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modifications
Modifications
→Atelier
{{Projet
|status=Prototype
|status_pub=Publié|image=XlE-p_a.pngJPG
|description=Une poignée de substitution
|license=CC-by-sa-3.0
|inspiration=Création d'un objet
|ingrédients=Matériaux pour l'impression 3D , PLA
|machines=Imprimante3D,
|url=[http://fablabo.net/wiki/SCAO SCAO]
}}
[[image:E-p_a.JPG |thumb|center|upright=3]]
==Objet==
===e-poignée===
Cette version de la e-poignée transmet, la température mesurée par le thermocouple, à l'ordinateur par l'intermédiaire d'une connectique USB 2.0. Elle est un objet connecté et intelligent.
===Article Wikipédia===
L'objet de ce "wiki" est d'expliquer et de mettre à disposition, au fur et à mesure de leurs disponibilités, tous les fichiers et informations nécessaires à la fabrication des sous-ensembles de cette e-poignée.
==La team créative==
La team créative, de la e-poignée conçue par [[Utilisateur:LERUSTE REGIS | Régis LERUSTE]], est composée de :
*[[Utilisateur:Maëlle_Vimont | Maëlle Vimont]] pour l'animation de la plate-forme C
*[[Utilisateur:Florelle | Florelle PACOT]]Florelle PACOT pour le conseil design du logo
*[[Utilisateur:Laurent B | Laurent BERTHELOT]] pour le conseil à propos de tout sujet et en particulier de l'impression 3D
*Jean-Pierre pour le conseil en impression 3D
*[[Utilisateur:Cedric | Cédric DOUTRIAUX]] pour le conseil "wiki"
*[[Utilisateur:ThomasB | Thomas BERNARDI]] pour la [http://fablabo.net/wiki/CEPI protection des travaux avec des licences libres]
*[[Utilisateur:Philippe Bonnet | Philippe Bonnet]] pour le conseil en informatique
*[[Utilisateur:Baptiste LABAT | Baptiste LABAT]] pour le conseil Arduino nano
*Pierre-Antoine RAULT pour SCAO et développement d’une communauté open-source et radio PRUN
*[[Utilisateur:Nicolas Jouanin | Nicolas JOUANIN]] pour l'échange d'idées au sujet de nos projets respectifs.
*Olivier Marais pour les [http://fablabo.net/wiki/Les_recettes_d%27Olivier recettes de cuisine] et pour l'[http://fablabo.net/wiki/20170409091838 usinage de l'entretoise de la e-poignée].
==Historique==
l'historique de la e-poignée USB se résume par quelques faits marquants :
*L'inauguration de la plateforme C est annoncée dans Ouest France en octobre 2013, l'article parle des machines à commandes numériques et en particulier des imprimantes 3D accessibles lors des open-ateliers.
*Je me précipite à Nantes le mardi suivant avec l'idée de remplacer l'horrible prototype bidouillé (voir photo ci-dessous) à la va vite par un objet fonctionnel et design.
[[image:proto_initial.JPG |thumb|center|upright=3]]
*La première pièce imprimée est baptisée "cylindre plate-forme"
*La seconde est baptisée poignée et elle fait l'objet d'essai de peinture
*Le nom de e-poignée fait son apparition au second trimestre 2014
*La base prend la forme d'une sphère
*Elle se compose de 2 pièces : la jupe et le top
*La température du couvercle de la casserole ramollie le PLA
*L'isolateur est créé
*Sur la jupe, après pas mal de recherche avec Laurent, on écrit e-poignée
*Le top se modifie et devient plus fonctionnel, la dimension du tore est ajustée à la morphologie de la main
*Une nouvelle pièce est créée, le logo
*En attendant mieux (incrustation ou relief), le logo est collé
*La hauteur de la jupe est ajustée
*Un premier prototype voit le jour fin 2014
==Contraintes==
Les contraintes de la e-poignée USB sont réunies dans le tableau ci-dessous. La colonne ''Résultat'' est renseignée au fur et à mesure des évaluations.
