Tafelrobot

Tafelrobot

De tafelrobot rijdt rond op de tafel en draait weg voor ie van de rand rijdt. Dat alles zonder elektronica of software ;-). De tafelrobot wordt gemaakt uit 3D-geprinte onderdelen aangevuld met tandwielen, assen, schroeven, een motortje, aan/uit-schakelaar en een batterij. De bouw vraagt wat eenvoudige soldeerverbindingen, samenschroeven en nauwkeurig tunen van de hoogte aan de hand van de schroeven.

Deze handleiding werd ontwikkeld door Yvon Masyn voor Maakbib.

Benodigdheden

Materialen:

60g 3D-print filament, PLA of PET. Voor de basis en het regelstuk is PET aanbevolen, omdat het minder snel zal breken als de robot toch eens van de tafel valt. In de foto worden het filament niet getoond, maar de 3D-geprinte onderdelen

  • een elektromotor type R 21/ Re 260
  • batterijhouder voor 1 AA, bedraad
  • kleine schakelaar
  • 2 assen 3mm diameter, 70mm lang
  • wormwiel module 1 passend op motor
  • 2 tandwielen module 1, 18 tanden, passend op de assen
  • 4 schroeven met gedeeltelijke schroefdraad type DIN95 of DIN 96 3mm diameter 25mm lang. Andere schroeven zijn mogelijk, maar het is best dat ze een voldoende lang glad gedeelte, zonder schroefdraad hebben.
  • 3 schroefogen 3,5mm dikte, 25mm lang. Andere schroeven zijn mogelijk, maar schroefogen kunnen gemakkelijk met de hand bijgeregeld worden.
  • een stuk van een te recycleren fietsband, ongeveer 2 cm breed. Een stuk van een dikke fietsband werkt gemakkelijker. Te recycleren fietsbanden kan je gratis afhalen bij de meeste fietsenmakers

Foto1

Gereedschap:

  • een 3D printer (niet getoond op de foto). Als je onderdelen in PET wilt printen heb je een printer met een verwarmd bed nodig.
  • een hamer(tje)
  • een soldeerbout en soldeersel
  • een smeltlijmpistool en een lijmstick, bij voorkeur van het lage temperatuur type, dat is veiliger
  • een schroevendraaier passend voor de schroeven
  • een mal die je ook 3D-print
  • Foto2

    Stap 1: 3D-printen van de onderdelen

    Voor alle onderdelen en de mal is een stl-bestand beschikbaar in het zip bestand. Van de kegelwielen en de kleine wielen heb je per robot telkens twee exemplaren nodig, van alle andere onderdelen één. De mal kan je hergebruiken en delen binnen een kleine groep.

    De onderdelen worden geprint met een wanddikte van ongeveer 1mm en een vulling van ongeveer 20%. De onderdelen kunnen normaal zonder ondersteuning (“support”) geprint worden. Volg verder de handleiding van de slicer en van de 3D printer.

    Print de onderdelen vooraf aan het bouwen, want het printen van alle onderdelen duurt (afhankelijk van de printer) een 5-tal uur.

    Vaak zijn er na het printen nog draadjes of oneffenheden aan de onderdelen, vooral bij PET. Verwijderd die met wat schuurpapier of een mesje (voorzichtig!)

    Stap 2: Solderen

    Soldeer de schakelaar aan het contactoogje van de motor dat met een cirkeltje (soms met een +) gemarkeerd is. Zorg dat het middelste contact van de schakelaar contact maakt met de motor. Eén van de andere contactjes mag ook contact maken. De rode draad van de batterijhouder soldeer je aan het overblijvende contact van de schakelaar. De zwarte draad soldeer je aan het overblijvende contactoogje van de motor.

    Foto3

    Omdat de draadjes gemakkelijk afbreken net naast de soldeerverbinding maken we ze ook nog eens vast met smeltlijm. Let er op dat er geen lijm op de as van de motor komt.

    Foto4

    Stap 3: Assen en wielen klaar maken

    Hamer voorzichtig telkens één van de assen doorheen één van de tandwielen, zodanig dat je aan één kant 2 cm van de as hebt. Je kan dat doen met de mal. Zo kan je hameren tot de juiste maat.

