Automatické pneumatické delo. Prenosné a poháňané Arduino .: 13 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Ahojte všetci!

Toto je pokyn na zostavenie prenosného pneumatického dela. Cieľom bolo vytvoriť delo, ktoré dokáže strieľať rôzne veci. Stanovil som si niekoľko hlavných cieľov. Aké by teda malo byť moje delo:

• Automatické. Aby sa vzduch nestlačil ručne pomocou ručnej alebo nožnej pumpy;
• Prenosný. Aby som nebol spoľahlivý z domácej elektrickej rozvodnej siete, môžem ho vziať von;
• Interaktívne. Myslel som si, že je skvelé pripojiť dotykový displej k pneumatickému systému;
• Chladne vyzerajúci. Kanón by mal vyzerať ako nejaká sci-fi zbraň z vesmíru =).

Ďalej popíšem celý proces a poviem vám, ako také zariadenie vytvoriť a aké komponenty potrebujete.

Upozorňujeme, že tento návod som napísal výlučne pre komponenty, ktoré som použil alebo pre ich analógy. S najväčšou pravdepodobnosťou sa vaše diely budú líšiť od mojich. V takom prípade budete musieť upraviť zdrojové súbory tak, aby bola zostava pre vás vhodná, a dokončiť projekt sami.

Kapitoly inštrukcií:

1. Kontrola videa.
2. Komponenty. Pneumatika.
3. Komponenty. Spojky, hardvér a spotrebný materiál.
4. Dizajn. Pneumatika.
5. Komponenty. Elektronika.
6. Príprava. CNC rezanie.
7. Montáž. Čerpadlo, solenoid a pneumatické puzdro.
8. Montáž. Rukoväť, vzduchová nádrž a hlaveň.
9. Montáž. Elektronika, ventily a meradlá.
10. Montáž. Elektrické vedenie.
11. Programovanie. 4D Workshop 4 IDE.
12. Programovanie. XOD IDE.
13. Programovanie.

Krok 1: Kontrola videa

Krok 2: Komponenty. Pneumatika

Ok, začnime s návrhom pneumatického systému.

Vzduchová pumpa

Na automatické stláčanie vzduchu som použil prenosnú vzduchovú pumpu do auta (obr. 1). Tieto čerpadlá pracujú z rozvodnej siete 12 V DC pre elektrické automobily a sú schopné čerpať tlak vzduchu až do 8 barov alebo približne 116 psi. Ten môj bol z kufra, ale som si takmer istý, že tento je úplný analóg.

1 x Automaze Heavy Duty kovová 12 V elektrická automobilová vzduchová kompresorová pumpa na pneumatiku s objímkami na tašky a aligátory ≈ 63 $;

Z takejto súpravy do auta potrebujete iba kompresor v pôvodnom kovovom puzdre. Zbavte sa preto nepotrebných pneumatických výstupov (napríklad pre tlakomer), odstráňte bočný plastový kryt, držadlo na prenášanie a vypínač.

Všetky tieto veci sa iba dejú, takže ich už nepotrebujete. Ponechajte iba samotný kompresor, z ktorého trčia dva drôty. Ohybnú hadicu môžete nechať aj vtedy, ak sa s novou nechcete trápiť.

Obvykle majú tieto kompresory pneumatický výkon s palcovým závitom potrubia G1/4 "alebo G1/8".

Vzduchová nádrž

Na skladovanie stlačeného vzduchu potrebujete nádrž. Maximálna hodnota tlaku v systéme závisí od maximálneho tlaku generovaného kompresorom. V mojom prípade teda nepresahuje 116 psi. Táto hodnota tlaku nie je vysoká, ale vylučuje použitie plastových alebo sklenených nádob na skladovanie vzduchu. Používajte kovové valce. Väčšina z nich má mieru bezpečnosti, ktorá je na tieto úlohy viac než dostačujúca.

