CtrlJ pen 3D Fusion 360

CtrlJ pen 3D Fusion 360: ecco come ho disegnato le parti in 3D del progetto.

CtrlJ pen 3D Fusion 360 render assemblato

la parte di modellazione 3D della penna automatica per fluidi è sufficientemente complessa da richiedere l’utilizzo di un software come Fusion 360.

Già in passato ho utilizzato fusion 360 per realizzare alcuni semplici modelli tridimensionali da riprodurre con l’uso di stampanti 3D:

nel progetto CtrlJ pen o penna di controllo fluidi automatica le parti in 3D sono molte.

Le componenti del CtrlJ pen 3D Fusion 360

per analizzare di quante parti è composto il progetto della penna automatica ho realizzato un esploso:

CtrlJ pen render esploso II

nel quale puoi vedere ogni singola parte fondamentale del progetto.

Iniziando dall’angolo alto sinistro trovi:

  • supporto per elettronica e driver di controllo;
  • supporto motore 28BJY-48;
  • distanziale tra motore e supporto siringa;
  • supporto siringa;
  • spingi pistone siringa;
  • adattatore siringa 1ml;
  • case per l’elettronica CtrlJ pen 3D Fusion 360

in ordine una descrizione delle singole parti.

Supporto per elettronica e driver di controllo

Per il progetto CtrlJ pen 3D Fusion 360 l’elettronica è bene che sia integrata e sostenuta dalle parti 3D.

La componente 3D denominata “supporto per elettronica e driver di controllo” ha lo scopo di ospitare il driver ULN2003A e le altre componenti che hai letto dettagliatamente nell’articolo precedente.

circuit support

la parte anteriore del supporto è modellata per legarsi al corpo del motore e la parte posteriore ha un alloggio per il driver e 4 supporti a vite da M2 per avvitare la scocca di copertura.

Stampato in 3D il supporto risulta così:

CtrlJ pen 3d printed supporto elettronica

Supporto motore 28BJY-48

Il supporto motore ospita il motore 28BJY-48 offrendogli gli alloggi per le viti di fissaggio ed il passaggio cavi:

motor support 28BJY-48

in questo modo il corpo del motore può essere facilmente connesso al resto del CtrlJ pen.

il foro in altro, e relativa scanalatura, servono per passare i cavi provenienti dai pulsanti.

La stampa 3D del supporto è la seguente:

CtrlJ pen 3d printed supporto motore

Distanziale tra motore e supporto siringa

Il CtrlJ pen ha in questa parte del montaggio due componenti:

  • il giunto di congiungimento tra l’albero del motore e le vite 
  • il distanziale vero e proprio

grazie a quest’ultimo potrei mantenere il motore 28BYJ-48 sufficientemente distante dal supporto siringa e bilanciare il progetto in modo adeguato.

Giunto albero-vite 

il sistema di giunzione tra l’albero del motore, con sezione rettangolare, e la vite che collegherai al sistema di spinta del pistone della siringa è progettato come un cilindro:

connector albero motore vite

una estremità è dotata della scanalatura rettangolare e l’altra di un esagono per alloggiarvi la testa della vite M3x45.

Stampato in 3D risulta così:

CtrlJ pen 3d printed connettore

Distanziale

Il distanziale tra motore e supporto siringa è semplicemente un cilindro con i fori coincidenti sia alle viti di fissaggio motore sia al passacavi:

CtrlJ pen distancer

ed una volta stampato risulta così:

CtrlJ pen 3d printed distance

Supporto siringa

il supporto siringa è la parte più importante del CtrlJ pen. E’ dotato sia del sistema di connessione al resto del progetto sia delle scanalature per posizionare correttamente la siringa di erogazione:

CtrlJ pen support

le scanalature sono studiate per consentirti di posizionare sia siringhe da 1ml sia da 5ml ed in differenti fasi dell’erogazione.

