Maak een 3D-geprinte Nerf-minigun-koepel voor je RC-tank

In deze tutorial laat ik je zien hoe ik deze dubbelloops nerf minigun-koepel bouw voor de 3D-geprinte tank die ik in een van mijn vorige video's heb gebouwd. Spoiler alert:de minigun of het gatling-pistool zijn eigenlijk nep, maar hierdoor ziet deze tank er supercool en leuk uit om mee te spelen.

Je kunt de volgende video bekijken of de schriftelijke tutorial hieronder lezen.

Overzicht

De toren heeft een magazijn dat ongeveer 200 nerf-darts kan bevatten en deze allemaal in ongeveer een minuut kan afvuren. Dat is een vuursnelheid van ongeveer 200 darts per minuut. De darts kunnen vliegen met een snelheid van ongeveer 50 meter per seconde. Dat levert een bereik op van ongeveer 12 meter.

Dit zijn de maximale statistieken, die niet gek zijn, maar we kunnen ze onafhankelijk controleren, zowel het vuurvermogen als de vuursnelheid, via de RC-zender.

Voor het besturen van de tank gebruik ik een goedkope commerciële RC-zender die er opdrachten naar stuurt. Bij de tank bevindt zich een geschikte RC-ontvanger die de commando's ontvangt en naar een microcontroller stuurt.

Het brein van dit platform is een Atmega2560 microcontroller-gebaseerd bord en om alles eenvoudig met elkaar te verbinden heb ik een op maat gemaakte printplaat gemaakt die eenvoudig bovenop het bord kan worden bevestigd.

Dus, zoals ik al zei, hebben we geen echt minigun- of gutling gun-mechanisme dat de nerf-darts afvuurt, maar een eenvoudige en gebruikelijke methode om nerf-darts af te vuren met behulp van vliegwielen. De vliegwielen draaien met een zeer hoog toerental en in tegengestelde richting, dus wanneer het zachte deel van de nerf-pijl ermee in contact komt; ze stuwen de pijl behoorlijk krachtig voort.

Om de nerf-darts in die voortstuwende positie te krijgen, hebben we een roterend onderdeel dat de darts eenvoudig op hun plaats duwt terwijl het draait.

En wat het opbergen van de nerf-darts betreft, heb ik nog een andere eenvoudige methode gebruikt. Ik heb een groot magazijn gemaakt waar de nerf-darts in passen, en met behulp van de zwaartekracht en de twee rollen aan de onderkant van het magazijn worden de nerf-darts op hun plaats gebracht zodat de duwer ze naar de vliegwielen kan duwen.

Hoe dan ook, een paar woorden over de tank uit de vorige video. Het is dus een volledig 3D-geprinte tank die ik heb ontworpen, met een versnellingsbak met dubbele versnelling waarmee we een lagere of hogere versnelling kunnen selecteren en een hoger koppel of een hogere snelheid kunnen krijgen, afhankelijk van het terrein of de toepassing waarvoor wordt gebruikt.

De tank heeft ook een aantal coole LED-lampjes, d.w.z. adresseerbare ledstrips waarmee we eindeloze verbluffende lichteffecten kunnen creëren. Dus voor alle details over het bouwen van de tank kun je het vorige artikel bekijken, en nu kunnen we ons in dit artikel concentreren op het bouwen van de minigun-koepel ervoor.

De NERF minigun-koepel ontwerpen

Laten we eerst eens kijken naar het ontwerpproces. Voor het ontwerpen van de toren heb ik Onshape gebruikt, die tevens de sponsor is van dit project.

Onshape is het professionele cloud-native 3D CAD- en PDM-systeem dat ik voor mijn projecten gebruik.

Ik raad werktuigbouwkundigen en productontwerpers aan om Onshape eens te bekijken. Jij en je bedrijf kunnen Onshape Professional tot 6 maanden gratis gebruiken op https://Onshape.pro/HowtoMechatronics

Mijn belangrijkste doel voor dit project was om er eerlijk uit te zien, dus daarom heb ik dit ontwerp met dubbele loop bedacht, en om een groot magazijn te hebben waar zoveel mogelijk nerf-darts in passen.

Voor de pan- en tilt-beweging van de toren heb ik twee korte NEMA17-stappenmotoren gebruikt. De panbeweging gebeurt aan de basis met behulp van één tandwielset.

De basis is aan de tank bevestigd en heeft een vast tandwiel in het midden, en het bovenste deel van de toren draait of roteert terwijl de stepper het andere paar naar het tandwiel rond het vaste centrale tandwiel draait.

