Mantis Clamp - Hệ thống kẹp bánh răng hành tinh 2 cấp in nguyên khối

Mình cực kỳ ưng ý với thiết kế này, đây là hệ thống bánh răng hành tinh 2 cấp in nguyên khối (print-in-place) với tỷ lệ truyền 35:1 (mặt trời 1 : vành 2). Điểm hay nhất là các vành sẽ không bị trượt trừ khi bạn xoay bánh răng bên trong, nên không hề bị hiện tượng back-drive; các tay kẹp sẽ tự khóa cứng nếu núm xoay không được vặn.

Sau khi thấy mẫu 'Falcon Clamp' của tmackay trên kênh TeachingTech, mình nhận ra có thể làm một phiên bản tương tự nhưng đúng ý mình hơn. Mình đã sử dụng:

• Script OpenSCAD cho bánh răng hành tinh 2 cấp của Snaxxus để tạo bánh răng.
• cho phần tay kẹp.
• Sketchup 8 để kết hợp mọi thứ lại với nhau.

HƯỚNG DẪN IN

• Đầu in: 0.4mm
• Chiều cao lớp in: 0.2mm
• Tường (perimeters): 3 lớp
• Lớp trên/dưới: 5 lớp
• Infill: 15%
• Không cần support

Để 'tách' bản in lần đầu, mình dùng dao trét (scraper) chèn vào giữa vành trên và vành dưới để tách chúng ra - cách này thường giúp xử lý hầu hết các điểm dính.

Nhờ gợi ý của Joe Programmer, bánh răng mặt trời phía trên giờ được đỡ bởi một trụ đi xuyên qua bánh răng mặt trời phía dưới. Mình chỉ áp dụng thay đổi này cho phiên bản núm xoay hình lục giác (Hex-dial). Lớp đầu tiên của trụ đỡ và bánh răng mặt trời phía dưới được nối với nhau bằng các mấu nhỏ để đảm bảo độ bám trên bàn in. Đó là phần mình cần cắt bỏ sau khi in xong như trong video trên.

CÁC LOẠI NÚM XOAY

rev 3: Hex-Dial hình lục giác bo tròn giúp cầm nắm tốt hơn mà vẫn xoay dễ dàng.

rev 2: Tri-Dial hình tam giác giúp tăng độ bám.

rev 1: Round Dial thiết kế tròn đơn giản ban đầu.

ĐẾ ĐỠ

Thực lòng mà nói, thiết kế đế đỡ phù hợp cho Mantis Clamp là một trong những thử thách khó nhằn nhất của dự án này.

rev 5: Tension Stand có khay đựng linh kiện sâu hơn và phần 'ngàm' nhỏ hơn 0.5mm so với kẹp, nên ngàm sẽ tự uốn cong để giữ chặt kẹp.

rev 4: Wedge Stand dựa trên phản hồi từ TeachingTech, sử dụng ngàm kẹp theo kiểu nêm để giữ chặt kẹp bằng ma sát. Có thêm hai khay đựng linh kiện nhỏ.

rev 3: Mantis Feet (tên gọi siêu sáng tạo luôn). Lưu ý: cái này không dùng được với các phiên bản có support rời bên dưới tay kẹp.

rev 2: Đế đỡ với tính năng khóa in nguyên khối! Mình in đế khóa với 100% infill. Ngoài ra cần cắt bỏ một chút support tích hợp ở đầu ống cơ chế khóa sau khi in.

CẬP NHẬT

[2025-01-13] Mình vừa thiết kế phiên bản mới với các đệm có bản lề ở đầu để giữ các PCB nhỏ chắc chắn hơn. Mình gọi là Mandible Clamp.

[2025-01-10] Nhờ nâng cấp máy in và dùng công cụ Arachne của PrusaSlicer, mình đã in thành công bản 0.10mm backlash, không còn là thử nghiệm nữa nhé.

[2024-05-03] Theo thảo luận với @VaguelyUseful, mình đã thêm bản thử nghiệm giảm backlash xuống còn 0.10mm. Chúc may mắn cho những ai thử bản này!

[2023-03-10] Do nhiều phản hồi về việc bánh răng bị lỏng (backlash), mình đã tải lên bản giảm backlash từ 0.25mm xuống 0.20mm. Tuy nhiên mình vẫn khuyên dùng bản 0.25mm để tránh bị dính nhựa khi in.

[2023-02-23] Theo góp ý của Invalid_Maus, mình đã thay đổi phần support rời dưới tay kẹp thành chi tiết gia cường cho cánh tay.

BONUS

Trời ơi!!! TeachingTech đã nhắc đến Mantis Clamp trong video của họ!!!