توپ پنوماتیک اتوماتیک. قابل حمل و دارای آردوینو: 13 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

سلام به همه!

این دستورالعمل مونتاژ یک توپ پنوماتیک قابل حمل است. ایده این بود که یک توپ ایجاد شود که بتواند چیزهای مختلف را شلیک کند. من چند هدف اصلی را تعیین کردم. بنابراین ، توپ من باید چه باشد:

• خودکار به منظور فشرده نشدن هوا به صورت دستی با پمپ دستی یا پا ؛
• قابل حمل به منظور عدم وابستگی به شبکه برق خانگی ، بنابراین می توانم آن را بیرون ببرم.
• در ارتباط بودن. من فکر کردم که اتصال یک صفحه نمایش لمسی به یک سیستم پنوماتیک بسیار عالی است.
• ظاهر باحالی دارد. توپ باید شبیه یک سلاح علمی تخیلی از فضا باشد =).

در مرحله بعد ، کل فرایند را شرح می دهم و به شما می گویم چگونه چنین دستگاهی را ایجاد کنید و به چه اجزایی نیاز دارید.

لطفاً توجه کنید ، من این دستورالعمل را منحصراً برای اجزایی که استفاده کردم یا برای آنالوگ های آنها نوشتم. به احتمال زیاد قسمت های شما با قطعات من متفاوت خواهد بود. در این حالت ، شما باید فایلهای منبع را ویرایش کنید تا مجموعه برای شما مناسب شود و خودتان پروژه را نهایی کنید.

فصل های آموزشی:

1. بررسی ویدئو.
2. اجزاء. پنوماتیک.
3. اجزاء. کوپلینگ ، سخت افزار و مواد مصرفی.
4. طرح. پنوماتیک.
5. اجزاء. الکترونیک
6. آماده سازی. برش CNC.
7. مونتاژ کردن. پمپ ، شیر برقی و مسکن پنوماتیک.
8. مونتاژ کردن. دسته ، مخزن هوا و بشکه.
9. مونتاژ کردن. الکترونیک ، سوپاپ ها و ابزار اندازه گیری.
10. مونتاژ کردن. سیم کشی
11. برنامه نويسي. کارگاه 4 بعدی 4 IDE.
12. برنامه نويسي. XOD IDE
13. برنامه نويسي.

مرحله 1: بررسی ویدئو

مرحله 2: اجزاء. پنوماتیک

خوب ، بیایید از طراحی سیستم پنوماتیک شروع کنیم.

پمپ هوا

برای فشرده سازی خودکار هوا ، از پمپ هوای قابل حمل خودرو استفاده کردم (عکس 1). چنین پمپ هایی از شبکه برق 12 ولت DC کار می کنند و قادرند فشار هوا را تا 8 بار یا حدود 116 psi پمپ کنند. من یکی از صندوق عقب بود ، اما من تقریبا مطمئن هستم که این یکی آنالوگ کامل است.

1 x Automaze Heavy Duty Metal 12V کمپرسور باد اتومبیل پمپ باد باد تایر با کیسه و بست تمساح ≈ 63 $؛

از چنین کیت خودرو ، شما فقط به یک کمپرسور در قاب فلزی بومی خود نیاز دارید. بنابراین ، از خروجی های غیر ضروری پنوماتیک (به عنوان مثال ، برای فشار سنج) خلاص شوید ، پوشش پلاستیکی جانبی ، دسته حمل و کلید روشن/خاموش را بردارید.

همه این موارد فقط اتفاق می افتد ، بنابراین دیگر نیازی به آنها ندارید. فقط کمپرسور را با دو سیم خارج شده از بدنه خود رها کنید. اگر نمی خواهید با لوله جدید اذیت شوید ، می توانید یک شلنگ انعطاف پذیر نیز بگذارید.

معمولاً چنین کمپرسورهایی دارای خروجی پنوماتیک با نخ اینچ لوله G1/4 "یا G1/8" هستند.

مخزن هوا

برای ذخیره هوای فشرده ، شما نیاز به یک مخزن دارید. حداکثر مقدار فشار در سیستم بستگی به حداکثر فشار ایجاد شده توسط کمپرسور دارد. بنابراین در مورد من ، از 116 psi تجاوز نمی کند. این مقدار فشار زیاد نیست ، اما استفاده از ظروف پلاستیکی یا شیشه ای برای ذخیره هوا را حذف می کند. از استوانه های فلزی استفاده کنید. اکثر آنها دارای حاشیه ایمنی هستند که برای انجام چنین کارهایی بیش از حد کافی است.

مخازن خالی هوا در فروشگاه های تخصصی سیستم های تعلیق خودرو موجود است. این یکی مثال است:

1 عدد Viking Horns V1003ATK ، 1.5 گالن (5.6 لیتر) مخزن هوای فلزی 46 پوند ؛

من کارم را آسان کردم و مخزن را از کپسول آتش نشانی پودری 5 لیتری برداشتم. بله ، این یک شوخی نیست (عکس 2). مخزن هوا از خاموش کننده ارزان تر از مخزن خریداری شده است. من کپسول آتش نشانی پودر شیمیایی 5 لیتری قبل از میلاد/ABC را خسته کردم. من مرجع دقیق محصول را پیدا نکردم ، بنابراین یکی از من شبیه به این بود:

1 x 5 کیلوگرم قبل از میلاد/ABC خاموش کننده پودر شیمیایی خشک آتش نشانی با فشار گاز فروشگاه 10 پوند ؛

پس از جداسازی و تمیز کردن لکه های پودر ، سیلندر خود را گرفتم (عکس 3).