Aan de andere kant gebeurt de kantelbeweging aan de achterkant met behulp van een schroefaandrijfmechanisme.

De vliegwielen worden aangedreven door DC-motoren met een toerental van 12.000 tpm. Voor elke loop hebben we twee vliegwielen nodig, dus in totaal hebben we 4 van deze 12V DC-motoren nodig.

Wanneer ze worden afgevuurd, vliegen de nerf-darts door de centrale loop. De andere tonnen eromheen zijn er alleen maar om dat coole uiterlijk te krijgen.

Om de darts in de vliegwielen te duwen, gebruik ik een gelijkstroommotor van 50 tpm die een as van 6 mm door een tandwielstel aandrijft. Aan elke kant van de as hebben we dit darts-duwgedeelte, dat de darts in de vliegwielen duwt terwijl de as draait.

Dan hebben we nog dit magazijn dat ongeveer 200 darts kan bevatten, en aan de onderkant zitten rollers die helpen de darts in de juiste positie te brengen zodat ze naar de vliegwielen kunnen worden geduwd.

De rollen worden aangedreven door een gelijkstroommotor van 20 tpm, gecombineerd met een aantal tandwielen om ze in de goede richting te laten draaien.

Dit was eigenlijk het meest uitdagende deel van het hele project. Ik bedoel, op het eerste gezicht lijkt het eenvoudig. Onder invloed van de zwaartekracht zouden de darts naar beneden moeten gaan en moeten de rollen ze geleiden, maar het probleem is dat de nerf-darts erg licht van gewicht zijn. Bovendien zijn ze neuszwaar vanwege de rubberen punt aan de voorkant, wat het lastig maakt om ze op deze manier te geleiden.

3D-model- en STL-downloadbestanden

Je kunt het 3D-model van deze NERF Minigun Turret RC-tank rechtstreeks in je webbrowser bekijken met Onshape.

Je kunt het 3D-model van dit RC-tank-/robotplatform, evenals de STL-bestanden voor 3D-printen, verkrijgen bij Cults3D.

3D-printen

Ik zeg dit altijd in mijn video's:bij 3D-printen is het essentieel om de functie Horizontale expansie te gebruiken, of nu in de Creality Print-slicer heet dit X-Y-contourcompensatie en X-Y-gatcompensatie.

Als we deze instellingen standaard laten staan, zullen de printafmetingen waarschijnlijk niet precies hetzelfde uitkomen als in het CAD-model en dat komt door de uitzetting van het filament bij het 3D-printen. De gaten komen meestal kleiner uit en de contouren groter.

Voor dit project hebben we voor sommige onderdelen, zoals bijvoorbeeld de magazijnrollen en hun assen, losse verbindingen of spelingpassing nodig, en aan de andere kant hebben we voor sommige onderdelen, zoals de montage van de loop, strakke verbindingen of perspassing nodig. Afhankelijk van het onderdeel gebruiken we dus negatieve of positieve waarden voor deze instellingen. Ik heb waarden gebruikt binnen een bereik van +-0,1 mm. U kunt deze waarden echter alleen goed krijgen door enkele proefafdrukken te maken met verschillende waarden.

Ik heb de Creality K2 Plus 3D-printer gebruikt voor het afdrukken van alle onderdelen. Shout-out naar Creality voor het leveren van deze uitstekende 3D-printer. De Creality K2 Plus is eigenlijk een van de beste 3D-printers die ik ooit heb gebruikt. Je kunt er gewoon alles tegenaan gooien, of het nu een klein onderdeel is of zo groot als 350 x 350 mm, en het zal de klus perfect klaren.

Bekijk mijn gedetailleerde recensie van de Creality K2 Plus. Bekijk het ook eens in:Creality USA winkel; Creality EU-winkel; Amazon.

De NERF-minigunkoepel monteren

Oké, dus hier zijn alle 3D-geprinte onderdelen, zodat we kunnen beginnen met het monteren van de toren.

Het kost nogal wat tijd om alles te printen, omdat er veel onderdelen zijn en sommige behoorlijk groot zijn.
Hier is een volledige lijst met componenten die nodig zijn voor dit project, zoals de DC-motoren, de lagers en de bouten en moeren.

Materiaallijst

M3x8mm – 14
M3x10mm – 10
M3x16mm – 12
M3x16/18mm – 4
M3x20mm – 10
M3x25mm – 4
M3x8mm verzonken – 12
M3x10mm verzonken – 4

M4x20mm – 6
M4x25mm – 2
M4x30mm – 1

M3 stelschroeven – 10

M3 borgmoer – 50
M3-moer – 10
M4 Borgmoer – 40
M4-moer – 1
M6 moer – 4

Openbaarmaking:dit zijn affiliatielinks. Als Amazon Associate verdien ik aan in aanmerking komende aankopen.