Prázdne vzduchové nádrže sú k dispozícii v obchodoch špecializovaných na systémy zavesenia automobilov. Toto je príklad:

1 x Celokovová vzduchová nádrž V1003ATK, 1,5 galónu (5,6 litra) ≈ 46 $;

Zjednodušil som úlohu a vybral som nádrž z 5-litrového práškového hasiaceho prístroja. Jasné, nie je to vtip (obr. 2). Vzduchová nádrž z hasiaceho prístroja bola lacnejšia ako kúpená. Vyčerpal som 5 -litrový suchý práškový hasiaci prístroj BC/ABC. Nenašiel som presnú referenciu na produkt, takže môj vyzeral asi takto:

1 x 5 kg hasiaci prístroj na hasenie suchého chemického prášku BC/ABC s tlakom skladovacieho plynu ≈ 10 $;

Po demontáži a vyčistení práškových kalov som dostal svoj valec (obr. 3).

Takže moja 5-litrová nádrž vyzerá veľmi bežne až na jeden detail. Hasiaci prístroj, ktorý som použil, je štandardizovaný podľa ISO; preto má nádrž na vstupnom otvore metrický závit M30x1,5 (obr. 4). V tomto kroku som narazil na problém. Pneumatické spoje majú spravidla palcové rúrkové závity a je ťažké pridať taký valec s metrickým závitom do pneumatického systému.

Voliteľné.

Aby som sa neobťažoval s kopou adaptérov a tvaroviek, rozhodol som sa, že si vyrobím trubicovú armatúru G1 až M30x1,5 svojpomocne (obr. 5, obr. 6). Táto časť je veľmi voliteľná a môžete ju preskočiť, ak Vzduchovú nádrž je možné ľahko prepojiť so systémom. Pripojil som výkres CAD svojho príslušenstva pre tých, ktorí môžu čeliť rovnakému problému.

Elektromagnetický ventil.

Na uvoľnenie vzduchu nahromadeného vo valci je potrebný ventil. Aby sa ventil neotváral ručne, ale automaticky, solenoidový ventil je najlepšou voľbou. Použil som tento (obrázok 7):

1 x S1010 (TORK-GP) VŠEOBECNÝ ÚČEL ELEKTROMAGNETICKÝ VENTIL, NORMÁLNE ZATVORENÉ ≈ 59 $;

Normálne zatvoreným ventilom som na neho aplikoval prúd iba pri odpálení a nie plytvanie energiou z batérie. Ventil DN 25 a jeho prípustný tlak je 16 bar, čo je dvojnásobok tlaku v mojom systéme. Tento ventil má spojovacie spojenie samica G1 " - zásuvka G1".

Bezpečnostný odfukovací ventil

Tento ventil sa ovláda ručne (obr. 8).

1 x 1/4 NPT 165 PSI bezpečnostný odľahčovací tlakový ventil vzduchového kompresora, vypnutie nádrže vypnuté ≈ 8 $;

Používa sa na vyčerpanie tlaku zo systému v niektorých kritických situáciách, ako je únik alebo porucha elektroniky. Je tiež veľmi vhodný na nastavenie a kontrolu pneumatického systému pri pripájaní elektroniky. Na zníženie tlaku stačí potiahnuť za krúžok. Pripojenie môjho ventilu je mužské G1/4.

Tlakomer.

Jeden aneroidný tlakomer na monitorovanie tlaku v systéme, keď je elektronika vypnutá. Takmer každý pneumatický sa hodí, napríklad:

1 x nástroj na meranie výkonu 0-200 PSI meradlo vzduchu pre príslušenstvo k nádrži W10055 ≈ 6 $;

Pripojenie trubice My with male G1/4 je na obrázku (obr. 9).

Spätný ventil

Na zabránenie návratu stlačeného vzduchu do čerpadla je potrebný spätný ventil. Malý pneumatický spätný ventil je v poriadku. Tu je príklad:

1 x In-line spätný ventil Midwest Control M2525 MPT, maximálny tlak 250 psi, 1/4 ≈ 15 $;

Môj ventil má závitové pripojenie male G1/4 " - male G1/4" (obr. 10).