بنابراین ، مخزن 5 لیتری من به جز یک جزئیات بسیار معمولی به نظر می رسد. خاموش کننده ای که من استفاده کردم استاندارد ISO است. به همین دلیل مخزن دارای نخ متریک M30x1.5 در سوراخ ورودی آن است (تصویر 4). در این مرحله با مشکلی روبرو شدم. اتصالات پنوماتیک معمولاً دارای نخ لوله ای اینچ هستند و افزودن چنین استوانه ای از نخ متریک به سیستم پنوماتیک مشکل است.

اختیاری.

برای اینکه با تعدادی از آداپتورها و اتصالات اذیت نشوم ، تصمیم گرفتم یک لوله لوله G1 به M30x1.5 را خودم تهیه کنم (عکس 5 ، تصویر 6). این قسمت بسیار اختیاری است ، و اگر مخزن هوا را می توان به راحتی با سیستم متصل کرد. من برای کسانی که می توانند با مشکل مشابه روبرو شوند ، نقشه CAD را نصب کردم.

شیر برقی.

برای رها کردن هوای انباشته شده در سیلندر به یک سوپاپ نیاز است. برای اینکه دریچه را به صورت دستی باز نکنید اما خودکار شیر برقی بهترین انتخاب است. من از این یکی استفاده کردم (عکس 7):

1 x S1010 (TORK-GP) سوپاپ SOLENOID GENERAL PURPOSE ، در حالت عادی بسته شده $ 59 پوند ؛

من از یک شیر معمولاً بسته استفاده کردم تا جریان را فقط هنگام آتش زدن روی آن اعمال کنم و قدرت باتری را هدر ندهم. سوپاپ DN 25 و فشار مجاز آن 16 بار است که دو برابر فشار سیستم من است. این سوپاپ دارای اتصال زن G1 " - زن G1" است.

ضربه زدن به شیر ایمنی

این شیر به صورت دستی کار می کند (عکس 8).

1 x 1/4 NPT 165 PSI فشار کمپرسور هوا ایمنی فشار سوپاپ ، مخزن پاپ خاموش 8 پوند ؛

از این دستگاه برای تخلیه فشار سیستم در برخی شرایط بحرانی مانند نشت یا خرابی قطعات الکترونیکی استفاده می شود. همچنین برای تنظیم و بررسی سیستم پنوماتیک هنگام اتصال لوازم الکترونیکی بسیار مناسب است. فقط می توانید حلقه را بکشید تا فشار از بین برود. اتصال سوپاپ من G1/4 اینچ است.

فشارسنج.

یک فشارسنج آنروئید برای نظارت بر فشار در سیستم هنگام خاموش بودن وسایل الکترونیکی. تقریباً هر پنوماتیک مناسب است ، به عنوان مثال:

1 x ابزار عملکرد 0-200 PSI اندازه گیری هوا برای لوازم جانبی مخزن هوا W10055 ≈ 6 $؛

اتصال لوله من با نر G1/4 در تصویر نشان داده شده است (عکس 9).

سوپاپ چک

برای جلوگیری از برگشت هوای فشرده به داخل پمپ ، یک شیر بازرسی لازم است. سوپاپ کوچک پنوماتیک سالم است. به عنوان مثال:

1 عدد سوپاپ چک خط میدوست M2525 MPT ، 250 psi حداکثر فشار ، 1/4 اینچ $ 15 دلار ؛

سوپاپ من دارای اتصال نخ نر G1/4 " - مرد G1/4" است (عکس 10).

فرستنده فشار

فرستنده فشار یا حسگر فشار دستگاهی برای اندازه گیری فشار گازها یا مایعات است. فرستنده فشار معمولاً به عنوان مبدل عمل می کند. این سیگنال الکتریکی را به عنوان تابعی از فشار وارد شده تولید می کند. در این دستورالعمل ، شما به چنین فرستنده ای نیاز دارید تا فشار هوا را به طور خودکار توسط وسایل الکترونیکی کنترل کند. من این را خریدم (عکس 11):

1 x G1 / 4 سنسور مبدل فشار ، ورودی 5V خروجی 0.5-4.5V / 0-5V فرستنده فشار برای روغن گاز آب (0-10PSI) ≈ 17 دلار ؛

دقیقاً این یکی دارای اتصال مردانه G1/4 ، فشار قابل قبول و قدرت 5V DC است. آخرین ویژگی این سنسور را برای اتصال به میکروکنترلرها به آردوینو ایده آل می کند.

مرحله 3: اجزاء. کوپلینگ ، سخت افزار و مواد مصرفی

اتصالات و اتصالات فلزی

خوب ، برای ترکیب همه چیزهای پنوماتیک به تعدادی اتصالات لوله و اتصالات نیاز دارید (عکس 1). من نمی توانم پیوندهای دقیق محصول را برای آنها مشخص کنم ، اما مطمئنم که می توانید آنها را در نزدیکترین فروشگاه سخت افزار به شما پیدا کنید.

من از اتصالات فلزی لیست استفاده کردم:

• 1 x 3 راه Y نوع اتصال G1/4 "BSPP زن-زن-زن ≈ 2 $ ؛
• اتصال دهنده 1 x 4 طرفه G1/4 "BSPP مرد-زن-زن-زن ≈ 3 $؛
• 1 x 3 طرفه اتصال G1 "BSPP مرد-مرد-مرد ≈ 3 $؛
• 1 x آداپتور مناسب زن G1 "به مرد G1/2" ≈ 2 $ ؛
• 1 x آداپتور مناسب زن G1/2 "به مرد G1/4" ≈ 2 $ ؛
• 1 x Fitting Union Male G1 "to G1" $ 3 $؛

نصب مخزن هوا

1 x آداپتور مناسب زن G1 به مرد M30x1.5.