Voor de elektronische stuklijst kunt u het gedeelte met schakelschema's raadplegen.

De toren monteren

Voordat ik de koepel monteerde, heb ik eigenlijk nieuwe veren op de schokdempers geïnstalleerd. Dit is een noodzakelijke stap, omdat we nu met de toren een behoorlijke massa aan de bovenkant van de tank zullen toevoegen.

De originele veren van de schokdempers zijn gewoon te zwak en kunnen al dat gewicht niet dragen. Ik kocht veren met dezelfde afmeting als het origineel, 30 mm lang en 15 mm buitendiameter, alleen met tickerdraad. De originele draad was 1 mm dik, hier kon ik die veer gemakkelijk met twee vingers indrukken. De nieuwe hadden een dikte van 1,5 mm en waren veel sterker. Aan de achterkant heb ik een veer van 1,8 mm geïnstalleerd omdat het grootste deel van het gewicht van de koepel daar terug zal komen. Ik zou je echter aanraden alleen veren van 1,5 mm te kopen, omdat deze zelfs voor de rug sterk genoeg zijn.

Hoe dan ook, we kunnen beginnen met de montage door de basis van de toren op zijn plaats te installeren. Dit basisdeel wordt aan de achterzijde van het tankdeksel bevestigd. Er zijn twee gaten aan de binnenkant van de basis die overeenkomen met twee gaten op de tankafdekking, en ik heb ze gebruikt om de basis goed uit te lijnen, en met behulp van een boor van 3 mm maakte ik gaten in de achterkant van de tank.

Ik heb deze gaten speciaal op de ribben aan de binnenkant van de kap geplaatst, zodat ze sterk genoeg zijn om de basis van de toren stevig vast te houden. Ik heb ook een gat gemarkeerd en gemaakt waar de draden van de toren doorheen kunnen. Ik bedoel, deze nieuwe gaten zullen worden bijgewerkt naar de originele 3D-modelbestanden van de tank, dus als je de tank nu bouwt, zullen de gaten er zijn. We bevestigen de basis van de koepel aan het tankdeksel met behulp van vier M3-bouten en -moeren.

Vervolgens kunnen we het panningplatform bovenop de basis installeren. Dit platform zit en draait bovenop een aantal kogellagers die aan de basis zijn bevestigd. Ik gebruik lagers met een buitendiameter van 13 mm en een binnendiameter van 6 mm.

Het was mijn bedoeling om de lagers met een binnendiameter van 4 mm te gebruiken, maar ik had ze niet meer, dus heb ik een aantal mouwen in 3D geprint, zodat ik deze lagers met een binnendiameter van 6 mm en M4-bouten nog steeds kan gebruiken. Je ziet dat ik 4 van deze lagers heb geïnstalleerd, maar ik zal het model upgraden naar 6 lagers om beter contact te hebben.

Om de twee delen op één lijn te houden, gebruiken we een lager met een buitendiameter van 47 mm en een binnendiameter van 35 mm. Het lager past tussen beide delen en zo krijgen we een mooie en soepele beweging. Voor het vastzetten van het bovenste deel gebruiken we deze flens bovenop het lager. Maar voordat we dat doen, moeten we eerst de stappenmotor plaatsen voor het pannen. De stepper is een NEMA17 maar met een lengte van slechts 24 mm, zodat hij op zijn plaats past.

Misschien zouden we ook voor 30 mm NEMA17 kunnen gaan, omdat ik later ontdekte dat deze kortere qua kracht wat moeite had met de panbeweging. Op dit punt moeten we ook het tandwiel aan de motoras bevestigen. Om het op zijn plaats te bevestigen, is er een gleuf voor het plaatsen van een M3-bout. Vervolgens kunnen we met behulp van een stelschroef het tandwiel stevig op de as bevestigen.

Om de montage van de pan af te ronden, moeten we enkele inzetstukken met schroefdraad in de basis installeren en vervolgens met behulp van de flens het lager vastzetten en daarmee wordt het panplatform op zijn plaats vastgezet.

Oké, vervolgens kunnen we het kantelplatform installeren. Dat is dit raar uitziende deel dat op Zwitserse kaas lijkt. Ja, er zitten zoveel gaten in, omdat we er veel onderdelen aan moeten bevestigen.