{| class="wikitable alternance centre"
|+ Contraintes
|-
|
! scope="col" | Contrainte
! scope="col" | Observation
! scope="col" | Résultat
|-
! scope="row" | 1
| Montage/démontage sur le couvercle
| Simplicité
| <center>OK</center>
|-
! scope="row" | 2
| Fixation M5 sur le couvercle
| Usage sur tout type de couvercle avec poignée démontable
| <center>OK</center>
|-
! scope="row" | 3
| Application du thermocouple sur le couvercle
| Contact intime et fiable
| <center>OK</center>
|-
! scope="row" | 4
| Fixation du circuit imprimé
| <center>[http://www.phidgets.com/documentation/Phidgets/1051_2_Mechanical.pdf Ici]</center>
| <center>OK</center>
|-
! scope="row" | 5
| Accessibilité du bornier de connexion du thermocouple
| <center>[http://www.phidgets.com/documentation/Phidgets/1051_2_Mechanical.pdf Ici]</center>
| <center>OK</center>
|-
! scope="row" | 6
| Visibilité de l’embase USB pour faciliter la connexion du câble
| <center>[http://www.phidgets.com/documentation/Phidgets/1051_2_Mechanical.pdf Ici]</center>
| <center>OK</center>
|-
! scope="row" | 7
| Reconduire la fonctionnalité de manutention de la poignée
|
| <center>OK</center>
|-
! scope="row" | 8
| Incrustation du logo
|
| <center>OK</center>
|-
! scope="row" | 9
| Incrustation du sigle USB
|
| <center>NOK</center>
|-
! scope="row" | 10
| Peinture (couleur du logo : vert, orange, gris) / Vernis
|
| <center>NOK</center>
|-
! scope="row" | 11
| Tenue en température
| Eviter le contact entre le PLA et le couvercle
| <center>OK</center>
|-
! scope="row" | 12
| Assurer la fonction complémentaire de milieu de table
|
| <center>OK</center>
|-
! scope="row" | 13
| Etanchéité au ruissellement
| Vernis ?
| <center>NOK</center>
|-
! scope="row" | 14
| Assemblage facile
| Pas d'outillage spécifique
| <center>NOK</center>
|}
La fonction de milieu de table est illustrée par la photo ci-dessous :
[[image:milieu_table.JPG |thumb|center|upright=4]]
Les liens ci-après permettent d'accéder directement à l'[http://fablabo.net/wiki/E-poign%C3%A9e#Evaluation_-_Proposition_d.27am.C3.A9lioration évaluation et propositions d'amélioration] et leur [http://fablabo.net/wiki/E-poign%C3%A9e#Am.C3.A9liorations réalisation].
==Description==
Le rendu de la vue d'ensemble (fig 1) généré par Openscad met en évidence son aspect et son concept d'assemblage.
| Prototypage selon plan
| <center>Atelier St MOLF</center>
| <center>[[Média:isolateur.png]]</center>
| <center></center>
| <center>1</center>
| <center>1</center>
|}
==FabricationPrototypage==La fabrication Le prototypage de la e-poignée USB fait appel à l'approvisionnement de matériels standards, au prototypage aux activités d'atelier et à l'impression 3D.
===Approvisionnement===
L'approvisionnement des matériels standards :
*La platine d'essai chez [http://www.conrad.fr/ Conrad]
Compte tenu du coût élevé de ce module, une étude basée sur l'utilisation d'un microcontrôleur est envisagée. Elle fait l'objet d'un projet séparé.
===PrototypageAtelier===Le [http://fr.wikipedia.org/wiki/Prototypage prototypage] concerne Les activités d'atelier concernent :
*la finition des pièces fabriquées sur imprimante 3D,
*la fabrication de l'isolateur [10](voir la nomenclature),*l'assemblage des piècesselon la figure 2.
====fabrication de l'isolateur====
L'objet de l'isolateur est de réaliser une isolation thermique entre l'entretoise [15] et la jupe [8].
La vue de dessus modélisée sous LibreCAD est correspond à :
[[fichier:isolateur.png|center|]]
Il est fabriqué à partir d'une [[http://www.conrad.fr/ce/fr/product/529580/Platine-dessais-pastilles-75x100x15mm-WR-Rademacher-VK-C-811-2?ref=searchDetail platine d'essai à pastilles en bakélite]](voir la nomenclature).
===Impression 3D===
L'impression 3D se réfère aux travaux de recherche de l'[https://www.design.ulaval.ca/impression3d école de design de Laval].
La modélisation 3D et la fabrication, des pièces principales de la e-poignée, sont réalisées en [http://www.plateforme-c.org/ Plateforme C] au fablab de Nantes en suivant les directives et conseils d'[http://fablabo.net/wiki/Imprimer_en_3D_%C3%A0_Plateforme_C/ imprimer en 3D à plateforme C]. Elles utilisent des logiciels [http://fr.wikipedia.org/wiki/Open_source open source], pour :
*la modèlisation 3D, [http://www.openscad.org/ Openscad] qui génère un [http://en.wikipedia.org/wiki/STL_%28file_format%29 fichier stl]).
