3D scanner

Þetta verkefni er tilraun til að búa til þrívíðan laser skanna á ódýran hátt. Hægt er að nálgast mjög góðar upplýsingar á netinu um það hvernig hægt er að smíða ódýra laser skanna þar sem notuð er vefmyndavél, handhægur línulaser og opinn hugbúnaður. Í öllum tilvikum er gert ráð fyrir að fyrirmyndin sem gera á þrívíða skrá eftir, sé lýst upp með laser sem haldið er á og hreyfður upp og niður með handafli. Við vildum athuga hvort okkur tækist að smíða stýringu á laserinn þannig að hann yrði hreyfður með jöfnum hraða og nákvæmni upp og niður á meðan skönnuninni stendur.

Fyrsta hugmynd var að smíða einhverskonar gálga sem laserinn færðist eftir með mótorstýringu. Þar sem DC mótorar snúast nokkuð hratt var ljóst að það þyrfti að smíða gírkassa til að hægja á færslunni eftir gálganum. Það var því ákveðið að setja tennur á gálgann sjálfan og fá færsluna á lasernum til með því að tengja mótorinn á gírkassa.

Valinn var 5V dc mótor sem snýst 4800 snúninga á mínútu. Gálginn sem smíðaður var er 50cm hár og með 1,8 tönn á hvern sentimetra, eða samtals um 90 tennur. Þar sem ljóst var að umfang gírkassans væri töluvert, var ljóst að ekki væri hægt að nýta allar tennurnar í gálganum og var því gert ráð fyrir að nothæfar tennur væru um 72, eða 40cm í færslu. Þetta þýðir jafnframt að hámarkshæð fyrirmyndar verður 40 cm með þessari stærð gálga. Við tókum ákvörðun um að smíða 24 tanna tannhjól sem gengi eftir brautinni á gálganum, þannig að það þarf að fara þrjá hringi til að komast frá byrjun að enda brautarinnar. Ef þetta tannhjól væri sett beint á mótor sem snýst 4800 snúninga á mínútu, tæki færslan úr lægstu stöðu í þá hæstu einungis 3/80 úr sekúndu. Við völdum því að setja saman gírkassa með 6 og 24 tanna tannhjólum, þar sem við náum að gíra niður mótorsnúninginn fjórfalt á hverjum öxli og með fjórum öxlum náum við að gíra snúninginn niður um 44 eða 256. Þetta þýðir að mótorinn þarf að snúast um 256 snúninga, til að endatannhjólið snúist einn snúning. Mótorinn þarf 3,2 sekúndur til að snúast þennan fjölda hringja á mesta styrk og þar af leiðandi tekur það um 9,6 sekúndur að snúa síðasta tannhjólinu þá þrjá hringi sem til þarf til að færa laserinn frá lægstu stöðu í þá hæstu.

Gálginn og lyftan sem laserinn verður festur á eru smíðaðir úr plexigleri. Búið er að koma öllum íhlutum verkefnisins fyrir á einni plötu 30X60 cm, eða einsog kemst fyrir í Epilog laser sambærilegum og eru til staðar í Fab Lab á Sauðárkróki, Akranesi og Vestmannaeyjum. Aðrir íhlutir í framleiðsluna eru fjórir 5X50mm boltar (frumgerðin nýtir aðeins þrjá, en ljóst er að það þarf að bæta einum við) átta 5mm rær og öxulefni. Við framleiðslu frumgerðarinnar var nýtt 3,5mm stöng sem fékkst í nálægri járnvöruverslun, en upprunalegt hlutverk stangarinnar var að opna tappa í baðvaski. Þessi stöng var söguð niður með járnsög, í 33mm langa öxla. Tonnatak var nýtt til að líma tannhjólin á öxlana og til að halda lyftugálganum saman.

Rafeindabúnaðurinn samanstendur af 5V DC mótor, 9v batteríi og batterísfestingu og HBridge prentplötu úr gagnasafni Fab Lab.

Frumgerðarsmíðin gekk nokkuð vel og var prófað að keyra lyftuna á mótor, án þess að nýta mótorstýringuna sem ekki náðist að klára áður en tímanum í Fab Bootcamp lauk að þessu sinni. Prófanir með mótor tókust mjög vel og stóðust allar fyrirfram áætlaðar tímasetningar með ágætum. Eftir er að klára mótorstýringuna og einnig eigum við eftir að verða okkur út um línulaser til að prófa lyftuna með honum og ákvarða hvernig stýringunni verður háttað, svo sem hversu margar ferðir upp og niður laserinn þarf að fara með lyftunni til að lýsa hverja hlið fyrirmyndarinnar nægjanlega. Þegar því verður lokið verður stýringunni jafnframt ætlað að snúa fyrirmyndinni á snúningsborði sem hannað hefur verið í þeim tilgangi og í tengslum við þetta verkefni. Gert hefur verið líkan að snúningsborðinu í stærðarhlutföllunum 1/2. Þegar þessu lýkur ættum við að hafa tilbúinn þrívíddarskanna sem ræður við hluti allt að 40cm á kant, og getur unnið sjálfvirkt á meðan unnið er að öðrum verkefnum.