Voor de kantelverbinding moeten we twee lagers aan de zijkanten van het platform installeren. Dit zijn dezelfde lagers met een buitendiameter van 13 mm. Het is echter de moeite waard om op te merken dat we de lagers niet met kracht in de gaten moeten plaatsen, omdat het onderdeel hier slechts 5 mm breed is en op deze locatie gemakkelijk kan vertragen of breken.

Ik heb een diamantvijl gebruikt om het gat glad te maken en uit te zetten, zodat het lager er gemakkelijk in past. Met behulp van twee M4 bouten zetten we het kantelplatform vast en vormen zo de kantelverbinding.

Vervolgens kunnen we de beugel installeren die de kantelstappenmotor vasthoudt. Vervolgens kunnen we het cilinderachtige onderdeel installeren dat het aandrijfschroefmechanisme voor de kantelbeweging zal vormen. Hiervoor hebben we ook een M4 draadstang nodig. We hebben twee stukken nodig van 66 mm lengte.

Er gaat dus eerst een M4-moer bovenaan het cilinderdeel, en dan kunnen we de draadstang erin draaien. Voor het verbinden van de 5 mm stappenmotoras met de 4 mm draadstang, zal ik deze 3D-geprinte koppeling gebruiken die kan worden vastgedraaid met een M3-bout en -moer. Met behulp van de andere staaf van 66 mm hoeven we alleen maar de stappenbeugels aan te sluiten en zo het kantelmechanisme te vormen.

Dus als we de draadstang draaien, gaat het kantelmechanisme omhoog of omlaag. We kunnen hier merken dat het mechanisme helemaal niet stevig is. Het wiebelen komt van de M4-moer die niet goed in het cilindergedeelte past. Ik heb de cilinder vervangen om hem strakker te laten passen en nu was het beter. Natuurlijk wiebelt het hele kantelmechanisme een beetje, omdat er speling tussen de M4-moer en de draadstang zit, evenals tussen de andere gewrichten, maar het is goed genoeg, denk ik.

Vervolgens kunnen we verder gaan met het installeren van de gelijkstroommotoren met vliegwielen. Dit zijn 12.000 tpm 12V DC-motoren. We hebben M2.5 verzonken bouten nodig om ze op hun plaats te bevestigen.

Eenmaal vastgezet, kunnen we de vliegwielen in de assen van de motor plaatsen. Het gat van het vliegwiel is gedimensioneerd en 3D-geprint met toleranties om een perspassing te maken met de motoras, zodat we geen schroeven hoeven te gebruiken om ze op hun plaats te bevestigen.

Er moet een opening van 2,5 mm zijn tussen de vliegwielen en het kantelplatform, dus hier gebruik ik een boor van 2,5 mm als begrenzer bij het plaatsen van de vliegwielen. Hoewel ik later merkte dat de as van de motor een axiale speling heeft van ongeveer 0,5 mm wanneer deze wordt ingedrukt, dus met de boor van 2,5 mm als begrenzer krijgen we een opening van 3 mm. We moeten dus een boormachine of iets anders gebruiken met 2 mm als begrenzer.

Na het installeren van de vliegwielen moeten we controleren of deze een goed contact hebben met de nerf-darts.

Ze moeten een goede grip hebben, maar tegelijkertijd mogen ze niet erg strak zitten. Om de juiste grip te krijgen, kunt u bij het 3D-printen verschillende waarden van de horizontale uitzettingsinstellingen proberen. Dat is ook het geval voor het verkrijgen van de juiste gatenafmetingen, zodat ze goed passen op de motoras.

Vervolgens kunnen we het onderdeel installeren dat de nerf-darts vasthoudt voordat ze naar de vliegwielen worden geduwd.

We zetten hem vast met twee M3 bouten en moeren. Ik denk dat het goed is om dit soort onderdelen modulair te hebben of niet samen als één onderdeel met het platform te printen, omdat we ze op deze manier op elk moment kunnen aanpassen als dat nodig is.

Op dit punt kunnen we de DC-motoren van de vliegwielen op de stroom aansluiten om er zeker van te zijn dat ze goed werken voordat we met de montage beginnen.

We gaan verder met het installeren van de uitvoercilinder. Dit onderdeel is ontworpen om tussen de vliegwielen te passen en om de nerf-darts in het midden te geleiden voor het geval ze schuin uit de vliegwielen komen.

Voordat we het op het kantelplatform bevestigen, moeten we twee lagers plaatsen met een buitendiameter van 47 mm en een binnendiameter van 35 mm, en met afstandsringen ertussen. Deze lagers houden de roterende lopen van de toren vast.

We moeten ook deze borgring toevoegen die later het mechanisme van de roterende vaten op zijn plaats zal houden. Deze uitgangsloop bevestigen wij aan het kantelmechanisme met twee M3 bouten en moeren.