شما به یک کوپل دیگر احتیاج دارید و بستگی به سیلندر هوای خاصی دارد که استفاده می کنید. من مطابق نقشه مرحله قبل این دستورالعمل ، معدن خود را تولید کردم. شما باید خودتان قسمت زیر مخزن هوای خود را بردارید. اگر مخزن هوای شما دارای نخ مشابه M30x1.5 است ، می توانید مطابق نقشه من کوپلینگ ایجاد کنید.

لوله فاضلاب PVC

این لوله یک بشکه توپ شماست. قطر و طول لوله خود را انتخاب کنید ، اما به خاطر داشته باشید که هرچه قطر بزرگتر باشد ، عکس ضعیف تر است. من لوله DN50 (2 ) با طول 500 میلی متر (عکس 2) را بردم.

به عنوان مثال:

1 عدد لوله شارلوت 2 اینچ در 20 فوت 280 برنامه 40 لوله PVC

اتصالات فشرده سازی

این قسمت برای اتصال لوله PVC 2 اینچی با سیستم پنوماتیک فلزی G1 است. من از اتصال فشاری لوله DN50 به G1 زن ، 1/2 اینچ (عکس 3) و آداپتور G1 نر ، 1/2 اینچ به G1 زن (تصویر 4) استفاده کردم.

مثالها:

1 عدد هوای فشرده سیستم لوله کشی اتصالات کمپرسور هوا زن مستقیم DN 50G11/2 ≈ 15 $؛

1 عدد لوله لوله پلی پروپیلن Banjo RB150-100 ، کاهش بوش ، برنامه 80 ، 1-1/2 NPT مرد x 1 NPT زن ≈ 4 $ ؛

شیلنگ پنوماتیک

همچنین ، برای اتصال کمپرسور هوا به سیستم پنوماتیک به شلنگ انعطاف پذیر نیاز دارید (تصویر 5). لوله باید دارای 1/4 نخ NPT یا G1/4 در هر دو سر باشد. بهتر است که از جنس استیل بخرید و خیلی بلند نباشد. چیزی شبیه به این خوب است:

1 x Vixen Horns کمپرسور باد از جنس استنلس استیل شلنگ بافته شده 1/4 "NPT نر تا 1/4" NPT ≈ 13 $؛

ممکن است در برخی از این شیلنگ ها یک شیر بازرسی نصب شده باشد.

اتصال دهنده ها پیچ ها:

• پیچ M3 (DIN 912 / ISO 4762) طول 10 میلی متر - 10 قطعه ؛
• پیچ M3 (DIN 912 / ISO 4762) طول 20 میلی متر - 20 قطعه ؛
• پیچ M3 (DIN 912 / ISO 4762) طول 25 میلی متر - 21 قطعه ؛
• پیچ M3 (DIN 912 / ISO 4762) طول 30 میلی متر - 8 قطعه ؛

آجیل:

مهره Hex M3 (DIN 934 / DIN 985) - 55 قطعه ؛

واشرها:

واشر M3 (DIN 125) - 75 قطعه ؛

بن بست ها:

• PCB hex standoff M3 زن-مرد 24-25 میلی متر طول-4 قطعه ؛
• PCB hex standoff M3 زن و مرد 14 میلی متر طول - 10 قطعه ؛

براکت گوشه

برای اتصال صفحه الکترونیک به دو براکت گوشه فلزی 30x30 میلی متر نیاز دارید. همه این موارد را می توانید به راحتی در یک فروشگاه سخت افزار محلی پیدا کنید.

به عنوان مثال:

1 عدد براکت بدون قفسه 30 30 30 میلیمتر بست براکت اتصال دهنده براکت 24 عدد

سیلانت لوله پنوماتیک

اتصالات پنوماتیک زیادی در این پروژه وجود دارد. برای اینکه سیستم فشار را تحمل کند ، تمام کوپل های آن باید بسیار محکم باشند. برای آب بندی ، من از یک درزگیر مخصوص بی هوازی برای پنوماتیک استفاده کردم. من از Vibra-tite 446 استفاده کردم (عکس 6). رنگ قرمز به معنی انجماد بسیار سریع است. توصیه من اگر می خواهید از یک مورد استفاده کنید ، نخ را سریع و در موقعیت دلخواه محکم کنید. پس از باز کردن آن ، چالش برانگیز خواهد بود.

1 x درزگیر مبرد Vibra-Tite 446-درزگیر نخ فشار قوی 30-40 دلار آمریکا ؛

مرحله 4: طراحی پنوماتیک

به طرح بالا نگاه کنید. این به شما کمک می کند تا اصل را دریابید.

ایده این است که با اعمال سیگنال 12 ولت به پمپ ، هوا را در سیستم فشرده کنید. هنگامی که هوا سیستم را پر می کند (پیکان های سبز در طرح) ، فشار شروع به افزایش می کند.

فشارسنج فشار فعلی را اندازه گیری و نمایش می دهد و فرستنده پنوماتیک یک سیگنال متناسب به میکروکنترلر ارسال می کند. هنگامی که فشار در سیستم به مقدار مشخص شده توسط میکروکنترلر می رسد ، پمپ خاموش می شود و افزایش فشار متوقف می شود.

پس از این ، می توانید هوای فشرده را به صورت دستی با کشیدن حلقه شیر ضربه ای خارج کنید ، یا می توانید یک شلیک (پیکان قرمز در طرح) ایجاد کنید.

