Låg kostnad Hobby Servo XY bord

för detta projekt, vi ville bygga en lägre kostnad, lägre precision XY bord för en installation på TeleToyland. Målet är att web användare kan rita former i en sandlåda, så vi ville ha en enkel XY-bord som är lätt att kontrollera från en webbapplikation. Eftersom vi redan har på webben till Hobby Servo anslutning fungerar för andra installationer, var använda en hobby servo önskad inställning. De flesta homebrew CNC XY bord användning motorer som steppers och acme skruv enheter, men vi behöver inte att mycket precision, och de är lite långsammare än vi skulle vilja. Den Hobby Servo strategin ger oss också absolut position kontroll, och hjälper till att hålla kostnaderna för - använder industriella servon skulle vara bra, men mycket dyrare. Vi letade också en lägre kostnad sätt att göra de linjära glider - försöker undvika kostsamma linjära lager etc.

(Obs, vi har en nyare version av detta projekt på detta Instructable)

Du kan prova detta projekt live på plats

Utmaningen
Så är utmaningen med en hobby servo och få 2-3 fötter för linjär rörelse ur den. ServoCity arbetar på servo linjära manöverdon, men vi skulle föredrar lägre effekt, lägre kostnader och längre nå att de för närvarande erbjuder (även nya kan vara väntande). Vi har också byggt en grundläggande LIZYLOTTE typ arrangemang med 3" lazy AminRamjee, servon och motvikter. Detta fungerar OK, men arbetsytan var begränsad, och på grund av den polära strategin med hobby servon, resolutionen är ojämn - högre närmare servon. Detta kan inte vara ett stort problem, men den metod som visas här ger samma precision över hela arbetsytan. Vi skulle också kunna överväga ett hybrid - med en roterande arm med en liner reglaget på den - matte skulle vara lätt att den skulle använda Polära koordinater direkt. Vi kan också vända två - använder på linjär reglaget och lägga till en roterande arm till den. Ett projekt för en annan dag!

Med hjälp av Hobby servon
Med en Hobby Servo får du vanligtvis bara 90 eller 180 grader rotation, så Tricket är att få det att arbeta över en längre spännvidd - 2-3 fot. Vi kunde ändra ett servo för kontinuerlig rotation, men du förlorar med positionering förmåga och vi skulle vilja behålla den inre PID kretsar och potentiometer synsättet. Om du använder interna potentiometern och lägga till en stor servo horn, kan du få ett bredare utbud av resor. Med en cirkulär horn, avståndet reste är Pi * Diameter av horn / 2 - som senast delar av två är att redogöra för max 180 graden av resor (vi ska komma in i det senare). Så, för en 2' resor behöver du en servo horn med en diameter på över 15"! Vi kunde använda detta synsätt med en lazy susan typ av installationen, men drivkraften att röra sig som mycket material sätter en enorm mekanisk påfrestning på servon (samma problem hade vi med Josefine prototypen). En annan strategi är att inrikta upp produktionen, så att du får mer motion i utdata. Vi gräva inte i detta, och det kan finnas problem med kraft krävs för att flytta dessa redskap, och dessutom använda gears är en bit ticker mekaniskt - vi kom med ett mycket enklare sätt.

Så, för vårt system, vi drog potentiometern ur servo fallet, och ersatt den med en 10-Vrid potentiometer. Så, direkt, kan du multiplicera avståndet reste vid 10, så för det ovanstående fallet tar horn diametern för en 2' resa från 15" till 1,5" - mycket mer rimligt!

När det gäller koppling utdata vi kunde köra en gängad axel med en efterföljare mutter (ACME threading verkar att föredra). Detta verkar vara den vanligaste drivmekanismen för homebrew XY bord - på grund av sin kraft och precision. Det medför långsammare resa, dock, och igen, en hel del gearing att få potentiometern att flytta vid rätt hastighet att täcka spännvidd av resor.

Vad vi valde var en mycket enkel timing belt strategi där servo drives en timing belt remskiva och potentiometer 10-turn är ansluten direkt till axeln. Med detta mycket enkelt arrangemang, då får vi 2-3' av resor i några sekunder med ingen komplicerad mekanik. Du kan skala detta tillvägagångssätt upp med laddar ner den enhet eller potentiometer på gränserna för mekaniken i en hobby servo.