**[http://slic3r.org/ Slic 3r] qui translate un modèle digital 3D ([http://en.wikipedia.org/wiki/STL_%28file_format%29 fichier stl]) en instructions interprétables par une imprimante 3D. Il découpe le modèle en tranches horizontales et génère les chemins adéquats pour remplir ces tranches. [http://slic3r.org/ Slic 3r] est configuré à partir du fichier config-withendstop[1].ini, sans doute une variante du [[fichier : config-withendstop.ini]]. Il génère le [http://fr.wikipedia.org/wiki/Programmation_de_commande_num%C3%A9rique G-CODE].
**[http://www.pronterface.com/ Pronterface] qui pilote l'[http://fr.wikipedia.org/wiki/Impression_tridimensionnelle imprimante 3D] à partir du [http://fr.wikipedia.org/wiki/Programmation_de_commande_num%C3%A9rique G-CODE].
====Dimensions====
Les dimensions de la e-poignée USB tiennent compte de la morphologie de la main et des [http://www.phidgets.com/documentation/Phidgets/1051_2_Mechanical.pdf dimensions] propres du module de mesure de la température . Les dimensions communes aux trois pièces (jupe [8], top [4] et logo [1]) sont consignées dans le fichier [http://www.openscad.org/ Openscad] [[Media : dim1.scad]], les [http://www.phidgets.com/documentation/Phidgets/1051_2_Mechanical.pdf dimensions] du CI [6] sont exprimées en pouces et converties en mm, un extrait de ce fichier est donné ci-dessous :
R=37.15;//Rayon du cercle de revolution du tore</code>
====La jupe====
La jupe [8] habille la partie inférieure de la e-poignée. Le logiciel [http://www.openscad.org/ Openscad] après compilation du code contenu dans le [[fichier:jupe.scad]] génère le rendu en 3D correspondant à la figure ci-dessous :
[[fichier:jupe.png|center]]
Elle a la forme d'un parallélépipède (cube dans la terminologie d'[http://www.openscad.org/ Openscad]) dont les angles sont arrondis, elle est constituée de 4 flancs latéraux et d'une partie supérieure appelée plateforme. Cette plateforme est percée de 4 trous qui permettent, au dessus, la fixation du [http://www.phidgets.com/documentation/Phidgets/1051_2_Mechanical.pdf CI] [6], et au dessous, la fixation de l'isolateur [10] qui a les mêmes dimensions que le [http://www.phidgets.com/documentation/Phidgets/1051_2_Mechanical.pdf CI] [6]. Pour tenir compte de la contrainte thermique due à la proximité de la jupe [8] et du couvercle [18], Il est nécessaire d'éviter leur contact, mieux, ménager un petit espace entre eux. En outre, cet espace constitue l'entrée d'un flux d'air ambiant. Ce flux d'air sort par une ouverture (aération) prévue sur la plateforme. Cette aération naturelle permet de maîtriser la température sous la jupe [8] et donc celle du [http://www.phidgets.com/documentation/Phidgets/1051_2_Mechanical.pdf CI] [6]. La hauteur de la jupe hj est ajustée en conséquence. En complément, une goulotte permet le passage du câble du thermocouple.
*l'instruction "minkowski" permet les constructions successives d'un "grand cube" et d'un "petit cube".
*l'instruction "difference" génère la jupe [8] par soustraction du "grand cube" et du "petit cube" ,
Pour gérer correctement tenir compte de la somme effectuée par l'instruction "minkowski",les dimensions, il convient sont :*selon l'axe z, pour obtenir la hauteur hj, il faut dimensionner la hauteur du cube et celle du cylindre à hj/2.
*selon les axes x et y, :
**le "grand cube", dimensionne son cube aux dimensions ('''L'''1, '''l'''1) du [http://www.phidgets.com/documentation/Phidgets/1051_2_Mechanical.pdf CI] [6], et le rayon de son cylindre à 2*e,
**le "petit cube", dimensionne son cube aux dimensions ('''L'''1, '''l'''1) du [http://www.phidgets.com/documentation/Phidgets/1051_2_Mechanical.pdf CI] [6], et le rayon de son cylindre à e.