Tlakový snímač

Snímač tlaku alebo snímač tlaku je zariadenie na meranie tlaku plynov alebo kvapalín. Tlakový vysielač obvykle funguje ako prevodník. Generuje elektrický signál v závislosti od vyvíjaného tlaku. V tomto návode na použitie potrebujete takýto vysielač na automatické ovládanie tlaku vzduchu elektronikou. Kúpil som toto (obrázok 11):

1 x snímač tlakového prevodníka G1 / 4, vstupný 5V výstup, 0,5-4,5V / 0-5V tlakový vysielač pre vodný plynový olej (0-10PSI) ≈ 17 $;

Presne tento má mužské pripojenie G1/4 , prijateľný tlak a napájanie 5 V DC. Vďaka poslednej funkcii je tento senzor ideálny na pripojenie k mikroradičom Arduino.

Krok 3: Komponenty. Spojky, hardvér a spotrebný materiál

Kovové armatúry a spojky

Ok, na kombináciu všetkých pneumatických vecí potrebujete nejaké tvarovky a spojky (obr. 1). Nemôžem k nim uviesť presné odkazy na produkty, ale som si istý, že ich nájdete v najbližšom železiarstve.

Použil som kovové kovanie zo zoznamu:

• 1 x 3-cestný konektor typu Y G1/4 "BSPP žena-žena-žena ≈ 2 $;
• 1 x 4-pólový konektor G1/4 "BSPP muž-žena-žena-žena ≈ 3 $;
• 1 x 3-pólový konektor G1 "BSPP samec-samec-samec ≈ 3 $;
• 1 x Adaptér pre montáž G1 "na samec G1/2" ≈ 2 $;
• 1 x Adaptér na montáž samica G1/2 "na muž G1/4" ≈ 2 $;
• 1 x spojovací kus Male G1 "až G1" ≈ 3 $;

Montáž vzduchovej nádrže

1 x Montážny adaptér samica G1 na samec M30x1,5.

Potrebujete ešte jednu spojku a závisí to od konkrétneho vzduchového valca, ktorý použijete. Svoju som vyrobil podľa výkresu z predchádzajúceho kroku tohto pokynu. Príslušenstvo pod vzduchovú nádrž by ste mali vyzdvihnúť sami. Ak má vaša vzduchová nádrž rovnaký závit M30x1,5, môžete vytvoriť spojku podľa môjho výkresu.

Kanalizačné potrubie z PVC

Táto fajka je sudom vášho dela. Vyberte si priemer a dĺžku tuby, ale majte na pamäti, že čím väčší priemer, tým slabšia strela. Vzal som rúrku DN50 (2 ) s dĺžkou 500 mm (obr. 2).

Tu je príklad:

1 x Charlotte Pipe 2 palce x 20 stôp 280 Plán 40 PVC rúrka

Kompresný fiting

Táto časť má prepojiť 2 "rúrku z PVC s kovovým pneumatickým systémom G1". Použil som lisovaciu spojku z potrubia DN50 na vnútorný závit G1, 1/2 "(obr. 3) a adaptér G1, 1/2" na vnútorný G1 "(obr. 4).

Príklady:

1 x potrubný systém armatúry na stlačený vzduch Pripojenie vzduchového kompresora Žena Priamy DN 50G11/2 ≈ 15 $;

1 x Polypropylénová rúrková armatúra Banjo RB150-100, redukčná priechodka, plán 80, 1-1/2 NPT vonkajší x 1 NPT vnútorný ≈ 4 $;

Pneumatická hadica

Potrebujete tiež flexibilnú hadicu na prepojenie vzduchového kompresora s pneumatickým systémom (obr. 5). Rúrka by mala mať na oboch koncoch závity 1/4 NPT alebo G1/4 . Je lepšie kúpiť si ten oceľový a nie príliš dlhý. Niečo podobné je v poriadku:

1 x Vixen Horns Vzduchový kompresor z ušľachtilej ocele Pletená vodiaca hadica 1/4 "NPT Male do 1/4" NPT ≈ 13 $;

Niektoré z týchto hadíc už môžu mať nainštalovaný spätný ventil.