Vervolgens kunnen we de vatbasis installeren. Dit onderdeel draait door de lagers rond de uitgaande as die we zojuist hebben geplaatst. Om het op zijn plaats te bevestigen, moeten we er eerst enkele inzetstukken met schroefdraad op installeren. Dan kunnen we het op de lagers plaatsen.

Met de borgring aan de achterkant zetten we hem vast met behulp van enkele M3 verzonken bouten.

Zodra we de twee loopbases op hun plaats hebben, kunnen we het aandrijftandwiel in het midden ertussen plaatsen. Het tandwiel wordt aangedreven door een 12V DC-motor. In mijn geval is dat een motor van 1300 tpm, maar het kan ook zo laag zijn als 300 tpm.

De DC-motor wordt op zijn plaats vastgezet met behulp van een beugel die aan het kantelplatform is bevestigd. Met behulp van een stelschroef kunnen we het tandwiel op de motoras bevestigen.

Laten we er nu voor zorgen dat dit torentje er supercool uitziet. We zullen de lopen monteren en het op een minigun laten lijken. Ik heb ervoor gekozen om één groter vat in het midden te hebben, waar de nerf-pijl doorheen gaat, en nog drie kleinere vaten eromheen om dat coole visuele uiterlijk te krijgen. Voor eenvoudiger 3D-printen heb ik de vaten in tweeën gedeeld. Ze zijn niet precies in de helft, maar met een klein verschil in lengte, dus daar moeten we rekening mee houden. Voor de montage gebruiken we deze beugels, die zowel functioneel zijn als een cool uiterlijk geven.

We plaatsen de tonnen dus gewoon in de beugels, maar hier is het belangrijk dat ze goed passen, zodat ze stevig op hun plaats blijven. Om dat te bereiken kunnen we tijdens het 3D-printen spelen met de reeds genoemde horizontale expansie-instellingen in uw slicer. Ik denk dat je eerst een aantal testprints moet maken om erachter te komen welke waarden je deze interferentiepassing zullen geven.

In het eerste deel moet de centrale loop de langere zijn, terwijl de drie andere lopen de kortere moeten zijn. De tweede beugel moet in de tegenovergestelde richting worden geplaatst, halverwege de buitenste tonnen.

Dan kunnen we de tweede set lopen toevoegen, en de beugels aan het einde. Hier plaats ik aan het einde twee haakjes, opnieuw alleen voor een beter visueel uiterlijk. De buitenste lopen moeten flitsen met de laatste beugel, en de centrale beugel moet een beetje naar achteren worden getrokken.

Ten slotte kunnen we het subsamenstel van deze loop eenvoudig aan de loopbasis bevestigen met drie M3-bouten.

We moeten hetzelfde proces herhalen voor de andere kant, en we zijn klaar met de vaten.

Ze zien er gewoon super cool uit. Nog cooler toen ik hun motor aandreef.

We kunnen echter merken dat het gewicht van de twee lopen het kantelplatform aanzienlijk buigt. Bij het uitvoeren van deze test brak het platform zelfs. Het was eigenlijk heel slecht ontworpen.

Een enkel punt van ongeveer 8 mm ondersteunde het gehele gewicht in relatie tot de kantelverbindingen aan de zijkanten. Dus moest ik het natuurlijk opnieuw ontwerpen om het steviger te maken. Gelukkig was er op dat punt van het onderdeel ruimte om meer materiaal toe te voegen en de sterkte te vergroten.

Ook heb ik de zijkanten met het centrale deel verbonden voor wat extra stevigheid. Dit zijn slechts kleine verbindingen met een afmeting van 6x7 mm, omdat dat de enige beschikbare ruimte voor dat doel was, maar toch veel betekenen voor het verbeteren van de stevigheid van het hele platform.

Ik heb ook het aantal wanden en de infill-dichtheid vergroot bij het 3D-printen van het opnieuw ontworpen onderdeel. Het voelt nu zoveel steviger aan. Ik heb alles weer in elkaar gezet en nogmaals getest. Het ging veel beter, al begaf nu de koppeling tussen de stappenmotor en de draadstang het. Dat was echter geen probleem, want ik heb de koppeling gewoon langer gemaakt, zodat ik hem met twee bouten kon vastzetten in plaats van één.

Het kantelmechanisme wiebelt nog steeds na al het extra gewicht, maar dat komt niet alleen door het kantelmechanisme, maar ook door het panscharnier, dat een beetje los leek. Daarom zei ik dat ik het bodemdeel van de pan ga upgraden zodat het zes steunlagers heeft in plaats van vier.