اگر سیگنال 24 ولت را به سیم پیچ اعمال کنید ، شیر برقی به دلیل قطر داخلی زیاد ، هوای فشرده را به سرعت باز می کند و آزاد می کند. به طوری که جریان هوا می تواند مهمات را در بشکه فشار داده و با این کار یک شلیک انجام دهد.

مرحله 5: اجزاء. الکترونیک

بنابراین چه قطعات الکترونیکی برای عملکرد و اتوماسیون کل کار مورد نیاز است؟

میکروکنترلر

میکروکنترلر مغز تفنگ شماست. فشار سنسور را می خواند و همچنین شیر برقی و پمپ را کنترل می کند. برای چنین پروژه هایی ، آردوینو بهترین انتخاب است. هر نوع برد آردوینو مشکلی ندارد. من از آنالوگ برد Arduino Mega استفاده کردم (عکس 1).

1 عدد Arduino Uno 23 پوند یا 1 عدد آردوینو مگا 2560 ≈ 45 دلار ؛

البته ، من درک می کنم که من به تعداد زیادی پین ورودی احتیاج ندارم و می توانم در پول خود صرفه جویی کنم. من مگا را فقط به دلیل چندین رابط سخت افزاری UART انتخاب کردم تا بتوانم صفحه نمایش لمسی را متصل کنم. علاوه بر این ، می توانید تعدادی لوازم الکترونیکی سرگرم کننده را به توپ خود وصل کنید.

ماژول نمایش

همانطور که قبلاً نوشتم ، می خواستم تعاملی به توپ اضافه کنم. برای این کار ، من یک صفحه نمایش 3.2 اینچی با صفحه لمسی (تصویر 2) نصب کردم. روی آن ، مقدار دیجیتالی فشار را در سیستم نشان می دهم و حداکثر مقدار فشار را تنظیم می کنم. من از صفحه ای از شرکت 4d Systems و برخی دیگر استفاده کردم مواردی برای چشمک زدن آن و اتصال به آردوینو.

1 عدد SK-gen4-32DT (کیت استارت) 79 دلار پوند ؛

برای برنامه نویسی چنین نمایشگرهایی محیط توسعه کارگاه سیستم 4 بعدی وجود دارد. اما من در مورد آن بیشتر می گویم.

باتری

توپ من باید قابل حمل باشد زیرا می خواهم از آن در خارج استفاده کنم. این بدان معناست که من برای کارکردن شیر ، پمپ و کنترلر آردوینو باید از جایی انرژی بگیرم.

سیم پیچ سوپاپ با ولتاژ 24 ولت کار می کند. برد آردوینو می تواند از 5 تا 12 ولت تغذیه کند. کمپرسور پمپ خودرو است و از شبکه برق اتومبیل 12 ولت تغذیه می کند. بنابراین ، حداکثر ولتاژ مورد نیاز من 24 ولت است.

همچنین ، هنگام پمپاژ هوا ، موتور کمپرسور کارهای زیادی انجام می دهد و جریان قابل توجهی را مصرف می کند. علاوه بر این ، برای غلبه بر فشار هوا بر روی سوپاپ سوپاپ ، باید جریان زیادی را به سیم پیچ برقی اعمال کنید.

برای من ، راه حل استفاده از باتری Li-Po برای ماشین های کنترل رادیو است. من یک باتری 6 سلولی (22.2 ولت) با ظرفیت 3300 میلی آمپر ساعت و جریان 30 درجه سانتیگراد خریداری کردم (عکس 3).

1 عدد LiPo 6S 22 ، 2V 3300 30C ≈ 106 $ ؛

می توانید از هر باتری دیگری استفاده کنید یا از سلول های مختلف استفاده کنید. نکته اصلی این است که جریان و ولتاژ کافی داشته باشید. توجه داشته باشید ، هرچه ظرفیت بیشتر باشد ، توپ بدون شارژ طولانی تر کار می کند.

مبدل ولتاژ DC-DC

باتری Li-Po 24 ولت است و شیر برقی را تغذیه می کند. برای تغذیه برد آردوینو و کمپرسور به مبدل ولتاژ DC-DC 24 به 12 نیاز دارم. باید قدرتمند باشد زیرا کمپرسور جریان قابل توجهی را مصرف می کند. راه خروج از این وضعیت خرید مبدل ولتاژ ماشین 30A (تصویر 4) بود.

یک مثال:

1 x DC 24v به DC 12v Step Down 30A 360W سنگین کامیون منبع تغذیه خودرو 20 پوند ؛

ولتاژ کامیون های سنگین 24 ولت است. بنابراین ، برای تبدیل برق 12 ولت از چنین مبدل هایی استفاده می شود.

رله ها

برای باز و بسته کردن مدارها به چند ماژول رله نیاز دارید - اولین مورد برای کمپرسور و دومی برای شیر برقی. من از اینها استفاده کردم:

2 عدد رله (ماژول Troyka) 20 دلار آمریکا ؛

دکمه ها

چند دکمه استاندارد لحظه ای. اولی که کمپرسور را روشن می کند و دومی که به عنوان ماشه برای ایجاد شات استفاده می شود.

2 دکمه ساده (ماژول Troyka) $ 2 $ ؛

لیدز

یک جفت led برای نشان دادن وضعیت توپ.

2 عدد LED ساده (ماژول Troyka) 4 پوند ؛

مرحله ششم: آماده سازی برش CNC

برای مونتاژ تمام قطعات پنوماتیک و الکترونیکی ، من نیاز به ساخت برخی از قطعات مورد داشت. آنها را با دستگاه فرز CNC از 6 میلی متر برش دادم و تخته سه لا 4 میلی متری آنها را رنگ آمیزی کردم.

نقاشی ها در پیوست موجود است تا بتوانید آنها را سفارشی کنید.

