شناخت ابزار ساخت ربات و نحوه کار با آنها ( بخش 1 )

آموزش رباتیک درس دوازدهم – شناخت ابزارها به عنوان مقدمه آموزش ساخت ماشین رباتیک – یکی از اولین نیازهای هر رباتیک کار ساخت مکانیک و شاسی ربات میباشد. اما ساخت و ساز مکانیک ربات دارای نکات و تکنیکهایی میباشد که در این بخش به آموزش آن میپردازیم.

اگر شما متخصص کار با ابزار هستید بسیار خوب است می‌توانید از این فصل صرف‌نظر کنید و به سراغ بخش بعدی بروید. اما اگر تجربه ساخت و کار با ابزار را ندارید، به خواندن ادامه دهید. ​

در این بخش فرض بر این است که شما بخش مربوط به ابزارها را در قسمت قبلی خوانده‌اید. اگر هنوز آن فصل را نخوانده‌ای، همین حالا این کار را بکن . چند ابزار تخصصی دیگر نیز در اینجا پوشش داده شده‌اند. ​

در این بخش همچنین فرض بر این است که شما با چوب، پلاستیک و یا فلز کار می‌کنید.

این بخش همه چیز را در مورد نحوه ساخت چیزها به شما یاد نمی‌دهد. این یک مجموعه در مورد ربات‌ها است. اگر تشنه چیزهای بیشتری هستید، کتاب رباتیک از صفر تا صد از انتشارات دیباگران گزینه مناسبی است. ​

اولین چیزها: حفاظت چشم و گوش

​​​​​​​​همیشه هنگام استفاده از هر ابزار از محافظ چشم استفاده کنید. این کار به جلوگیری از پرتاب بقایای مواد به داخل چشم شما کمک می‌کند که ممکن است باعث آسیب شود. ​

زمانی که از ابزار سنگین استفاده می‌کنید، گوش‌هایتان را فراموش نکنید. ابزارهای سرعت بالا، به ویژه اره برقی ، حجم بالایی از صدا را ایجاد می‌کنند. گوشی‌های محافظ گوش که برای استفاده در کارگاه طراحی شده‌اند و یا حتی گوشی‌های ساده که می‌توانید از داروخانه محلی به دست آورید را بپوشید. ​

یادگیری خواندن تدریجی اندازه‌گیری متر اولین گام برای تسلط بر هر پروژه ساخت‌وساز است. پس سعی کنید در کار با متر و خط کش مهارت کافی بدست آورید. البته برای اندازه گیری های دقیقتر از ابزارهای دیگری نیز میتوانید استفاده کنید که به تدریج با آنها آشنا خواهید شد.

برنامه‌ریزی، طراحی، اندازه‌گیری، علامت‌گذاری

​​​​​​​​با یک برنامه شروع کنید و زمانی را به این اختصاص دهید که فکر کنید تا ببینید که ربات شما چگونه به نظر می‌رسد و چه بخش‌هایی به آن وارد می‌شوند.

یک بودجه تقریبی تعیین کنید. اگر تازه شروع به کار کرده اید، قطعات و لوازم زیادی نخواهید داشت. درباره آنچه نیاز دارید تحقیق کنید و لیستی از نام، شماره قطعات و قیمت‌های آن‌ها تهیه کنید. ​

شما میتوانید با ارزان ترین قیمت قطعات مورد نیاز خو را برای ساخت انواع پروژه های رباتیک از فروشگاه رباتیک چالیک تهیه کنید. 

برنامه خود را بر روی کاغذ و یا با استفاده از برنامه گرافیکی برداری کامپیوتری طراحی کنید. من این کار را ترجیح می‌دهم .​

اگر نیاز به بریدن و دریل کردن دارید، به طور مستقیم بر روی مواد علامت‌گذاری کنید. برای چوب، مقوا و فوم برد از مداد سرب نرم استفاده کنید. برای چیزهای دیگر از مارکر سیاه یا وسیله ای مشابه استفاده کنید. هنگام کار با فلز یک سمبه بهتر جواب می‌دهد. ​

برای اطمینان از دقت از یک متر اندازه‌گیری استفاده کنید. اشتباه در زیر بخش‌ها و اشتباه در اندازه‌گیری آسان است، بنابراین هر اندازه‌گیری را دوباره چک کنید. ​

سوراخکاری اولین قدم در ساخت ماشین رباتیک

​​​​​​​​به جز نمونه‌های اولیه سریع بیشتر روبات‌های شما به سوراخ‌هایی درون بدنه نیاز دارند تا بتوانید چیزهایی مانند باتری، موتورها، و الکترونیک را سوار کنید.برای ​ساخت ماشین رباتیک ایجاد سوراخ هایی دقیق بسیار مهم و ضروری میباشد.