Hoe dan ook, we kunnen verder gaan met het monteren van het nerf darts-duwmechanisme. Eerst kunnen we de DC-motor op zijn plaats plaatsen. Hier plaats ik er een van 1300 tpm, maar dan besef ik dat de snelheid daarom te hoog is voor dat doel. We hebben hier een motor van maximaal 100 tpm nodig. Hoe dan ook, deze DC-motor zal, via een tandwielset, een as van 6 mm aandrijven waaraan we aan beide zijden de duwdelen zullen bevestigen.

Als as gebruik ik een M6 draadstang, omdat deze veel goedkoper en makkelijker verkrijgbaar is. Draadstangen zijn niet zo nauwkeurig vergeleken met een echte as van 6 mm, vooral als ze worden gebruikt in combinatielagers, maar dat is prima, want we hebben niet zoveel nauwkeurigheid nodig voor dit mechanisme.

De lengte van deze as is 166 mm en wordt op zijn plaats vastgezet met behulp van enkele M6-moeren in het binnenste gedeelte van het kantelplatform en drukt tegen de kogellagers.

Het tandwiel en de duwers zijn met enkele stelschroeven aan de as bevestigd. Het duwmechanisme lijkt voorlopig naar behoren te werken.

Oké, dus nu kunnen we het magazijn voor de nerf-darts installeren. Maar voordat we dat doen, is het beter om de draden aan de DC-motoren toe te voegen, omdat we er momenteel meer toegang toe hebben. Voor elke motor hebben we ongeveer 30 cm draden nodig.

Wat de motoren van het vliegwiel betreft, ik heb ze allemaal parallel aangesloten, zodat er alleen een enkele + en – draad naar de controller zou gaan, omdat ze allemaal op dezelfde snelheid zouden moeten werken en tegelijkertijd zouden moeten worden bestuurd.

We moeten echter de polariteit testen en ervoor zorgen dat elk vliegwiel in de goede richting draait om de nerf-darts af te vuren. We kunnen ook de stappenmotor aansluiten en dan alle draden door de centrale opening leiden.

Nu kunnen we verder met het installeren van het dartsmagazijn. Deze kan ongeveer 200 darts bevatten, maar we kunnen de capaciteit eenvoudig vergroten door hem eenvoudigweg naar boven of naar de zijkanten uit te breiden. Voor de bevestiging aan het kantelplatform gebruiken we deze beugels en enkele M3 bouten. Maar voordat we dat doen, moeten we de gelijkstroommotor voor de magazijnrollen installeren.

Die gaat op een beugel die we eerst met wat M3 bouten aan het magazijn moeten bevestigen. De DC-motor die ik hier installeer is 12V 50rpm, maar we kunnen nog lager gaan, bijvoorbeeld 20rpm. Omdat de rollen met een zeer laag toerental werken, zijn de assen daarvoor slechts 3D-geprint.

Deze motor drijft de rollen aan via een reeks tandwielen. Je ziet hier dat de linkerrol rechtstreeks wordt aangedreven door het tandwiel van de motor, en de rechterrol wordt aangedreven door een ander tandwiel tussen de rol en het motortandwiel om een tegengestelde richting te produceren.

We moeten enkele inzetstukken met schroefdraad in het magazijn installeren, en dan kunnen we deze gebruiken om de hoes ervan aan de achterkant te bevestigen.

Nu kunnen we het magazijn op zijn plaats plaatsen en aan het kantelplatform bevestigen met de beugels en enkele M3-bouten en -moeren.

En dat is alles, onze nerf minigun-koepel is voltooid, op enkele afdekkingen na die ik later zal toevoegen om de bewegende delen te omsluiten en te beschermen.

Nu kunnen we de DC-motoren op de stroom aansluiten, om te zien hoe alles in beweging werkt. Nu is het ook een goed moment om dezelfde nerd-darts in het tijdschrift toe te voegen om te controleren of dit allemaal echt werkt.

Mijn eerste tests van het nerf-minigunsysteem waren niet zo goed. De darts liepen vaak vast, dus ik moest verschillende aanpassingen aan het ontwerp bedenken om ze werkend te krijgen.

Ik moest aan de andere kant nog een rol toevoegen om het systeem beter te kunnen laden. Dat betekende dat ik het gatenmagazijn opnieuw moest ontwerpen. Dat heb ik allemaal gedaan, zo ziet het eruit na die wijzigingen.

Eindelijk, na zoveel aanpassingen en updates, is het werk van de nerf darts-lader acceptabel.

Ik zou niet zeggen dat het 100% perfect is, omdat het af en toe nog steeds vastloopt, maar toch denk ik dat het goed genoeg is.

