Automatisk potatismaskin: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Fusion 360 -projekt »

En gång i tiden försökte jag koka och mosa lite potatis. Jag hade inte rätt redskap för jobbet, så jag använde en sil istället … det slutade inte bra. Så, jag tänkte för mig själv, "vad är det enklaste sättet att mosa potatis utan en ordentlig masher?" Uppenbarligen tar du tag i din Arduino och en extra servomotor och riggar upp en episkt fantastiskt (men mycket opraktisk) automatiserad potatismaskmaskin!

Tillbehör

Elektronik:

• Arduino Uno (eller liknande)
• DS3218 20kg digital servo (eller liknande)
• 5V strömförsörjning
• Dupont -trådar
• USB-kabel

Övrigt Hårdvara:

• 4 x M2x6 skruvar
• 4 x M2 muttrar
• 4 x M3x8 skruvar
• 4 x M3 fyrkantiga muttrar
• 2 x 3x8x4mm lager

3D -tryckta delar:

• Top Masher Jaw + Motorfäste
• Bottom Masher Jaw
• Bottom Masher Plate
• 15 tandspindel (förare)
• 10 tand långsträckt tandhjul (driven)
• Vänster fäste
• Höger fäste

Organiska delar:

1 x kokt spud

Steg 1: Initial prototyp

Med hjälp av en kuggstångsdesign kan vi enkelt konvertera rotationsrörelse till linjär rörelse. Eller, på ett annat sätt, konvertera motorns vridmomentutmatning till en kraft riktad vinkelrätt mot masherplattans yta. 3D -modellering utfördes i Fusion 360, vilket möjliggjorde några snabba och smutsiga prototyper innan jag bestämde mig för en slutlig "fungerande" design.

Men som i videon ovan var den verkliga världen inte så idealisk. Eftersom komponenterna alla är 3D -tryckta finns det en stor mängd friktion mellan lederna (specifikt de två glidfogarna som är utformade för att stabilisera käftarna). Istället för att glida smidigt upp och ner i kanalerna fungerar de två lederna som en svängpunkt. Och eftersom vi applicerar en icke-excentrisk kraft, markerad med rosa (dvs den appliceras inte genom mitten av kroppen), får vi en rotation av den övre käken kring de två kontaktpunkterna (markerad som en orange prick, med det genererade ögonblicket markerat som en orange pil).

Därför krävdes en omdesign. Jag gillade fortfarande rack -and -pin -idén som den enklaste metoden för att generera linjär rörelse från rotationsrörelser, men det var klart att vi krävde att krafter applicerades på flera punkter för att avbryta denna rotation av överkäken.

Och så föddes version 2 av potatismaskaren …

Steg 2: Version 2 - Second Time Lucky

När vi gick tillbaka till Fusion 360 var det första steget att flytta motorn till ett mer centralt läge och placera den i mitten av överkäken. Därefter konstruerades ett långsträckt kugghjul och passade in i motorns drivhjul. Detta andra kugghjul skulle fungera som kugghjulet och skulle nu köra en dubbelställning. Som kan ses i diagrammet ovan skulle detta tillåta oss att generera de nödvändiga symmetriska krafterna (avbildade som rosa raka pilar) för att flytta den översta maskerkäken, utan att generera betydande rotation av överkäken totalt sett.

Några andra designimplementeringar för den här nya versionen:

• Lager som används för att montera det långsträckta kugghjulet på var och en av de fästen som glider längs med ställen.
• Den nedre masherplattan, avbildad i rött, var utformad så att den lätt kunde tas bort för tvätt.
• Riven bottenmaskarplatta för att hjälpa till med piercing och krossning av potatisen.

Steg 3: 3D -utskrift, montering och programmering

När designen var klar, var det dags att börja bygga! Utskriften gjordes på en Artillery Genius 3D -skrivare, med rött och svart PLA. Obs: PLA-filament anses INTE vara av fot. Om du TÄNKER att bygga och använda denna mask för att förbereda en måltid, överväg att skriva ut i PETG eller annat mattråd.

Servon monterades på den översta maskkäken med hjälp av M3 -skruvar och muttrar. Den övre masherplattan fästes på ställningarna med hjälp av de två fästena (vänster och höger) och fästes på plats med M2 -skruvarna och muttrarna. En extern 5V -matning användes för att driva servomotorn. En annan anmärkning: Du bör inte försöka driva servomotorn med 5V -stiftet på Arduino. Denna stift kan inte ge tillräckligt med ström för att mätta servoens relativt stora effektbehov. Om du gör det kan det orsaka magisk rök från din Arduino (dvs. irreparabel skada). Lyssna på denna varning!

Arduino, servo och matning kopplades upp enligt diagrammet ovan. Anslutningens +ve och -ve -anslutningar var anslutna till motorens +ve och GND, medan motorns signalkabel var ansluten till Arduino -stift 9. Ytterligare en anmärkning: Glöm inte att ansluta motorns GND. till Arduino GND också. Denna anslutning ger den nödvändiga jordreferensspänningen för signaltråden (alla komponenter delar nu en gemensam jordreferens). Utan detta kommer din motor troligtvis inte att röra sig när kommandon skickas.

Arduino-koden för detta projekt använder servo.h-biblioteket med öppen källkod och är en modifiering av svep-exempelkoden från biblioteket. På grund av min bristande åtkomst till tryckknappar i skrivande stund, var jag tvungen att använda seriell kommunikation och Arduino seriell terminal, som ett sätt att överföra kommandon till Arduino- och servomotorn. "Flytta motor upp" och "flytta motor ner" instruktioner kan skickas till servon genom att skicka en "1" respektive en "2" i en dators seriella terminal. I framtida versioner kan dessa kommandon enkelt ersättas med tryckknappskommandon istället, vilket tar bort behovet av att datorn ska kunna anslutas till Arduino.

Steg 4: Framgång

Nu är den viktigaste biten - att koka potatisen! Här är stegen för att koka en schmickpotatis:

1. Placera en medium kastrull på spisen, på medelhög värme.
2. När du har kokat, lägg till din potatis i grytan.
3. Koka tills det är enkelt att genomborra med en gaffel, exakto-kniv eller något annat vasst föremål. 10-15 minuter brukar göra det
4. När du är klar, sila vattnet och lägg dina potatisar, en i taget, i den automatiska potatismaskaren och tryck på play.
5. Skrapa potatismosen på din tallrik och njut!

Et voila! Vi har en härlig potatismos !!

Rom kanske inte har byggts på en dag, men idag visade vi att potatismos kan vara det!

Steg 5: Framtida förbättringar

Även om denna version av potatismaskaren visade sig vara ett bra proof-of-concept, finns det några förfiningar som kan vara värdefulla tillägg till nästa version. De är följande:

• Tryckknappar för styrning av motorriktningen. Uppenbarligen finns det uppenbara begränsningar för att använda den seriella bildskärmen för kommunikation
• Ett hus - som sannolikt kommer att monteras på den övre maskerkäken - kan tänkas. Detta skulle rymma Arduino, och möjligen ett 5-7V batteri, för att göra hela designen mer bärbar.
• PETG-material, eller liknande livsmedelskvalitetstråd, skulle vara ett måste för alla versioner av denna produkt som skulle användas i ett verkligt scenario.
• Tätare ingrepp av det långsträckta kugghjulet med drivhjulet. Det var lite flex i den övergripande designen, vilket troligen berodde på några tunna 3D -tryckta komponenter. Detta innebar att kugghjulen kan slipa i stället för att maska in snyggt när mashern presenteras med större potatis (och därmed större vridmoment).