Fernbedienungs-schillernden Licht kasten Lasers chneid projekt mit Laser Maker

In diesem STEAM-Robotik-und Mechanismus projekt entwerfen und bauen die Schüler mit Laser Maker eine fern gesteuerte Blendlicht box. Die Lektion verbindet Box-Struktur design, Ein-Klick-Box-Gebäude, Ring-Arrays, dekorative Licht löcher, TT-Motor montage, LED-Lichterketten, 2,4-G-Fernbedienungskomponenten, Verkabelung, Lasers ch neiden und praktische Montage.

1. Lektion Übersicht

1.1 Projekt ziel

Die Schüler entwerfen eine quadratische Licht box mit dekorativen Licht übertragungs löchern, fügen Motor montage funktionen hinzu, erstellen Stütz füße, zeichnen einen rotierenden Drehteller für die LED-Lichterkette, schneiden die Teile laser, verdrahten die Steuer komponenten und bauen eine angetriebene Licht box zusammen kann eine dynamische Beleuchtungs anzeige erstellen.

1.2 Empfohlene Verwendung im Klassen zimmer

2. Lernziele

2.1 Was die Schüler lernen werden

2.2 STEAM Skills entwickelt

2.3 Ver antwort liche Herstellung

Die Schüler sollten betriebene Teile sorgfältig testen und die Anweisungen des Lehrers oder des Labor leiters befolgen, wenn sie mit Batterien, Empfängern, Motoren, LEDs und beweglichen Komponenten arbeiten. Die Licht box sollte so zusammen gebaut werden, dass Drähte geschützt sind und rotierende Teile nicht an den Box paneelen reiben.

3. Real-World-Kontext: Warum eine schillernde Licht box bauen?

Leuchtkästen und Displays im Laternen stil werden häufig auf Spielplätzen, Festivals, Klassen zimmern und Maker-Events verwendet, um eine helle visuelle Atmosphäre zu schaffen. Wenn dekorative Löcher in die Box geschnitten werden, kann Licht durch den umgebenden Raum hindurch treten und Muster auf den umgebenden Raum projizieren.

In diesem Projekt fügen die Schüler einen rotierenden Motor in die Box ein, damit sich die LED-Lichterkette bewegen und einen sich ändernden Lichteffekt erzeugen kann. Das Ergebnis ist ein kleines angetriebenes Display, das Struktur, Licht, Bewegung und Steuerung kombiniert.

4. Material-und Teile planung

4.1 Ausrüstung liste

Vor der Modellierung der Licht box sollten die Schüler die im Projekt verwendeten elektronischen Komponenten, das Struktur material, die Beleuchtungs komponente und die Hardware identifizieren.

4.2 Liste der strukturellen Teile

Die laser geschnittene Struktur ist in den Leucht kasten paneelen, dem Chassis und dem LED-Lichtschnur-Plattenspieler organisiert.

5. Unterrichts verfahren

5.1 Erzeugen Sie die Light Box

Öffnen Sie Laser Maker und klicken Sie in der Menüleiste auf Artefakt mit einem Klick. Dieses Werkzeug kann schnell das flache Layout einer Kastens truktur erzeugen, was im Vergleich zum manuellen Zeichnen jedes Panels und jedes Gelenks Zeit spart.

Im Pop-up-Fenster, wählen Sie das richtige Winkel-Box-Werkzeug. Im Quell workflow werden die Box länge, die Breite und die Höhe jeweils auf 100mm und die Kerb größe auf 15mm eingestellt. Vorschau auf die flache Anzeige karte, bevor Sie die Box erstellen.

Klicken Sie auf OK, um die sechs Box felder im Zeichen bereich zu generieren. Die generierten Panels enthalten Orientierung beschriftungen, die während des Entwurfs und der Montage nützlich sind.

Bewegen Sie die Orientierung beschriftungen außerhalb der Paneele, damit die mittleren Bereiche für dekorative Muster und Licht übertragungs löcher frei bleiben.

5.2 Fügen Sie sternförmige Licht löcher hinzu

Öffnen Sie das Galerie-Bedienfeld und wählen Sie die Pentagram-Grafik aus Basic Graphics. Ziehen Sie es auf die Leinwand und ändern Sie die Größe auf 15x15mm.