Spojovacie prvky. Skrutky:

• Skrutka M3 (DIN 912 / ISO 4762) dĺžka 10 mm - 10 kusov;
• Skrutka M3 (DIN 912 / ISO 4762) dĺžka 20 mm - 20 kusov;
• Skrutka M3 (DIN 912 / ISO 4762) dĺžka 25 mm - 21 kusov;
• Skrutka M3 (DIN 912 / ISO 4762) dĺžka 30 mm - 8 kusov;

Oriešky:

Šesťhranná matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 55 kusov;

Podložky:

Podložka M3 (DIN 125) - 75 kusov;

Medzery:

• Šestihranná doska plošných spojov M3 samec-samica dĺžka 24-25 mm-4 kusy;
• Šestihranná doska plošných spojov M3 samec -samica dĺžka 14 mm - 10 kusov;

Rohové konzoly

Na pripevnenie dosky elektroniky potrebujete dve kovové rohové konzoly 30 x 30 mm. Všetky tieto položky je možné ľahko nájsť v miestnom železiarstve.

Tu je príklad:

1 x Držiak police bez trupu 30 x 30 mm Spona na upevnenie rohovej konzoly 24 ks

Pneumatický tesniaci prostriedok na rúrky

V tomto projekte je veľa pneumatických spojení. Aby systém udržal tlak, všetky jeho spojky musia byť veľmi tesné. Na tesnenie som použil špeciálny anaeróbny tmel pre pneumatiku. Použil som Vibra-tite 446 (obr. 6). Červená farba znamená veľmi rýchle tuhnutie. Moja rada Ak sa chystáte použiť ten istý, potom rýchlo a v požadovanej polohe utiahnite závit. Potom bude náročné ho odskrutkovať.

1 x Vibra-Tite 446 tesniaci prostriedok na chladivo-vysokotlakový tesniaci prostriedok na závity ≈ 30-40 $;

Krok 4: Návrh. Pneumatika

Pozrite sa na schému vyššie. Pomôže vám to pochopiť princíp.

Cieľom je stlačiť vzduch do systému aplikáciou signálu 12V na čerpadlo. Keď vzduch naplní systém (zelené šípky v schéme), tlak začne stúpať.

Tlakomer meria a zobrazuje aktuálny tlak a pneumatický vysielač vysiela proporcionálny signál do mikrokontroléra. Keď tlak v systéme dosiahne hodnotu stanovenú mikrokontrolérom, čerpadlo sa vypne a zvýšenie tlaku sa zastaví.

Potom môžete stlačený vzduch vypustiť manuálne potiahnutím odfukovacieho krúžku ventilu alebo môžete urobiť výstrel (červené šípky v schéme).

Ak na cievku použijete signál 24 V, elektromagnetický ventil sa kvôli veľkému vnútornému priemeru okamžite otvorí a uvoľní stlačený vzduch veľmi vysokou rýchlosťou. Aby prúdenie vzduchu mohlo tlačiť muníciu do hlavne, a tým vystrelil.

Krok 5: Komponenty. Elektronika

Aké elektronické súčiastky teda potrebujete na prevádzku a automatizáciu celej veci?

Mikrokontrolér

Mikrokontrolér je mozgom vašej zbrane. Číta tlak zo snímača a tiež ovláda elektromagnetický ventil a čerpadlo. Pre takéto projekty je Arduino najlepšou voľbou. Akýkoľvek druh dosky Arduino je v poriadku. Použil som analóg dosky Arduino Mega (obr. 1).

1 x Arduino Uno ≈ 23 $ alebo 1 x Arduino Mega 2560 ≈ 45 $;

Samozrejme, chápem, že nepotrebujem toľko vstupných pinov a môžem ušetriť peniaze. Vybral som si Mega výlučne kvôli niekoľkým hardvérovým rozhraniam UART, aby som mohol pripojiť dotykový displej. K svojmu delu navyše môžete pripojiť ešte veľa zábavnej elektroniky.

Zobrazovací modul

Ako som už písal, chcel som do dela pridať trochu interaktivity. Za týmto účelom som nainštaloval 3,2 dotykový displej (obr. 2). Na ňom zobrazujem digitalizovanú hodnotu tlaku v systéme a nastavujem maximálnu hodnotu tlaku. Použil som obrazovku od spoločnosti 4d Systems a niektorých ďalších veci na jej flashovanie a pripojenie k Arduinu.