بعد لیستی از قطعاتی است که برای جمع آوری یک توپ مطابق این دستورالعمل باید بدست آورید. این لیست شامل نام قطعات و حداقل کیفیت لازم است.

• دسته - 6 میلی متر - 3 قطعه ؛
• پین - 6 میلی متر - 8 قطعه ؛
• صفحه Arduino - 4 میلی متر - 1 قطعه ؛
• صفحه پنوماتیک_A1 - 6 میلی متر - 1 قطعه ؛
• صفحه پنوماتیک_A2 - 6 میلی متر - 1 قطعه ؛
• صفحه پنوماتیک_B1 - 6 میلی متر - 1 قطعه ؛
• صفحه پنوماتیک_B2 - 6 میلی متر - 1 قطعه ؛

مرحله 7: مونتاژ پمپ ، شیر برقی و مسکن پنوماتیک

لیست مواد:

در مرحله اول مونتاژ ، باید یک محفظه برای اجزای پنوماتیک بسازید ، تمام اتصالات لوله را مونتاژ کنید ، یک شیر برقی و یک کمپرسور نصب کنید.

الکترونیک:

1. کمپرسور هوای ماشین سنگین - 1 قطعه ؛

برش CNC:

2. Pneumatic_plate_A1 - 1 قطعه ؛

3. Pneumatic_plate_A2 - 1 قطعه ؛

4. صفحه_پنوماتیک_B1 - 1 قطعه ؛

5. Pneumatic_plate_B2 - 1 قطعه ؛

شیرآلات و اتصالات لوله:

6. DN 25 S1010 (TORK-GP) شیر برقی 1 قطعه ؛

7. اتصال 3 طرفه G1 BSPP نر-نر-نر-1 قطعه ؛

8. اتصال آداپتور زن G1 "به مرد G1/2" - 1 قطعه ؛

9. آداپتور مناسب زن G1/2 "به مرد G1/4" - 1 قطعه ؛

10. اتصال 4 طرفه G1/4 BSPP مرد-زن-زن-زن-1 قطعه ؛

11. اتصال دهنده 3 طرفه نوع Y G1/4 BSPP زن-زن-زن-1 قطعه ؛

12. Fitting Union Male G1 "to G1" - 1 قطعه ؛

13. اتصال آداپتور زن G1 به نر M30x1.5 - 1 قطعه ؛

پیچ ها:

14. پیچ M3 (DIN 912 / ISO 4762) طول 20 میلی متر - 20 قطعه ؛ 15. مهره شش گوش M3 (DIN 934 / DIN 985) - 16 قطعه ؛

16. واشر M3 (DIN 125) - 36 قطعه ؛

17. پیچ M4 از کمپرسور هوا - 4 قطعه ؛

دیگر:

18. PCB hex standoff M3 Male-Female 24-25mm mm-4 قطعه ؛

مواد مصرفی:

19. سیلانت لوله پنوماتیک.

مراحل مونتاژ:

به طرح ها نگاه کنید. آنها در مونتاژ به شما کمک خواهند کرد.

طرح 1. دو پانل برش CNC B1 (موقعیت 4) و B2 (موقعیت 5) را برداشته و آنها را مطابق تصویر متصل کنید. آنها را با استفاده از پیچ M3 (موقعیت 14) ، مهره ها (موقعیت 15) و واشرها (موقعیت 16) ثابت کنید

طرح 2. پانل های مونتاژ B1+B2 را از طرح 1. بردارید. آداپتور G1 "را به M30x1.5 (موقعیت 13) در پنل وارد کنید. شش ضلعی روی آداپتور باید در زیر شیار شش ضلعی در پانل قرار گیرد. بنابراین ، آداپتور ثابت است و نمی چرخد. سپس ، کمپرسور را در شکاف گرد در طرف دیگر پانل های مونتاژ شده نصب کنید. قطر شکاف باید با قطر خارجی کمپرسور یکسان باشد. کمپرسور را با پیچ M4 ثابت کنید (پست 17) که همراه با پمپ اتومبیل آمده است

طرح 3. اتصال دهنده 3 طرفه G1 "(موقعیت 7) را وارد شیر برقی (موقعیت 6) کنید. سپس ، اتصال دهنده (موقعیت 7) را در آداپتور G1" به M30x1.5 (موقعیت 13) به تمام نخ ها را با استفاده از سیلانت لوله پنوماتیک ثابت کنید (موقعیت 19). خروجی آزاد اتصال 3 طرفه و سیم پیچ مغناطیسی شیر برقی مطابق شکل باید به سمت بالا هدایت شود. بدنه کمپرسورها (موقعیت 1) می تواند مانع چرخاندن کانکتور شود ، بنابراین می توانید آن را به طور موقت از مجموعه جدا کنید. سطح جانبی کمپرسور را جدا کنید. چهار پیچ را که درپوش جانبی را به رویه های شش ضلعی M3 محکم می کند ، جایگزین کنید (موقعیت 18). سوراخ های نخ روی کمپرسورهای این نوع معمولاً M3 هستند. اگر آنها نیستند ، باید خودتان سوراخ های رزوه M3 یا M4 را در کمپرسور ضربه بزنید

طرح 4. مونتاژ را انجام دهید 3. آداپتور G1 "را به G1/2" (موقعیت 8) به مجموعه وصل کنید. آداپتور G1/2 "به G1/4" (موقعیت 9) را به آداپتور وصل کنید (موقعیت 8). سپس کانکتور 4 راهه G1/4 "(pos.10) و کانکتور 3 طرفه Y Type G1/4 "(موقعیت 11) همانطور که در طرح نشان داده شده است. تمام نخ ها را با استفاده از درزگیر لوله پنوماتیک ثابت کنید (موقعیت 19)