*selon l'axe z, pour obtenir la hauteur hj, il faut dimensionner la hauteur du cube et celle du cylindre à hj/2.
Pour quantifier les dimensions énoncées ci-dessus,
il faut additionner aux dimensions ('''L'''1 ou '''l'''1) du [http://www.phidgets.com/documentation/Phidgets/1051_2_Mechanical.pdf CI] [6] 2 fois celle du rayon du cylindre (celui situé sur la partie gauche et celui situé sur la partie droite de la jupe [8]), soit :
Ch(L2,-l2,atan (L2/l2));
</code>
Pour vérifier le positionnement du centre de chaque cylindre horizontal (fig 7):
<center>'''x*coef = 1.3*0.75 = 0.975'''
'''y*coef = 0.9*0.75 = 0.675'''
'''Angle de rotation = atan (L2/l2) = atan(1.444) = 55.304 degrés'''</center>
====Le logo====
Le logiciel [http://www.openscad.org/ Openscad] après compilation du code contenu dans le [[fichier:logo.scad]] génère le rendu en 3D du top logo [41] correspondant à la figure ci-dessous :
[[fichier:logo.png|center|]]
L'objet de la pièce "logo" est de réserver un emplacement ou le logo Quiet cook
*de 4 plots conçus pour assurer l'assemblage par emboîtement du logo sur le top [4].
L'emboîtement est réalisé grace grâce a la forme conique des 4 plots qui s'introduisent dans les 4 lamages des cylindres verticaux du top [4].
Chaque plot est évidé par une sphère pour accueillir la tête bombée de la vis de fixation du top [4].
}</code>
==Evaluation - Proposition d'amélioration== Notes L’apéro-projet du mardi 17 février 2015 organisé par Julien et Maëlle a été l’occasion de la présentation de la e-poignée suivie de l’analyse du tableau des contraintes, de l’appréciation des résultats et de la suggestion des axes d’amélioration. En regard de chaque contrainte, les participants, Laurent en particulier, donnent leur avis :#Montage/démontage sur le couvercle [18] : un participant expérimente l’opération, le résultat est satisfaisant. Hors réunion, une amélioration est envisagée. Elle consiste en l'usinage de l’entretoise [15] pour augmenter la profondeur de pénétration de la tige filetée du couvercle [18]. La contrainte est levée.#Fixation M5 sur le couvercle [18]: d'un couvercle à l'autre, le pas de vis, dans le cas présent l'entretoise [15] M5, peut être différent, M4 par exemple. Ou bien, selon un standard anglais, en pouces plutôt qu'en millimètres. Dans ces cas, il convient d'adapter l'entretoise et si sa hauteur est différente d'ajuster la hauteur de la jupe [8]. La contrainte est levée (filetage M5 uniquement).#Application du thermocouple [16] sur l'entretoise [15] : le thermocouple [16] est introduit à l'aide d'un trou de 1 mm de diamètre percé au préalable sur l'un des pans de l'entretoise [15] hexagonale. Une goutte de super glue permet de coller l'ensemble. En outre, une gaine thermorétractable enveloppe le thermocouple [16] et son câble autour de l'entretoise [16]. La contrainte est levée.#Fixation du circuit imprimé [6] : fixation correcte. La contrainte est levée.#Accessibilité du bornier de connexion du thermocouple [16] : l'accessibilité est correcte, les 2 fils du thermocouple [16] sont connectés au bornier par serrage des vis à l'aide d'un tournevis d'horloger. La contrainte est levée.#Visibilité de l’embase USB pour faciliter la connexion du câble : des fenêtres ont été aménagées sur le top [4] et références le logo [1]. La visibilité est correcte. La contrainte est levée.#Reconduire la fonctionnalité de manutention de la poignée : cette fonctionnalité est correcte. La contrainte est levée.#Incrustation du logo [1] : non réalisée. La contrainte est maintenue.#Incrustation du sigle USB : non réalisée. La contrainte est maintenue.#Peinture (couleur du logo : vert, orange, gris) / Vernis : non réalisée. Un essai de peinture est réalisé sur l'une des pièces qui n'existe plus dans le prototype actuel. Une peinture d'apprêt ainsi qu'environ 10 couches successives n'ont pas suffit à couvrir correctement la pièce. La pièce a été coupée en 2 morceaux. La photo ci-dessous montre l'une des 2 moitiés. Le PLA a absorbé comme une éponge la peinture ! L'usage au quotidien de la e-poignée a mis en évidence la nécessité de la protéger pour s'assurer d'une bonne hygiène alimentaire. Amélioration : modification des paramètres dans Slic3r, en vue d'obtenir une couche externe plus épaisse et plus dense. La protection de la pièce par un vernis s'avère une solution envisageable. La contrainte est maintenue.