صرف‌نظر از مواد (‏چوب، پلاستیک، فلز)‏، مفاهیم اصلی دریل کردن یک‌سان هستند: شما در دریل (‏دستی یا برقی) مته می‌گذارید ‏، جایی را که می‌خواهید سوراخ وجود داشته باشد علامت‌گذاری کنید، و در آنجا سوراخکاری کنید. سوراخکاری خوب شامل پیروی از چند روش ساده است که در اینجا توضیح داده شده‌اند. ​

انتخاب مته درست

​​​​​​​​اندازه سوراخهای ایجاد شده به اندازه پیچی که در آن قرار میگیرد بستگی دارد. معمولا ما از پیچهایی با سایز 4 میلیمتر استفاده خواهیم کرد اما این تمام نیاز ما به مته را فراهم نمیکند. گاها برای چرخ هرزگرد ممکن است به سوراخهایی با سایز 6 میلیمتر نیاز داشته باشید و یا برای برخی گیربکسها مجبور باشید از سوراخهای به سایز 3 میلیمتر استفاده کنید. اما در کل میتوان گفت بیشتر نیازهای ما با مته های به اندازه 2، 3 ، 4 ، 6 و 8 بر طرف خواهد شد.

​​​​​​​​ برای خلاصه‌ای از انواع مته دریل، از جمله پوشش‌های ویژه‌ای که برای طولانی‌تر کردن عمر مته ‌ها استفاده می‌شوند، به قسمت قبل مراجعه کنید. ​

هنگام سوراخکاری در فلز یا پلاستیک سخت (‏آکریلیک، پلی‌کربنات)‏، ابتدا از مته  میلیمتر2 برای ایجاد یک سوراخ راهنما استفاده کنید. غیر از حالتهایی که در حال ایجاد سوراخ‌های واقعا بزرگ باشید، زمانی که در چوب و پلاستیک نرم (‏PVC یا ABS)‏حفاری می‌کنید، می‌توانید مستقیما به سرغ مته مورد نظر بروید. ​

هنگام دریل کردن سوراخ‌های بزرگ‌تر از 6 میلیمتر و به خصوص هنگام کار با فلز  با یک مته کوچک‌تر شروع کنید و راه خود را به پایین باز کنید. برای مثال، اگر میخواهید یک سوراخ 10 میلیمتر حفر کنید ابتدا با یک راهنمای 3 میلیمتر شروع کنید، سپس به 6 میلیمتر سوئیچ کنید، و با مته 10 کار را تمام کنید. ​

انتخاب سرعت مناسب

​​​​​​​​مواد مختلف به سرعت‌های مختلفی برای دریل کردن نیاز دارند. حفاری با سرعت بالا برای چوب خوب است اما وقتی با فلز کار میکنید سرعت بالا منجر به آسیب به مته می‌شود. ​

​​​​​​​​

اغلب موتورهای دریل فاقد ابزاری برای اندازه‌گیری مستقیم سرعت ابزار هستند، بنابراین شما فقط باید حدس بزنید که چه مقداری بالا، متوسط، یا آهسته است. با صدای ابزار این مورد را میتوانید حدس بزنید. اگر از یک دریل سرعت متغیر قابل‌حمل استفاده می‌کنید، ضامن را برای بالا بردن سرعت تا انها قرار دهید. سپس اجازه دهید با گوش دادن به صدای موتور سرعت نیمه (‏متوسط)‏و ربع (‏آهسته)‏را تخمین بزند. ​

استفاده مناسب از مته دریل

​​​​​​​​سه نظام “فک‌هایی” مکانیکی است که مته را در موتور دریل نگه می‌دارد. در حالی که برخی دریلهای الکتریکی از سه نظام خودکار استفاده می‌کنند، اغلب سه نظام ها با استفاده از آچار سه نظام کار می‌کنند: آچار را در یکی از سوراخ‌های کنار سه نظام قرار دهید، و فک‌ها را شل یا سفت کنید. در هنگام استفاده از مته دریل موارد زیر را در ذهن داشته باشید:

قسمت صاف مته را درون سه نظام قرار دهید در غیر این صورت ممکن است قطعه آسیب ببیند. دقت کنید که مته قبل از سفت شدن در فک سه نظام قرار گرفته باشد. اگر مته حتی کمی خارج از مرکز باشد، سوراخ خیلی بزرگ و بد شکل می‌شود. بیش از حد محکم نکنید. زمانی که می‌خواهید مته را قرار دهید، بیش از حد سفت بودن باعث می‌شود که شل شدن آن سخت‌تر شود. سه نظام را حداقل با استفاده از دو سوراخ روی آن سفت کنید. این گشتاور اعمال‌شده به سه نظام را کم می‌کند و باعث می‌شود وقتی کارتان تمام شد راحت‌تر سه نظام را شل کنید. ​