Hoe dan ook, we kunnen nu verder met de elektronica of de koepel aansluiten op de op maat gemaakte printplaat die ik op de tank heb.

Schakelschema

Laten we eens kijken naar de elektronica voor de NERF Minigun Turret en de RC-tank en uitleggen hoe deze werkt. Het brein is een ATmega2560-microcontrollergebaseerd bord of een Arduino MEGA-bord.

Materiaallijst

U kunt de componenten verkrijgen via de onderstaande links:

Openbaarmaking:dit zijn affiliatielinks. Als Amazon Associate verdien ik aan in aanmerking komende aankopen.

Wat betreft de stuklijst voor de RC-tank, raadpleeg het RC Tank-artikel.

De vier DC-motoren voor de vliegwielen worden dus aangestuurd via een enkele MOSFET met een PWM-signaal. En nog een MOSFET voor de vatenmotor. We hoeven de richting van het rantsoen van deze twee motoren niet te veranderen, dus daarom vinden we het prima om alleen hun snelheid te regelen met PWM-signalen. Aan de andere kant zullen we voor de rollen en de duwmotoren speciale DC-motoraandrijvingen gebruiken die ook H-bruggen hebben, zodat we de draairichting kunnen veranderen. Ik wil de draairichting kunnen veranderen, want als de darts vastlopen, kunnen we de rollen en de duwer activeren om in de omgekeerde richting te gaan en zo de darts los te maken. Deze functie bleek te werken.

Voor het aandrijven van de twee NEMA17 stappenmotoren en het pan- en tiltmechanisme gebruiken we twee A4988 stappenmotoren.

Aangepaste printplaat

Ik haalde de op maat gemaakte printplaat uit het Arduino-megabord en soldeerde deze paar extra onderdelen op hun plaats.

Zie je, toen ik deze printplaat in mijn vorige video ontwierp, had ik vooruit gepland en speciale plekken toegevoegd voor het aansluiten van de MOSFETS en de A4988-stappenmotordrivers.

U kunt het Gerber-bestand voor deze PCB vinden en downloaden via de PCBWay-projectendeelcommunity, waar u de PCB ook rechtstreeks kunt bestellen.

Ja, ik heb de printplaat bij PCBWay besteld. PCBWay biedt geweldige PCB-productie- en assemblagediensten die ik ten zeerste aanbeveel.

Hoe dan ook, we moeten alles aansluiten zoals beschreven in het schakelschema en de printplaat terugplaatsen op het Arduino Mega-bord.

Maar in plaats van de efficiëntere DRV8871 DC-motordrivers te gebruiken voor het aandrijven van de rollen en de duwmotoren, gebruikte ik uiteindelijk de verouderde en inefficiënte L298N DC-motordriver. Bij de eerste stuurprogramma's kreeg ik de motoren simpelweg niet aan het werk; Ik kon hun snelheid niet goed regelen met het PWM-signaal. Ik vermoed dat het motortype simpelweg niet overeenkwam met de DRV8871-drivers. Met de L298N-driver werkte de PWM-besturing voor hen correct.

Voor het voeden van de tank gebruikte ik voorheen een 3S Lipo-batterij, wat prima was, maar nu denk ik dat een 4S Lipo-batterij geschikter is.

Wanneer bij de 3S-batterij de celspanning daalt tot de nominale waarde, 3,7 V, bedraagt de totale output 11,1 V, wat al onder de 12 V ligt en dus verliezen we vermogen aan de motoren. Met de 4S-batterij is het nominale totaalvermogen 14,8, wat eigenlijk ver boven de 12V is, maar we kunnen een buck-converter gebruiken om de uitvoer op 12V te fixeren.

Op die manier krijgen we altijd die vaste 12V, ongeacht of de accu volledig is opgeladen tot 16,8V of leeg is tot 14 volt. We moeten er echter voor zorgen dat we eerst de gewenste spanning instellen voordat we deze op het circuit aansluiten.

Wat nu nog moet gebeuren is het programmeren van het Arduino Mega-bord en het live geven van de toren. Ik zal even snel de Arduino-code doornemen en op het website-artikel vindt u meer details hoe het werkt.

De NERF minigun-koepel en RC-tank programmeren

Je kunt de code samen met de 3D-bestanden vinden en downloaden op Cults3D.

Met behulp van de IBusBM-bibliotheek lezen we dus de binnenkomende gegevens van de RC-zender.