[[image:peinture.JPG |thumb|center|upright=4]]#Tenue en température : l'isolateur [10] en bakélite constitue une isolation thermique satisfaisante. La contrainte est levée.#Assurer la fonction complémentaire de milieu de table (voir photo) : le sujet n'a pas été traité car la photo n'était pas accessible sur le wiki. Cette fonction nécessite une excellente stabilité du couvercle quand celui-ci est retourné. Actuellement, dans cette configuration, la stabilité n'est pas bonne car l'ensemble repose sur le logo [1]. La contrainte est maintenue.#Étanchéité au ruissellement : Cette contrainte est exclusive aux composants électroniques. Après cuisson, le nettoyage à l'eau du couvercle est nécessaire, démonter à chaque fois la e-poignée est fastidieux, le mode de cuisson en basse température utilisé ne projette pas de matière grasse. Toutefois, une condensation est présente. Avec beaucoup d'attention, un simple rinçage de l'intérieur du couvercle est suffisant. Amélioration : imprégnation ou vernis des composants électroniques. La contrainte est maintenue.#Assemblage facile : les 4 vis de fixation de l'isolateur [10] sont difficiles d'accès et nécessite un tournevis spécifique. Amélioration : revoir la fixation de l'isolateur [10]. La contrainte est maintenue.==Améliorations=={{Références}}[[image:E-p_a.JPG |thumb|center|upright=3]]La photo ci-dessus montre la e-poignée réalisée par [http://www.lna-proto.com/ LNA Prototypes]. Cette réalisation intégre une partie des [http://fablabo.net/wiki/E-poign%C3%A9e#Evaluation_-_Proposition_d.27am.C3.A9lioration propositions d'améliorations]. Elle permet de lever une partie des [http://fablabo.net/wiki/E-poign%C3%A9e#Contraintes contraintes].#Rappel : montage/démontage sur le couvercle [18] : un participant expérimente l’opération, le résultat est satisfaisant. Hors réunion, une amélioration est envisagée. Elle consiste en [http://fablabo.net/wiki/20170409091838 l'usinage de l'entretoise] M5 [15], selon la figure [[Image:Ent-M5.pdf | thumb | upright=1 | Usinage de l'entretoise M5]] . La contrainte est levée.#Rappel : fixation M5 sur le couvercle [18]: la contrainte est levée.#Rappel : accessibilité du bornier de connexion du thermocouple [16] : la contrainte est levée.#Rappel : visibilité de l’embase USB pour faciliter la connexion du câble : la contrainte est levée.#Rappel : incrustation du logo [1] : le logo est incrusté (voir photo). La contrainte est levée.#Rappel : incrustation du sigle USB : non réalisée. La contrainte est maintenue.#Rappel : peinture (couleur du logo : vert, orange, gris) / Vernis : La contrainte est levée.#Rappel : tenue en température : l'isolateur [10] en bakélite constitue une isolation thermique satisfaisante. La contrainte est levée.#Rappel : assurer la fonction complémentaire de milieu de table (voir photo) : le sujet n'a pas été traité car la photo n'était pas accessible sur le wiki. Cette fonction nécessite une excellente stabilité du couvercle quand celui-ci est retourné. Actuellement, dans cette configuration, la stabilité n'est pas bonne car l'ensemble repose sur le logo [1]. La contrainte est maintenue.#Rappel : étanchéité au ruissellement : Cette contrainte est exclusive aux composants électroniques. Après cuisson, le nettoyage à l'eau du couvercle est nécessaire, démonter à chaque fois la e-poignée est fastidieux, le mode de cuisson en basse température utilisé ne projette pas de matière grasse. Toutefois, une condensation est présente. Avec beaucoup d'attention, un simple rinçage de l'intérieur du couvercle est suffisant. Amélioration : imprégnation ou vernis des composants électroniques. La contrainte est maintenue.#Rappel : assemblage facile : les 4 vis de fixation de l'isolateur [10] sont difficiles d'accès et nécessite un tournevis spécifique. Amélioration : revoir la fixation de l'isolateur [10]. La contrainte est maintenue.