1 x SK-gen4-32DT (štartovacia sada) ≈ 79 $;

Na programovanie takýchto displejov slúži vývojové prostredie 4D System Workshop. Ale poviem vám o tom ďalej.

Batéria

Moje delo by malo byť prenosné, pretože ho chcem používať vonku. To znamená, že potrebujem odniekiaľ vziať energiu na ovládanie ventilu, čerpadla a ovládača Arduino.

Cievka ventilu pracuje na 24V. Dosku Arduino je možné napájať od 5 do 12V. Kompresor čerpadla je automobilový a je napájaný 12 V elektrickou sieťou automobilu. Maximálne napätie, ktoré potrebujem, je 24V.

Pri čerpaní vzduchu motor kompresora odvádza veľa práce a spotrebuje značný prúd. Ďalej musíte na cievku solenoidu aplikovať veľký prúd, aby ste prekonali tlak vzduchu na zátke ventilu.

Pre mňa je riešením použitie Li-Po batérie pre rádiom riadené stroje. Kúpil som 6 -článkovú batériu (22,2 V) s kapacitou 3 300 mAh a prúdom 30 ° C (obr. 3).

1 x LiPo 6S 22, 2V 3300 30C ≈ 106 $;

Môžete použiť akúkoľvek inú batériu alebo použiť iný typ článkov. Hlavnou vecou je mať dostatok prúdu a napätia. Upozorňujeme, že čím väčšia je kapacita, tým dlhšie delo funguje bez nabíjania.

Menič napätia DC-DC

Batéria Li-Po je 24 V a napája elektromagnetický ventil. Na napájanie dosky Arduino a kompresora potrebujem menič napätia DC-DC 24 na 12. Mal by byť výkonný, pretože kompresor spotrebúva značný prúd. Východiskom z tejto situácie bol nákup 30A meniča napätia automobilu (obr. 4).

Príklad:

1 x DC 24v na DC 12v Step Down 30A 360W napájací zdroj do ťažkých nákladných automobilov ≈ 20 $;

Ťažké nákladné autá majú palubné napätie 24V. Na napájanie elektroniky 12 V sa preto používajú také prevodníky.

Relé

Na otvorenie a zatvorenie obvodov potrebujete niekoľko reléových modulov - prvý pre kompresor a druhý pre solenoidový ventil. Použil som tieto:

2 x relé (modul Troyka) ≈ 20 $;

Gombíky

Niekoľko štandardných okamžitých tlačidiel. Prvá zapne kompresor a druhá sa použije ako spúšť na výstrel.

2 x jednoduché tlačidlo (modul Troyka) ≈ 2 $;

LED diódy

Dvojica LED indikujúcich stav kanónu.

2 x jednoduchá LED dióda (modul Troyka) ≈ 4 $;

Krok 6: Príprava. CNC rezanie

Na zostavenie všetkých pneumatických a elektronických súčiastok som potreboval vyrobiť niektoré diely puzdra. Rezal som ich CNC frézou od 6 mm a preglejkou 4 mm som ich potom natieral.

Výkresy sú v prílohe, takže si ich môžete prispôsobiť.

Ďalej je uvedený zoznam dielov, ktoré potrebujete k zostaveniu dela podľa tohto návodu. Zoznam obsahuje názvy dielov a minimálnu potrebnú kvalitu.

• Rukoväť - 6 mm - 3 kusy;
• Kolík - 6 mm - 8 kusov;
• Arduino_plate - 4 mm - 1 kus;
• Pneumatic_plate_A1 - 6 mm - 1 kus;
• Pneumatic_plate_A2 - 6 mm - 1 kus;
• Pneumatic_plate_B1 - 6 mm - 1 kus;
• Pneumatic_plate_B2 - 6 mm - 1 kus;

Krok 7: Zostavenie. Čerpadlo, solenoid a pneumatické puzdro

Zoznam materiálov:

V prvom kroku montáže musíte vytvoriť kryt pre pneumatické komponenty, zostaviť všetky potrubné armatúry, nainštalovať solenoidový ventil a kompresor.