La parte inferiore del componente è sagomata per consentire il corretto posizionamento dei pulsanti di controllo e dei cavi necessari alla parte elettronica.

ho deciso di stampare questo componete in due fasi, alternando il colore del filamento per mantenere l’effetto di bicromia del progetto:

CtrlJ pen 3d printed supporto siringae la parte inferiore risulta così stampata:

CtrlJ pen 3d printed supporto siringa retro

nell’immagine superiore vedi come posizionare i bottoni e le resistenze nelle scanalature sul retro della CtrlJ pen.

Approfondiremo meglio questo aspetto in un prossimo articolo dedicato al montaggio dell’elettonica.

Spingi pistone siringa

Sicuramente è uno dei componenti fondamentali del progetto:

CtrlJ pen plugger

in quanto racchiude alcune funzionalità necessarie al corretto funzionamento della penna automatica per il controllo dei fluidi.

Il primo aspetto riguarda la sagoma a “T” presente nella parte alta che funziona da guida per mantenere fermo questo componente durante la rotazione del motore.

Un secondo aspetto è il retro del componente, dotato di un foro M3, nel quale si innesta la vite proveniente dal motore.

In fase di stampa, per migliorare la tenuta di questo componente ho aggiunto un dado M3 annegato nella stampa 3D stessa al fine di evitare che con il tempo la vite potesse non avere più presa nella parte stampata, rendendo non funzionante il progetto.

L’ultimo aspetto riguarda il foro frontale, circa 2.8mm, che all’occorrenza può essere filettato M3 per aggiungere una ulteriore vite di regolazione della distanza verso il pistone della siringa.

La stampa 3D del componente risulta questa:

CtrlJ pen 3d printed plugger

Adattatore siringa 1ml

Il progetto prevede la possibilità di alloggiare sia siringhe da 1ml sia da 5ml, ovviamente, esse hanno diametri differenti ed è quindi necessario inserire un adattatore per la versione da 1ml:

Adapter

il cui scopo è semplicemente permetterti di utilizzare entrambi i tipi di siringa.

Puoi decidere di stampare l’adattore solo se reputi utile l’utilizzo di entrambe le siringhe:

CtrlJ pen 3d printed adattatore

Case per l’elettronica CtrlJ pen 3D Fusion 360

per posizionare tutte le parti elettroniche del progetto ( vedi articolo CtrlJ pen elettronica ) ti serve un case in cui alloggiare:

  • il micro controllore;
  • il display OLED 0.91″
  • il connettore micro-usb

e che possa essere fissato alla penna per rendere lo strumento compatto, bilanciato e completo.

Nel progetto sono stati previsti, quindi:

  • un supporto per micro controllore
  • case, o cover, con porta oled;

procediamo con ordine descrivendo queste due ultime parti del progetto.

Supporto per micro controllore

Il supporto per il micro controllore e la breakout board per micro usb è semplice:

CtrlJ pen micro support

una sottile stampa 3D, atta ad isolare i contatti tra OLED display e altre componenti dotata di alloggi di incastro per quest’ultimi.

in questo modo potrai alloggiare la pro micro beetle e la breakout board micro usb:

CtrlJ pen micro breakout micro usb

Case con porta OLED

L’ultima parte della CtrlJ pen 3D Fusion 360 è il case vero e proprio che ospita anche il display oled 0.91″

CtrlJ-pen case oled

la scanalatura sul fondo è riservata al display grafico.

I due componenti saranno assemblati come in questa immagine:

CtrlJ pen case assembled

lasciando che le viti M2x30 possano chiuderlo e fissarlo al resto della penna.

Al termine della stampa dell’intero CtrlJ pen 3D Fusion 360 il risultato risulterà simile al seguente:

CtrlJ pen side

 

e nei prossimi articoli leggerai come assemblare la parte elettronica e lo sketch di programmazione della penna.

Prima di inserire un commento, per favore, leggi il regolamento

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