Wählen Sie das Pentagramm aus und öffnen Sie das Ring-Array-Tool aus Advanced Tools. Die Array-Vorschau hilft den Schülern, wiederholte Stern muster um einen Mittelpunkt zu erstellen.

Im Quell workflow sind die Ring-Array-Einstellungen Startwinkel 6 °, Schritt winkel 50 °, Anzahl der Kopien 7 und Zentrum X 30. Diese Einstellungen erzeugen ein kreisförmiges Stern muster.

Fügen Sie der Mitte des kreisförmigen Stern musters ein weiteres Pentagramm hinzu und gruppieren Sie dann die Stern grafiken, damit sie kopiert und als ein Muster positioniert werden können.

Verwenden Sie Kopieren und Einfügen, um das gruppierte Stern muster zu duplizieren, und platzieren Sie die Muster dann auf den Leucht kasten.

Platzieren Sie die Stern muster auf der Frontplatte und anderen sichtbaren Paneelen. Das untere Panel wird für die Installation des Motors verwendet, so dass das kreisförmige Stern muster nicht benötigt wird.

5.3 Fügen Sie die Motor position und das Draht loch hinzu

Öffnen Sie den Abschnitt Open Source Robotics in der Galerie und wählen Sie die OSROBOT-Motor grafik aus. Ziehen Sie es auf die Leinwand, damit die Motor montage löcher zur unteren Platte hinzugefügt werden können.

Drehen Sie die Motor grafik um 90 Grad, sodass der TT-Motor vertikal im Design positioniert ist.

Bewegen Sie die Motor grafik auf das untere Bedienfeld. Das Motorwellen loch sollte so nah wie möglich an der Mitte der unteren Platte platziert werden, damit der LED-Drehteller genügend Platz zum Drehen im Licht kasten hat.

Da sich der Empfänger und die Batterie im Quell workflow außerhalb des Licht kastens befinden, ziehen Sie ein kleines Einfädel loch auf die Rückseite. Im Quell workflow ist das Loch ein 7,5mm x 5,5mm Rechteck.

5.4 Unterstützung füße hinzufügen

Der Motor und die Hardware erzeugen eine zusätzliche Höhe unter dem Leucht kasten, sodass Stütz füße hinzugefügt werden, um die Stabilität zu verbessern. Wählen Sie ein abgerundetes Rechteck aus dem Bereich Basis grafik der Galerie aus.

Platzieren Sie das abgerundete Rechteck unten rechts auf der Rückseite und ändern Sie die Größe so, dass seine Breite mit dem nahe gelegenen Zungen bereich überein stimmt.

Kopieren Sie das zweite abgerundete Rechteck und fügen Sie es dann unten links auf der Rückseite ein.

Wählen Sie die Rückseite und die beiden abgerundeten Rechtecke aus und verwenden Sie das Union-Tool, um sie zu einem verbundenen Teil zusammen zuführen.

Die Front-und Rückwand-Tenon-Strukturen stimmen überein, sodass die Schüler den gleichen Vorgang für die Frontplatte wiederholen oder die Rückwand kopieren können, das Einfädel loch entfernen und es als Frontplatte mit Stütz füßen verwenden können.

5.5 Zeichne die LED-Lichterkette Plattenspieler

Die LED-Lichterkette sitzt auf einem runden Drehteller, der an der TT-Motorwelle befestigt ist. Verwenden Sie das Entfernungs messwerk zeug, um den verfügbaren Radius innerhalb des Licht kastens zu schätzen. Im Quell workflow ist der Plattenspieler radius auf 35mm eingestellt, sodass der Kreis durchmesser 70mm beträgt.

Verwenden Sie das ovale Werkzeug und halten Sie Strg, um einen Kreis mit 70mm Durchmesser für den Plattenspieler zu zeichnen.

Fügen Sie das Loch der TT-Motorwelle hinzu, indem Sie TT-Löcher aus mechanischen Teilen in der Galerie auswählen und die Grafik in der Mitte des Drehtellers platzieren.

Löschen Sie alle zusätzlichen Beschriftungen, roten Text oder Konstruktion linien, die nicht mehr benötigt werden, und speichern Sie die Datei.