طرح پنجم: دو پانل A1 (موقعیت 2) و A2 (موقعیت 3) برش CNC را برداشته و آنها را مطابق تصویر متصل کنید. آنها را با استفاده از پیچ M3 (موقعیت 14) ، مهره ها (موقعیت 15) و واشرها (موقعیت 16) ثابت کنید

طرح 6. صفحات مونتاژ شده A1+A2 را از طرح 5 بردارید. اتصالات G1 "تا G1" (موقعیت 12) را در پانل ها وارد کنید. شش ضلعی روی اتصالات باید در زیر شیار شش ضلعی در پانل قرار گیرد. بنابراین ، اتصالات در پانل ثابت شده و نمی چرخند. سپس ، پانل های A1+A2 را با اتصالات (موقعیت 12) در داخل به شیر برقی از مجموعه 4 بچرخانید. پانل های A1+A2 را بچرخانید تا زاویه ای مشابه پانل های B1 و B2 داشته باشند. نخ را بین شیر برقی و اتصالات (موقعیت 12) با یک درزگیر لوله پنوماتیک (موقعیت 19) محکم کنید. سپس ، مجموعه را با پیچاندن پانل های A1+A2 به کمپرسور با استفاده از پیچ M3 (موقعیت 14) تکمیل کنید

مرحله هشتم: مونتاژ دسته ، مخزن هوا و بشکه

لیست مواد:

در این مرحله ، دسته ای از توپ را بسازید و محفظه پنوماتیک را روی آن نصب کنید. سپس بشکه و مخزن هوا را اضافه کنید.

1. مخزن هوا - 1 قطعه ؛

برش CNC:

2. دسته - 3 قطعه ؛

3. پین - 8 قطعه ؛

لوله ها و اتصالات:

4. لوله فاضلاب PVC DN50 به طول نیم متر.

5. اتصال فشاری PVC از DN50 به G1 ؛

پیچ ها:

6. پیچ M3 (DIN 912 / ISO 4762) طول 25 میلی متر - 17 قطعه ؛

7. پیچ M3 (DIN 912 / ISO 4762) طول 30 میلی متر - 8 قطعه ؛

8. مهره شش گوش M3 (DIN 934 / DIN 985) - 25 قطعه ؛

9. واشر M3 (DIN 125) - 50 قطعه ؛

مراحل مونتاژ:

به طرح ها نگاه کنید. آنها در مجمع به شما کمک خواهند کرد.

طرح 1. سه دسته برش CNC را بردارید (شکل 2) و آنها را همانطور که در تصویر نشان داده شده ترکیب کنید. آنها را با استفاده از پیچ M3 (موقعیت 6) ، مهره ها (موقعیت 8) و واشرها (موقعیت 9) ثابت کنید

طرح 2. دسته های مونتاژ شده را از طرح 1 بردارید. هشت قسمت سنجاق برش CNC (موقعیت 3) را در شیارها وارد کنید

طرح 3. محفظه پنوماتیک را از مرحله قبل تا مونتاژ نصب کنید. این مفصل دارای طراحی ضربه محکم و ناگهانی است. با استفاده از 8 پیچ M3 (موقعیت 7) ، مهره ها (موقعیت 8) و واشرها (موقعیت 9) آن را روی دسته ثابت کنید

طرح 4. مونتاژ را انجام دهید 3. مخزن هوا (موقعیت 1) را به محفظه پنوماتیک پیچ کنید. مخزن هوای من با یک حلقه لاستیکی بسته شده بود که روی کپسول آتش نشانی نصب شده بود. اما بسته به مخزن هوای شما ممکن است لازم باشد این مفصل را با یک سیلانت محکم کنید. لوله فاضلاب PVC DN 50 را برداشته و آن را در اتصال فشاری PVC وارد کنید (موقعیت 5). این لوله توپ شماست =). طرف دیگر کوپلینگ را به مجموعه پنوماتیک پیچ کنید. شما نمی توانید این موضوع را مهر و موم کنید

مرحله نهم: مونتاژ الکترونیک ، سوپاپ ها و ابزار اندازه گیری

لیست مواد:

آخرین مرحله نصب قطعات بادی باقی مانده ، شیرها و فشارسنج ها است. همچنین ، قطعات الکترونیکی و براکت را برای نصب و نمایش آردوینو مونتاژ کنید.

شیرآلات ، شیلنگ ها و گیج ها:

1. فشارسنج آنروئید G1/4 - 1 قطعه ؛

2. فرستنده فشار دیجیتال G1/4 5V - 1 قطعه ؛

3. ضربه ایمنی از شیر G1/4 - 1 قطعه ؛

4. سوپاپ G1/4 "تا G1/4" - 1 قطعه ؛

5. شلنگ پنوماتیک به طول حدود 40 سانتی متر ؛

برش CNC:

6. بشقاب آردوینو - 1 قطعه ؛

الکترونیک:

7. مبدل DC -DC ولتاژ خودرو 24 ولت به 12 ولت - 1 قطعه ؛

8. آردوینو مگا 2560 - 1 قطعه ؛

9. ماژول نمایش 4D Systems 32DT - 1 قطعه ؛

پیچ ها:

10. پیچ M3 (DIN 912 / ISO 4762) طول 10 میلی متر - 10 قطعه ؛

11. پیچ M3 (DIN 912 / ISO 4762) طول 25 میلی متر - 2 قطعه ؛

12. مهره شش گوش M3 (DIN 934 / DIN 985) - 12 قطعه ؛

13. واشر M3 (DIN 125) - 4 قطعه ؛

دیگر:

14. PCB hex standoff M3 نر و ماده 14 میلی متر طول - 8 قطعه ؛

15. گوشه فلزی 30x30mm - 2 قطعه ؛

اجزای متغیر برای نصب مبدل DC-DC:

16. PCB hex standoff M3 زن و مرد 14 میلی متر طول - 2 قطعه ؛

17. واشر M3 (DIN 125) - 4 قطعه ؛

18. پیچ M3 (DIN 912 / ISO 4762) طول 25 میلی متر - 2 قطعه ؛

19. مهره شش گوش M3 (DIN 934 / DIN 985) - 2 قطعه ؛

مواد مصرفی:

20. سیلانت لوله پنوماتیک؛

مراحل مونتاژ:

به طرح ها نگاه کنید. آنها در مجمع به شما کمک خواهند کرد.