    Foto5

    Hamer het grote wiel op het uitende van het lange deel van één van de assen. Dat doe je steeds best met het wiel plat op de werktafel. Hamer een klein wiel op gelijk welk uiteinde van de andere as.

    Foto6

    Leg het ander kleine wiel op de werktafel en hamer daarin het andere uiteinde van de as waar al een klein wiel op zit. Wees voorzichtig dat je het eerste wiel niet stuk slaat.

    Foto7

    Span het stuk fietsbinnenband om het grote wiel heen. Zorg er dat band mooi gelijkmatig zit. Van een afgedankte fietsband een robotband maken, dat is pas upcyclen (upcyclen is recycleren tot beter dan het origineel)!

    Foto8

    Stap 4: Monteren van de achterassen

    Klik eerst de as met het grote wiel op zijn plaats in het chassis. Zorg dat het goed helemaal recht en zo diep mogelijk zit.

    Foto9

    Klik de tweede as vast zoals op de foto. Let op de korte en de lange kant. Het komt er op neer dat de as met het grote wiel ongeveer halverwege deze as komt.

    Foto10

    Controleer of alles goed vast zit en de assen vlot kunnen draaien.

    Foto11

    Stap 5: Monteren van de motor

    Steek het wormwiel op de motor. Doe de batterij in de batterijhouder en test even of de motor werkt.

    Foto12

    Steek de motor in de opening. En schuif de batterijhouder op zijn plaats.

    Foto13

    Controleer of alles vlot draait. Het wormwiel moet voldoende dicht bij de tandwielen komen, maar mag er ook niet te hard tegen duwen.

    Foto14

    Draai een oogschroef in het gat net naast de motor, om die op zijn plaats te houden. Blijf controleren dat alles vlot blijft draaien. Soms moet je ook wat smeltlijm gebruiken om de motor in de juiste positie te houden.

    Foto15

    Stap 6: Monteren van de vooras

    Schroef elk van de kegelwielen op een uiteinde van de vooras. Het smalle stuk komt tegen de as. Schroef niet helemaal aan, want de wielen moeten vlot kunnen draaien.

    Foto16

    Schroef de as in het regelstuk. Ook hier schroef je dit niet helemaal aan, omdat het vlot moet kunnen bewegen.

    Foto17

    Schroef het regeldeel op het chassis met een schroefoog. Je kan dat later losser en vaster zetten om bij te sturen. Het ander schroefoog gebruik je in de volgende stap om de robot af te regelen.

    Foto18

    Stap 7: testen en afregelen

    Met het voorste schroefoog regel je nauwkeurig de hoogte van de robot, zodanig dat het grote wiel de tafel net niet raakt wanneer de robot helemaal op de tafel staat. Het is een goed idee de robot te testen op een stuk karton of een plank die je op de grond legt. Zo valt de robot niet meteen van de tafel als zij nog niet goed afgeregeld is.

    Foto19

    Wanneer minstens één van de kegelwielen van de tafelrand rijdt komt het grote wiel wel op het tafeloppervlak en stuurt de robot bij.

    Foto20

    Je kan in de vooras een schroef toevoegen om een kant zwaarder te maken. Zo zorg je dat de vooras steeds in de juiste zin kantelt wanneer die over de tafelrand komt.

    Foto21

    Weetjes

    Er bestaan verschillende definities van robot, maar de technische definitie is dat een robot een machine is die reageert op de omgeving. De zogenaamde robots in een fabriek bewegen volgens een voorgeprogrammeerd pad, vaak zonder dat ze iets waarnemen. Het zijn dus vaak technisch gezien geen echte robots.

    De meeste robots hebben elektrische of elektronische sensoren en een elektronisch “brein” dat de robot laat reageren op de waarnemingen via de sensoren. De tafelrobot werkt volledig mechanisch en heeft maar één reactie, maar is technisch gezien wel een echte robot!

    Downloads

    Handleiding: Download


    3D Bestanden: Download