Kìm rút đầu cắm JST (Over-engineered JST connector pliers)

Trên Printables có rất nhiều biến thể kìm dùng để kéo rút các đầu cắm JST connector ra khỏi socket. Với mình thì mấy mẫu đó vẫn chưa tối ưu. Mình quyết định tự thiết kế một cây kìm JST connector để khắc phục hết những điểm yếu mà mình gặp.

Mẫu kìm kéo plug gốc và các bản phát triển có lẽ xuất phát từ . Thiết kế của mình là bản gốc, làm lại từ đầu bằng OpenSCAD và có thể tùy biến. Thậm chí còn có thể dùng nền tảng này để làm những loại kìm khác.

Các cải tiến của thiết kế này so với những mẫu đang có:

• Hàm kìm (jaws) ngắn hơn để tạo lực đòn bẩy tốt hơn với lực bóp tay cầm nhỏ hơn.
• Răng hàm kìm song song khi kìm mở đúng bằng bề rộng của một JST plug.
• Các chi tiết bấm khớp (snap) với nhau và giữ chắc, không cần ốc/vít hay dụng cụ thêm.
• Diện tích tiếp xúc lớn giữa tay cầm và hub (gấp 3 lần các thiết kế khác) giúp tối đa độ bền tại điểm chịu ứng suất cao.
• Leaf springs tự mở kìm.
• Tiết diện tay cầm bo tròn phía ngoài để cầm êm tay, không phải nắm lên các mặt vát phẳng.
• Tay cầm thuôn (taper) ở nơi lực nhỏ hơn để tiết kiệm vật liệu.
• Tay cầm dài hơn, đủ cho tay người lớn.
• Hai tay cầm gần nhau hơn để thao tác dễ hơn.
• Tùy chọn gờ tì ngón tay giúp kéo JST plugs dễ hơn mà tay cầm không bị tuột khỏi tay.
• Có kèm tùy chọn eyelet để treo dụng cụ lên móc hoặc peg board.

Tổng thể thiết kế có thể tùy biến theo nhiều cách thông qua OpenSCAD customizer.

Cập nhật 10 May 2023: Làm mỏng clip để tránh gãy khi in bằng PLA (PLA giòn hơn, không hợp với clip dày như bản gốc). Tách thành các file STL riêng cho người dùng Cura.

Print Settings

Printer: Prusa i3 MK3S

Supports: No

Resolution: 0.20-0.30mm layers, 0.4mm nozzle

Infill: 4 perimeters, 30% cubic, solid at axle base

Filament: Prusament PETG

Notes:

Ở layer height 0.3 mm, in mất khoảng 1.5 giờ.

4 perimeters và 30% cubic infill là mức tối thiểu bạn nên dùng. Mình in một cái 30% infill và một cái 40% infill mà không thấy khác biệt rõ về độ cứng. PETG vốn cũng có độ dẻo.

Nên dùng solid infill cho một đoạn vài milimet phía trên và phía dưới phần chân trục (axle base) ở chi tiết “male”, để phân bố tải cắt (shear load) trên diện tích lớn hơn. Dùng cylindrical infill modifier trong slicer để làm việc này.

Post-printing

Để ráp hai phần tay cầm male và female, bạn phải nén nhẹ leaf springs để có thể đưa trục (axle) vào ổ (bearing). Bạn có thể ép hai lò xo về phía nhau trong lúc canh trục với hub, rồi nó sẽ trượt vào khớp.

Sau khi hai nửa đã vào với nhau, lắp snap-lock clip vào khe ở phía trên trục. Bạn cần bóp hai đầu lại để luồn qua. Có thể sẽ cần lực khá mạnh. Khi bạn đưa được răng khóa vào đúng rãnh, đẩy hết cỡ cho tới khi nó “snap” lại.

Nếu bạn cần tháo clip ra, dùng kìm mũi nhọn (needle-nose pliers) bóp cho răng khóa khép lại trong lúc đẩy ra.

How I designed this

Thiết kế hoàn toàn bằng OpenSCAD.

Một vài chi tiết mình thấy ưng ý:

• Tất cả cạnh đều được vát (beveled) mà không cần dùng phép minkowski() vốn rất chậm. Render phần này khá nhanh. Việc vát cạnh chủ yếu làm bằng cách scale extrusion một cách khéo.
• Tay cầm dạng uốn lượn (serpentine) với tiết diện tối ưu để cầm êm ở mặt ngoài. Mỗi tay cầm là một polyhedron chạy theo một đường bezier-curve, đồng thời tiết diện tay cầm được chỉnh hình nhẹ theo từng điểm trên đường đi.
• Thiết kế hàm kìm có thể thích nghi để tạo các loại kìm khác bằng cách thiết kế một cutout khác. Cutout của bản này tạo một cái móc đơn giản để kéo JST plug ra khỏi socket.

Category: Hand Tools