// Reading the data comming from the RC Transmitter
 IBus.loop();
 ch0 = IBus.readChannel(0); // ch0 - left and right;
 ch1 = IBus.readChannel(1); // ch1 - forward and backward;
 ch2 = IBus.readChannel(2); // ch2 - tilt;
 ch3 = IBus.readChannel(3); // ch3 - pan;
 ch4 = IBus.readChannel(4); // ch4 - firing power;
 ch5 = IBus.readChannel(5); // ch5 - firing rate;
 ch6 = IBus.readChannel(6); // ch6 - Gear shifter
 ch7 = IBus.readChannel(7); // ch7 - unstuck - reverse rotation
 ch8 = IBus.readChannel(8); // ch8 - lights
 ch9 = IBus.readChannel(9); // ch9 - fireCode language: JavaScript (javascript)

We gebruiken alle 10 kanalen van de populaire Flysky fs-i6 RC-zender. Dit is officieel een 6-kanaals RC-zender, maar we kunnen nog 4 kanalen uitschakelen om te werken.

We zetten de binnenkomende gegevens om in geschikte waarden, afhankelijk van waarvoor we ze gebruiken.

// Stepper Pan
 if (ch3 >= 1000 && ch3 < 1485) {
 panVal = map(ch3, 1000, 1485, -400, 0);
 } else if (ch3 > 1515 && ch3 <= 2000) {
 panVal = map(ch3, 1515, 2000, 0, 400);
 } else {
 panVal = 0;
 }
 stepperPan.setSpeed(panVal); // Pan
 stepperPan.run();Code language: HTML, XML (xml)

We converteren bijvoorbeeld de binnenkomende gegevens van het linker joystickkanaal 3 naar waarden van 0 tot 400, die vervolgens worden gebruikt met de setSpeed-functie binnen de AccellStepper-bibliotheek, om de stappenmotor met de juiste snelheid te laten draaien.

Aan de andere kant zetten we voor het aansturen van de DC-motoren de binnenkomende gegevens om in waarden van 0 tot 255, om de motoren aan te sturen met PWM-waarden met behulp van de analogWrite()-functie.

 if (ch9 == 2000) {
 firingPower = map(ch4, 1000, 2000, 0, 255);
 analogWrite(M4_Flywheels, firingPower);
 firingRate = map(ch5, 1000, 2000, 0, 255);
 barrelsSpeed = firingRate;
 if (barrelsSpeed > 120) {
 barrelsSpeed = 120;
 };
 analogWrite(M3_Barrels, barrelsSpeed);
 digitalWrite(M6_MagRoller_IN1, LOW);
 digitalWrite(M6_MagRoller_IN2, HIGH);
 analogWrite(M6_MagRoller_enB, firingRate);
 digitalWrite(M5_Feeder_IN1, LOW);
 digitalWrite(M5_Feeder_IN2, HIGH);
 analogWrite(M5_Feeder_enA, firingRate);
 }

Voor een beter begrip van de code kunt u de code zelf controleren, aangezien deze commentaar en beschrijvingen bevat van hoe bepaalde regels werken.

De NERF minigun-koepel testen

Zodra we de code hebben geüpload, kunnen we het robotplatform en de RC-zender inschakelen om deze uit te testen. Op het display van de zender kunnen we de LiPo-accuspanning aflezen, evenals de spanning van de ontvanger en de zender. Met de rechter joystick besturen we de tankbeweging. De lichtbediening heb ik op de linker 3-standenschakelaar gezet, zodat we uit twee verschillende lichtmodi kunnen kiezen.

Met de linker joystick bedienen we het pan- en tiltsysteem van de toren. Met de uiterst rechtse joystick activeren we het nerf-darts afvuren. Met de rechter potentiometer kunnen we de vuursnelheid regelen, en met de linker potentiometer het vuurvermogen, d.w.z. het vliegwieltoerental. Het leuke is dat alles tegelijkertijd kan werken. De tank kan nerf-darts afvuren tijdens het rijden, pannen en kantelen en de lichten aan hebben.

Toch was het eerlijk gezegd een hele rit. Ik heb zoveel problemen ondervonden bij het ontwerpen en bouwen van dit project, en daarom heb ik besloten je dat allemaal te laten zien, zodat je kunt zien wat er soms voor nodig is om een project als dit te maken.

Ik hoop dat je deze tutorial leuk vond en iets nieuws hebt geleerd.

Bouw een 3D-geprinte CNC-router:0,05 mm nauwkeurigheid op metaal en hout – Stapsgewijze handleiding Bouw een hoogwaardige 3D-geprinte RC-tank met versnellingsbak met dubbele snelheid

Productieproces

3d printen

Automatisering Besturingssysteem

Industriële technologie