کنترل عمق سوراخکاری

​​​​​​​​بیشتر سوراخ‌هایی که شما حفر می‌کنید به طور کامل در طول جنستان خواهد بود، اما گاهی اوقات شما نیاز دارید که فقط قسمتی از آن را دریل کنید، سپس متوقف شوید. به عنوان مثال، ممکن است یک سوراخ با عمق محدود در فک یک ربات آندروئید برای قرار دادن یک پین که به عنوان مفصل استفاده می‌شود بخواهید. روش‌های مختلفی برای کنترل عمق سوراخ در مواد ضخیم‌تر وجود دارد. روش مورد علاقه من پیچیدن نوار پوششی اطراف شفت مته دریل است (‏شکل ۲ – ۶ را ببینید)‏. لبه نوار را در عمقی که می‌خواهید برای سوراخ قرار دهید. نوع دیگر سوراخ با عمق محدود، counterbore است که در آن سوراخ مته با قطر‌های مختلف است. سوراخ‌هایی مانند آنچه در شکل ۳ – ۶ می‌بینید، می‌توانند ابتدا با سوراخ کردن با یک مته کوچک ایجاد شوند، سپس با استفاده از یک مته بزرگ‌تر فقط partway ماده ایجاد شوند. این تکنیک اغلب با پیچ‌های مخروطی استفاده می‌شود، وقتی که می‌خواهید کف سوراخ کوچک‌تر از بالا باشد. ​

شکل ۲ – ۶ یک روش سریع و آسان برای آماده‌سازی سوراخ‌های یک عمق خاص، پیچیدن یک قطعه از چسب دور مته دریل است. ته نوار را در عمق سوراخی که می‌خواهید ایجاد کنید قرار دهید.

شکل ۳ – ۶ یک سوراخ counterbore حفره‌ای است که دو اندازه دارد. یکی از این کاربردها، پیچ‌های چوب است، که در آن قسمت بالایی پیچ رزوه نشده است. کف سوراخ را کوچک‌تر کنید تا رزوه در چوب به وسیله پیچ ایجاد شود

هم‌ردیف کردن سوراخها در سوراخکاری

​​​​​​​​سوراخکاری با هر ابزار دستی به طور طبیعی مقدار مشخصی خطا ایجاد خواهد کرد. حتی ماهرترین کارگر نیز نمی‌تواند همیشه سوراخی را ایجاد کند که در زوایای صحیح نسبت به سطح مواد قرار دارد. ​

زمانی که سوراخ‌ها به طور دقیق تراز شدند، از یک فشار مته یا حرکت مته استفاده کنید. زمانی که سوراخ‌ها به طور دقیق تراز شدند، از یک پایه دریل استفاده کنید. مورد اخیر را می توان در فروشگاه‌های ابزار و سخت‌افزار بهتری یافت که لوازم نجاری ویژه دارند، اما، راستش، من هرگز آن‌ها را به این راحتی پیدا نکرده‌ام. ​

پایه دریل ابزار بسیار بهتری برای اطمینان از هم ترازی است.

​​​​​​​​

استفاده از گیره

​​​​​​​​هنگام دریل کردن با ابزارهای برقی، مراقب باشید که قطعه را در گیره نگه دارید. از نگه داشتن آن فقط با دست خودداری کنید، به خصوص اگر کوچک است. چرا؟ همانطور که سوراخ می‌کنید، ممکن است مته “براده” را به سورخ وارد کند، و باعث شود که گیر بیفتد. اگر قطعه را در دست داشته باشید، می‌تواند به شدت از دستان شما بیرون کشیده شود و منجر به جراحت شود. ​

گیره‌ها دارای اشکال، اندازه‌ها و سبک‌های مختلفی هستند. هیچ نوع خاصی وجود ندارد که برای هر موقعیتی جواب دهد. گیره‌های فنری (‏مانند موچین بزرگ)‏برای قطعات بسیار کوچک مفید هستند، در حالی که گیره‌های C برای تکه‌های بزرگ مواد مفید هستند. زمانی که بخش‌های کوچکی از هر نوع را با پایه مته سوراخ می‌کنید، یک گیره مورد نیاز است. برای قطعات بسیار کوچک و سبک می‌توانید از یک جفت انبردست بزرگ یا چسب استفاده کنید. ​

در مقاله بعدی از سری آموزش رباتیک با روشهای برش کاری آشنا خواهیم شد.