教程:教你如何DIY一臺(tái)食物3D打印機(jī)
3d打印機(jī)已經(jīng)越來(lái)越被人們所熟知,但3D打印給人們的印象大多用在一些高精尖科技領(lǐng)域的用途中,離人們的日常生活非常的遙遠(yuǎn),不過(guò)俗話說(shuō)的好,對(duì)食物的渴望是人類進(jìn)步的源泉,吃貨的智慧總是無(wú)窮的,所以國(guó)外的創(chuàng)客們把3D打印機(jī)帶進(jìn)了廚房——3D食物打印機(jī)Pinya3。

今天硬創(chuàng)邦就把這個(gè)神器的制作教程教給大家,聽(tīng)毛主席的話:自己動(dòng)手,豐衣足食!足食!食!

Pinya3是一個(gè)開(kāi)元的3D食物打印機(jī)平臺(tái),所以能夠盡可能多地適應(yīng)廚房中不同類型食物的打印要求,廢話不多說(shuō),下面開(kāi)始教程。
第一步:框架設(shè)計(jì)
打印機(jī)的配置需要一個(gè)固定的印刷平臺(tái),說(shuō)以需要一個(gè)固定的框架來(lái)保證打印機(jī)在制作食物時(shí)保持穩(wěn)定的狀態(tài)。框架的設(shè)計(jì)要稍大于常規(guī)菜品盤(pán)子的尺寸,為了保持打印機(jī)的穩(wěn)固,我們?cè)O(shè)計(jì)的三角結(jié)構(gòu)的框架,豎架之間的距離至少為11英寸(約合25.4cm),能夠放下正常的菜盤(pán)。高度在50cm左右。


第二步:采購(gòu)零部件
3D打印機(jī)控制板×1個(gè)(我們這里使用的是Smoothieboard)
12V 100W 電源×1個(gè)
Nema 17步進(jìn)電機(jī)×3個(gè)
Nema 17步進(jìn)電機(jī)架×3個(gè)
GT2滑輪&1m長(zhǎng)GT2滑輪組皮帶各×3個(gè)
皮帶松緊調(diào)整器×3個(gè)
惰輪×3個(gè)
終點(diǎn)擋板,撞擊傳感器×3個(gè)
480mm長(zhǎng)、20mm×20mmV型槽 ×3個(gè)
300mm長(zhǎng)、20mm×20mmV型槽 ×6個(gè)(可以買(mǎi)整根自己切割)
T型螺母和螺栓×60個(gè)
Xtreme Mini V滑輪套件×16個(gè)
Mini V輪輻板×3個(gè)
6mm厚鋁墊片×6個(gè)
6mm厚偏心墊片×6個(gè)
12mm鉻鋼球×12個(gè)
M3 10mm螺釘×12
環(huán)氧樹(shù)脂膠
200mm長(zhǎng)碳纖維管(內(nèi)徑6mm外徑8mm)×6
這些零部件對(duì)我們來(lái)說(shuō)可能非常的陌生,所以,底下有更多的材料可下載,大家可以參考一下。
ball joint magnet socket.stl
carriage.stl
endstop.stl
ball joint magnet socket.igs
Carriange, endstop holder and end effector.igs
Pinya3 custom parts.zip
Pinya3 frame.igs
第三步:打印機(jī)部件的制作

打印機(jī)的零部件最好直接使用激光切割機(jī)來(lái)制作完成,主要部件(除了中間大的,從左到右,從上到下)依次為:
末端執(zhí)行器
上端角
傳動(dòng)架
終點(diǎn)擋板支架
內(nèi)角
下端角
這些部件的構(gòu)件圖可以在在Autodesk Pier-9中進(jìn)行建模,然后使用激光切割機(jī)直接制作即可。


第四步:構(gòu)建3D打印機(jī)框架
這步并沒(méi)有什么技術(shù)含量,就是需要吧這些準(zhǔn)備好的零件拼湊到一起。先切割V型槽,然后打磨好。然后用內(nèi)角將300mm的V型槽連接起來(lái),連接成一個(gè)三角形。然后把三角框的三個(gè)角分別裝上切割好的上端角和下端角連接片,然后安裝輪滑組。都裝上之后,用三個(gè)480mm長(zhǎng)的V型槽架起來(lái),整個(gè)架子就算成型了。






第五步:連接“球頭”
打印臂的末端執(zhí)行器的連接,需要讓連接處能夠活動(dòng),所以在每個(gè)端臂至少要有兩個(gè)自由度很高的接頭,所以在接頭的位置,這個(gè)方塊形的東西我們使用了強(qiáng)力磁鐵。

鉻鋼球需要連接其他部件,所以我們需要在適當(dāng)?shù)奈恢蒙习惭bM3螺絲,咋安裝呢?非常簡(jiǎn)單,用膠水!將M3螺絲頭用膠水和鋼珠粘在一起,然后吸附到此貼上即可。具體的尺寸調(diào)整在附件中。



第六步:制作移動(dòng)臂
將這些粘了螺母的鋼珠擰在末端執(zhí)行器上,like this,另一端移動(dòng)輪組上也要擰上,保障用磁鐵能連接兩頭。然后將200mm(自裁)長(zhǎng)碳纖維管兩頭擰上磁鐵,然后安裝在帶有傳送架的滑輪組合上,最后形成的效果就是這樣的。


第七步:輪滑組傳動(dòng)帶的安裝
先把三個(gè)Nema 17步進(jìn)電機(jī)支架固定在三個(gè)上角,然后把電機(jī)安裝在支架上,要注意事傳送皮帶的齒輪和輪滑組上的齒牙相吻合。


第八步:檢查并安裝控制板
這一步主要是要回顧一下之前那些步驟,有沒(méi)有錯(cuò)誤,還有一些遇到的問(wèn)題如何解決。檢查鋼珠和磁鐵的連接是否穩(wěn)固靈活;檢查螺母和鋼珠在膠水連接處有沒(méi)有問(wèn)題;確定輪滑組合皮帶之間的咬合沒(méi)有問(wèn)題;接下來(lái)就可以準(zhǔn)備安裝電子控制板了。


第九步:配置Smoothieboard
控制板安裝
Pinya3的控制板部件是非常簡(jiǎn)單的,只要將電機(jī)和控制板連接起來(lái)即可,然后插上Smoothieboard的電源,用USB連接到電腦上就可以了,然后對(duì)控制板進(jìn)行微調(diào),在這里有調(diào)試的相關(guān)文檔和代碼,可供參考。
第十步:第一次打印測(cè)試
測(cè)試結(jié)果如果不理想的話,可以再次進(jìn)行調(diào)試。
第十一步:安裝底板
在底部裝不銹鋼板,具體還是需要激光切割。
準(zhǔn)備一張 18“×18”的304鋼板,然后畫(huà)圖,讓鋼板能夠與三腳架的內(nèi)角溫和,然后切割、拋光。具體切割文件點(diǎn)擊鏈接。
把弄好的鋼板裝在腳架上,整個(gè)3D食物打印機(jī)就完成了,可以使用它打印一些流體食物了,只不過(guò)在圖形方面還需要更多的調(diào)試,不然會(huì)很丑。
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