6. Laser-Verarbeitung

6.1 Set Tracing-und Schneide prozesse

Die Licht kasten zeichnung verwendet zwei Hauptprozesse: Tracing und Cutting. Im Quell workflow wird der OSROBOT-Motor umriss zum Nach verfolgen verwendet, während die verbleibenden Struktur teile, Löcher, dekorativen Öffnungen und Drehteller geschnitten werden.

Vor der Herstellung sollten die Schüler die Geschwindigkeits-und Leistungs einstellungen für die ausgewählte Lasers chneid maschine überprüfen, den Prozess ablauf simulieren und bestätigen, dass die Verfolgung erfolgt, bevor sie bei Bedarf schneiden.

7. Verdrahtung und Montage

7.1 Schaltung Verdrahtung

Überprüfen Sie vor der Montage den Schaltplan. Der TT-Motor, die 18650-Batterie, der 2.4-G-Empfänger und die LED-Lichterkette sollten gemäß dem Projekt verdrahtung splan anges ch lossen werden.

7.2 Strukturelle Montage

Suchen Sie zuerst den Motor, das Fahrwerk und die passende Hardware. Verwenden Sie Schrauben und Muttern, um den Motor am Chassis zu befestigen.

Suchen Sie dann die Vorder-und Rückseite des Licht kastens. Bauen Sie die Vorder-und Rückseite mit dem Chassis zusammen und führen Sie die Verbindungs drähte des TT-Motors durch das Einfädel loch der Rückwand.

Suchen Sie als nächstes die linken und rechten Paneele und montieren Sie sie an der Grundplatte. Dann finden Sie den Plattenspieler und die LED-Lichterkette. Befestigen Sie den Plattenspieler an der TT-Motorwelle und platzieren Sie die LED-Lichterkette auf dem Plattenspieler.

Suchen Sie die 18650 Batterie und 2.4G Empfänger. Verbinden Sie den TT-Motor und die Batterie mit dem Empfänger. Suchen Sie schließlich das obere Bedienfeld, schalten Sie den LED-String-Schalter ein und decken Sie das obere Panel ab.

Debuggen Sie die Leucht box nach der Montage, indem Sie den Lichteffekt, die Rotation, die Verkabelung und die Stabilität der Box überprüfen.

8. Testen, Debuggen und Verbessern

9. fertiges Projekt und Reflexion

Nach Modellierung, Laser bearbeitung, Verkabelung und Montage vervollständigen die Schüler eine fern gesteuerte Blendlicht box. Das Projekt bietet den Schülern eine umfassende Erfahrung im Design bis zur Herstellung, einschl ießlich Ring-Arrays, One-Click-Box-Gebäude, Galerie grafiken, Grafik-Größen änderung, Stütz fuß design, Lasers ch neiden, Schaltung verkabelung und Montage tests.

10. Verlängerung Herausforderung

Um die Helligkeit der LED-Lichterkette zu steuern, muss die Box im fertigen Licht kasten möglicher weise häufig geöffnet werden. Gleichzeitig können Laser kompensation und enge Finger-Gelenk-Passform das wiederholte Öffnen erschweren.

Als Erweiterungs herausforderung können die Schüler die Licht box mit einer abnehmbaren Abdeckung, einer Öffnung im Stil einer Geschenk box, einer zugänglicheren Schalt position oder einem neuen Musters ystem, das farbenfrohere Lichteffekte erzeugt, neu gestalten.

11. Ausrüstung hinweis für Lehrer

Dieses Projekt eignet sich für Lasers ch neider im Klassen zimmer, die das Schneiden und Nach verfolgen von Blatt materialien für kleine Robotik-und Mechanismus projekte unterstützen. Für Schulen, Makers laces und STEAM-Labors für Anfänger können Projekte wie schillernde Leuchtkästen, LED-Displays, motorisierte Plattenspieler und fern gesteuerte Strukturen mit einem Lasers ch neider im Klassen zimmer wie demDonner Laser Bolt Serie.

Die Lehrer können den Maschinen-und Material aufbau basierend auf dem Unterrichts raum, der Materials tärke, den elektronischen Komponenten und der Projekt größe auswählen. Der gleiche LaserMaker-Workflow kann auch für andere CO2-Lasermaschinen angepasst werden, wenn die Schüler zu größeren Leuchtkästen oder fort geschritten eren betriebenen Display-Projekten übergehen.