طرح 1. سوپاپ چک (موقعیت 4) و فرستنده فشار (موقعیت 2) را به اتصال دهنده 4 طرفه مونتاژ کنید. شیر ایمنی ضربه ای (موقعیت 3) و فشارسنج آنروئید (موقعیت 1) را به اتصال دهنده 3 طرفه نوع Y وصل کنید. تمام اتصالات نخ را با یک سیلانت محکم کنید

طرح 2. سوپاپ چک (موقعیت 4) را با یک شلنگ به کمپرسور وصل کنید (موقعیت 5). معمولاً یک حلقه لاستیکی روی چنین لوله هایی وجود دارد ، اما در غیر این صورت ، از سیلانت استفاده کنید

طرح 3. مبدل ولتاژ DC-DC (موقعیت 7) را به مجموعه مونتاژ کنید. چنین مبدل های ولتاژ خودرو می توانند اندازه ها و اتصالات کاملاً متفاوتی داشته باشند و بعید است که دقیقاً مشابه من پیدا کنید. بنابراین نحوه نصب آن را خودتان بیابید. برای مبدل من دو سوراخ در دسته را آماده کرده و با استفاده از استندهای M3 (موقعیت 16) ، پیچ ها (موقعیت 18) ، واشرها (موقعیت 17) و مهره ها (موقعیت 19) آن را ثابت کردم

طرح 4. صفحه آردوینو برش CNC را بردارید (موقعیت 6). تخته آردوینو مگا 2560 (موقعیت 8) را در یک طرف صفحه با استفاده از چهار حالت ایستاده (موقعیت 14) ، پیچ M3 (موقعیت 10) و مهره (موقعیت 12) سوار کنید. ماژول صفحه نمایش 4 بعدی (موقعیت 9) را با استفاده از چهار حالت ایستاده (موقعیت 14) ، پیچ M3 (موقعیت 10) و مهره (موقعیت 12) به طرف دیگر صفحه (موقعیت 6) وصل کنید. مطابق شکل ، دو گوشه فلزی 30x30 میلی متر (موقعیت 15) را به پانل وصل کنید. اگر سوراخ های نصب در گوشه های شما با سوراخ های روی صفحه مطابقت ندارد ، خودتان آنها را سوراخ کنید

طرح 5. صفحه مونتاژ شده آردوینو را به دسته توپ وصل کنید. آن را با پیچ M3 (موقعیت 11) ، واشر (موقعیت 13) و مهره (موقعیت 12) ثابت کنید

مرحله دهم: مونتاژ سیم کشی

در اینجا ، همه چیز را مطابق این نمودار متصل کنید. ماژول صفحه نمایش را می توان به هر UART متصل کرد. من سریال 1. را انتخاب کردم ضخامت سیم ها را فراموش نکنید. توصیه می شود از کابل های ضخیم برای اتصال کمپرسور و شیر برقی با باتری استفاده کنید. رله ها باید به طور معمول باز شوند.

مرحله 11: برنامه نویسی کارگاه 4 بعدی 4 IDE

4D System Workshop محیط توسعه رابط کاربری برای صفحه نمایش مورد استفاده در این پروژه است. نحوه اتصال و فلش کردن صفحه نمایش را به شما نمی گویم. همه این اطلاعات را می توان در وب سایت رسمی سازنده یافت. در این مرحله ، من به شما می گویم که از کدام ویجت ها برای رابط کاربری توپ استفاده کردم.

من از یک Form0 واحد (عکس 1) و ویدجت های زیر استفاده کردم:

Angularmeter1 فشار ، نوار

این ویجت فشار سیستم فعلی را در میله نشان می دهد.

فشار Angularmeter2 ، Psi

این ویجت فشار سیستم فعلی را در Psi نمایش می دهد. صفحه نمایش مقادیر شناور را اجرا نمی کند. بنابراین نمی توان از فشار دقیق در میله ها مطلع شد ، به عنوان مثال اگر فشار در محدوده 3 تا 4 بار باشد. مقیاس psi ، در این مورد ، آموزنده تر است.

Rotaryswitch0

سوئیچ دوار برای تنظیم حداکثر فشار در سیستم. تصمیم گرفتم سه مقدار معتبر ایجاد کنم: 2 ، 4 و 6 نوار.

رشته ها 0

فیلد متنی که گزارش می دهد کنترل کننده حداکثر مقدار فشار را با موفقیت تغییر داده است.

• توپ اسپوت Statictext0!
• Statictext1 حداکثر فشار
• Userimages0

فقط برای لولز هستند

همچنین ، پروژه Workshop را برای سیستم عامل صفحه نمایش پیوست می کنم. ممکن است به آن احتیاج داشته باشید.

