầu lục giác.

20. Gắn phích cắm công tắc vào ổ cắm trên bộ điều khiển tốc độ động cơ.

21. Trượt Bộ che điện tử (Electronics Cover) vào vị trí trên bộ phận điện tử, đảm bảo nó trượt hoàn toàn vào vị trí và không có dây nào bị kẹp. Phần lõm ở đáy nắp hướng về phía Front Riser.

22. Gắn Spreader vào Bộ vỏ điện tử bằng sáu (6) vít M4 x 12 mm đầu lục giác. Thực sự, bất kỳ kích thước vít nào cũng ổn ở đây (8 - 20 mm). Vít 8 mm có thể khó bắt đầu, nhưng đây là nơi bạn có thể sử dụng bất cứ thứ gì bạn có nhiều.

23. Gắn Spreader vào Rear Riser bằng hai (2) vít M4 x 20 mm đầu lục giác.

24. Gắn Spreader vào Bộ giữ vít hãm bằng bốn (4) vít M4 x 12 mm đầu lục giác.

25. Ép núm xoay đã in vào trục chiết áp.

26. Cắm nguồn và kiểm tra lại mọi thứ.

27. Đặt Bộ lắp ráp Đế (Base Assembly) sang một bên.

Bộ lắp ráp Flyer và Bobbin

1. Đặt Cánh tay Flyer (Flyer Arm) trên một bề mặt phẳng, cứng, lắp thanh dẫn động tuyến tính 150 mm vào chỗ lõm và gõ nhẹ nhàng vào vị trí. Nó có thể cần một chút lực, nhưng bạn sẽ nghe thấy âm thanh thay đổi khi thanh chạm đáy. Nếu bạn không chắc đã lắp hết cỡ chưa, hãy lắp và gắn Bộ lắp ráp Miệng phun (Orifice Assembly) (Các bước 4 và 5 bên dưới) và đặt Flyer vào Đế. Nó nên có khoảng cách dưới 1 mm giữa đầu thanh và Rear Riser. Nếu không, hãy tháo Bộ lắp ráp Miệng phun và lặp lại bước này.

2. Lắp hai (2) đai ốc vuông M4 vào mỗi cánh tay flyer.

3. Gắn các Cánh tay Flyer vào Thân Flyer (Flyer Body) bằng hai (2) vít M4 x 12 mm đầu lục giác ở các lỗ bên trong (hướng về miệng phun) và hai (2) vít M4 x 20 mm đầu lục giác ở các lỗ bên ngoài.

4. Trên đầu ren của miệng phun, đặt một Vòng đệm (Bearing Spacer), vòng bi 6804 và Vòng đệm thứ hai, theo thứ tự đó.

5. Vặn Miệng phun vào Thân Flyer.

6. Thử lắp Móc Flyer (Flyer Hooks - các bộ phận in được) lên Cánh tay Flyer. Chúng nên trượt mượt mà với ít ma sát. Nếu chúng bị kẹt, hãy dùng một ít giấy nhám grit 180 để chà nhẹ các cánh tay Flyer cho đến khi chúng trượt mượt mà. Chà chúng dưới vòi nước để giảm bụi hoặc rửa sạch chúng sau đó để loại bỏ bột và phục hồi độ bóng như ban đầu.

7. Vặn một móc cốc vào các lỗ nhỏ trên Móc Flyer.

8. Ép một đai ốc vuông M4 vào các chỗ lõm trên Móc Flyer.

9. Vặn một vít ngón tay cái M4 x 12 mm vào mỗi Móc Flyer, cẩn thận để vít không nằm ngoài chỗ lõm của Cánh tay Flyer.

10. Trượt Móc Flyer lên Cánh tay Flyer và cố định bằng vít ngón tay cái. Chỉ cần một lực rất nhỏ là đủ để cố định các móc, không siết quá chặt.

11. Ép một vòng bi 608 vào chỗ lõm trên Mặt bích Bobbin Trước (Front Bobbin Flange).

12. Vặn Mặt bích Vòng bi Sau (Rear Bearing Flange) vào Mặt bích Bobbin Trước.

13. Ép Vòng đệm Vòng bi (Bearing Spacer) vào chỗ lõm trên Mặt bích Vòng bi Sau.

14. Ép một vòng bi 608 vào cùng chỗ lõm đó.

15. Vặn Bộ giữ Vòng bi Sau (Rear Bearing Retainer) vào Mặt bích Vòng bi Sau.

16. Đặt Bộ Bobbin và Flyer (Bobbin and Flyer Assembly) sang một bên.

Lắp ráp Cuối cùng

1. Vặn Vít điều chỉnh lực hãm (Brake Tension Screw) vào Bộ giữ vít hãm cho đến khi khe ở đầu vít lộ ra hoàn toàn. Vít nên vừa khít nhưng không quá chặt. Nếu nó quá lỏng, nó sẽ không thể giữ lực căng trên dây hãm, và nếu nó quá chặt, sẽ khó xoay. Nếu quá chặt, hãy thử tệp tin Vít hãm (undersize) đi kèm, và nếu quá lỏng, hãy in tệp tin (oversize).

2. Buộc khoảng 12” (300 mm) vật liệu hãm ưa thích của bạn vào đầu Vít điều chỉnh lực hãm bằng cách luồn nó qua khe và buộc vào các ren.

3. Buộc một lò xo vào phía bên kia của dây hãm và móc nó vào Bộ giữ lò xo hãm.

4. Vặn Vít điều chỉnh lực hãm để giảm độ chùng, chừa đủ không gian để luồn Puly hãm (Brake Tension Pulley) trên Bobbin qua.

5. Trượt bộ lắp ráp Bobbin lên Bộ lắp ráp Flyer. Nếu nó không trượt mượt mà, hãy nới lỏng các khớp ren trên Bộ lắp ráp Bobbin, trượt hết cỡ vào thanh ren để căn chỉnh các vòng bi và siết chặt lại.

6. Trượt một vòng bi 608 qua đầu thanh ren và đặt Bộ lắp ráp Flyer và Bobbin vào Bộ lắp ráp Đế.

7. Đặt Bộ lắp ráp Flyer và Bobbin lên Bộ lắp ráp Đế, đảm bảo dây hãm đi qua Puly Hãm ở phía sau Bobbin.

8. Siết chặt Vít điều chỉnh lực hãm để giảm hết độ chùng.

9. Sử dụng phương pháp ưa thích của bạn để nối dây đai. Tôi đã sử dụng một bộ gá nhỏ tôi tự làm (có trong các tệp in) và một máy khò nhiệt.

10. Lắp dây đai và thực hiện bài kiểm tra cuối cùng.

11. Quay đồ thôi!