مرحله 12: برنامه نویسی XOD IDE

کتابخانه های XOD

برای برنامه نویسی کنترلرهای آردوینو ، از محیط برنامه نویسی بصری XOD استفاده می کنم. اگر تازه وارد مهندسی برق شده اید یا شاید دوست دارید برنامه های ساده ای برای کنترلرهای آردوینو مانند من بنویسید ، XOD را امتحان کنید. این ابزار ایده آل برای نمونه سازی سریع دستگاه است.

من یک کتابخانه XOD ایجاد کرده ام که حاوی برنامه توپ است:

gabbapeople/pneumatic-top

این کتابخانه شامل یک وصله برنامه برای کل لوازم الکترونیکی و گره ای است که فرستنده فشار را کار می کند.

همچنین ، به چند کتابخانه XOD نیاز دارید تا بتوانید ماژول های نمایش سیستم های 4 بعدی را کار کنید:

gabbapeople/4d-ulcd

این کتابخانه شامل گره هایی برای کار با ابزارک های اصلی 4D-ulcd است.

bradzilla84/visi-genie-extra-library

این کتابخانه قابلیت های کتابخانه قبلی را گسترش می دهد.

روند

• نرم افزار XOD IDE را بر روی کامپیوتر خود نصب کنید.
• کتابخانه gabbapeople/pneumatic-cannon را به فضای کار اضافه کنید.
• کتابخانه gabbapeople/4d-ulcd را به فضای کار اضافه کنید.
• کتابخانه bradzilla84/visi-genie-extra-library را به فضای کار اضافه کنید.

مرحله 13: برنامه نویسی

خوب ، کل وصله برنامه بسیار بزرگ است ، بنابراین اجازه دهید قسمت های آن را بررسی کنیم.

راه اندازی اولیه صفحه نمایش

گره init (تصویر 1) از کتابخانه 4d-ulcd برای راه اندازی دستگاه نمایش استفاده می شود. شما باید گره رابط UART را به آن پیوند دهید. گره UART بستگی به نحوه دقیق اتصال صفحه نمایش شما دارد. صفحه نمایش با نرم افزار UART بسیار عالی است ، اما در صورت امکان ، بهتر است از سخت افزار استفاده کنید. پین RST گره init اختیاری است و برای راه اندازی مجدد صفحه نمایش استفاده می شود. گره Init یک نوع داده DEV سفارشی ایجاد می کند که به شما کمک می کند ویجت های نمایش را در XOD مدیریت کنید. سرعت ارتباط BAUD هنگام تنظیم چشمک زدن صفحه نمایش باید برابر باشد.

خواندن فرستنده فشار

فرستنده فشار من یک دستگاه آنالوگ است. سیگنال آنالوگ متناسب با فشار هوا در سیستم منتقل می کند. برای پی بردن به وابستگی ، آزمایش کوچکی انجام دادم. من کمپرسور را به سطح خاصی پمپ کردم و سیگنال آنالوگ را خواندم. بنابراین من یک نمودار از سیگنال آنالوگ از فشار دریافت کردم (عکس 2). این نمودار نشان می دهد که وابستگی خطی است و من به راحتی می توانم آن را با رابطه y = kx + b بیان کنم. بنابراین ، برای این سنسور معادله زیر است:

ولتاژ خواندن آنالوگ * 15 ، 384 - 1 ، 384.

بنابراین من مقدار دقیق (PRES) فشار را در میله ها دریافت می کنم (تصویر 3). سپس آن را تا یک عدد صحیح گرد کرده و به اولین ویجت نوشتاری زاویه ای متر ارسال می کنم. همچنین فشار را با کمک نقشه گره نقشه به psi ترجمه کرده و به دومین ویجت نوشتاری زاویه ای متر ارسال می کنم.

تنظیم حداکثر فشار

حداکثر مقدار فشار تنظیم سوئیچ دوار است (تصویر 4). ویجت read-rotary-switch دارای سه موقعیت با شاخص های 0 ، 1 و 2. است که با مقادیر فشار 2 ، 4 و 6 بار روی صفحه مطابقت دارد. برای تبدیل شاخص به حداکثر فشار (EST) ، آن را در 2 ضرب کرده و 2 اضافه می کنم. سپس ، ویجت string0 را با گره write-string-pre به روز می کنم. رشته را روی صفحه تغییر می دهد و اطلاع می دهد که حداکثر فشار به روز می شود.

شیر برقی و کمپرسور در حال کار

اولین گره دکمه به پین 6 متصل شده و رله کمپرسورها را روشن می کند. رله کمپرسور از طریق گره نوشتن دیجیتالی که به پین 8 متصل است کنترل می شود. اگر دکمه فشار داده شود و فشار سیستم (PRES) کمتر از تنظیم شده (EST) باشد ، کمپرسور روشن می شود و شروع به پمپاژ هوا می کند تا فشار سیستم (PRES) بیشتر از حداکثر مقدار (EST) است (عکس 5).

شلیک با فشار دادن دکمه ماشه انجام می شود. ساده است. گره دکمه ماشه که به پین 5 متصل است ، با استفاده از گره نوشتن دیجیتال متصل به پین 12 ، رله سلونوئید را تغییر می دهد.

نشان دادن حالت

LED ها هرگز کافی نیستند =). تفنگ دارای دو LED است: یکی سبز و دیگری قرمز. اگر کمپرسور روشن نباشد و فشار در سیستم (PRES) برابر با برآورد (EST) یا کمی کمتر از آن باشد ، چراغ سبز روشن می شود (تصویر 6). این بدان معناست که می توانید با خیال راحت ماشه را فشار دهید. اگر پمپ در حال کار است یا فشار سیستم کمتر از فشار تنظیم شده روی صفحه است ، چراغ قرمز قرمز روشن می شود و رنگ سبز پایین می آید.