Elektronika:

1. Vysokovýkonný vzduchový kompresor automobilu - 1 kus;

CNC rezanie:

2. Pneumatic_plate_A1 - 1 kus;

3. Pneumatic_plate_A2 - 1 kus;

4. Pneumatic_plate_B1 - 1 kus;

5. Pneumatic_plate_B2 - 1 kus;

Ventily a rúrkové armatúry:

6. DN 25 S1010 (TORK-GP) Solenoidový ventil 1 kus;

7. 3-cestný konektor G1 BSPP samec-samec-samec-1 kus;

8. Adaptér na montáž samica G1 "na zásuvku G1/2" - 1 kus;

9. Montážny adaptér samica G1/2 "na muž G1/4" - 1 kus;

10. 4-cestný konektor G1/4 BSPP muž-žena-žena-žena-1 kus;

11. 3-cestný konektor typu Y G1/4 BSPP žena-žena-žena-1 kus;

12. Kovanie Union Male G1 "až G1" - 1 kus;

13. Montážny adaptér samica G1 na samec M30x1,5 - 1 kus;

Skrutky:

14. Skrutka M3 (DIN 912 / ISO 4762) dĺžka 20 mm - 20 kusov; 15. Šesťhranná matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 16 kusov;

16. Podložka M3 (DIN 125) - 36 kusov;

17. Skrutky M4 zo vzduchového kompresora - 4 kusy;

Iné:

18. Šestihranná dištancia PCB M3 samec-samica dĺžka 24-25 mm-4 kusy;

Spotrebný materiál:

19. Pneumatický tesniaci prostriedok na rúrky.

Postup montáže:

Pozrite sa na náčrty. Pomôžu vám s montážou.

Schéma 1. Vezmite dva CNC rezané panely B1 (poz. 4) a B2 (poz. 5) a spojte ich podľa obrázku. Zaistite ich pomocou skrutiek M3 (pol. 14), matíc (pol. 15) a podložiek (poz. 16)

Schéma 2. Vyberte zostavené panely B1+B2 zo schémy 1. Vložte do panelu adaptér G1 "na M30x1,5 (poz. 13). Šesťhran na adaptéri by mal zapadnúť pod šesťhrannú drážku v paneli. Preto adaptér je pevný a neotáča sa. Potom nainštalujte kompresor do okrúhlej štrbiny na druhej strane zostavených panelov. Priemer otvoru musí byť rovnaký ako vonkajší priemer kompresora. Upevnite kompresor pomocou skrutiek M4 (17), ktorá bola dodaná s automobilovou pumpou

Schéma 3. Vložte 3-cestný konektor G1 "(poz. 7) do solenoidového ventilu (poz. 6). Potom zaskrutkujte konektor (poz. 7) do adaptéra G1" na M30x1,5 (poz. 13). Zaistite všetky závity pomocou pneumatického tesniaceho prostriedku na rúrky (poz. 19). Voľný výstup 3-cestného konektora a magnetická cievka solenoidového ventilu by mali smerovať nahor, ako je znázornené na obrázku. Telo kompresora (poz. 1) vám môže zabrániť v otáčaní konektora, takže ho môžete dočasne odpojiť od zostavy. Demontujte bočný povrch kompresora. Zaskrutkujte späť štyri skrutky, ktoré pripevňujú bočný kryt k šesťhranným podperám M3 (poz. 18). Otvory na závity na kompresoroch tohto typu sú zvyčajne M3. Ak nie sú, musíte závitové otvory M3 alebo M4 v kompresore poklepať sami

Schéma 4. Vezmite zostavu 3. Naskrutkujte adaptér G1 "na G1/2" (poz. 8) k zostave. Priskrutkujte adaptér G1/2 "na G1/4" (poz. 9) k adaptéru (poz. 8). Potom nainštalujte 4-cestný konektor G1/4 "(poz.10) a 3-cestný konektor Y typu G1/4 "(poz. 11), ako je znázornené na schéme. Všetky závity zafixujte pneumatickým tesnením na rúrky (poz. 19)

Schéma 5. Vezmite dva panely CNC rezané panely A1 (poz. 2) a A2 (poz. 3) a spojte ich podľa obrázku. Zaistite ich pomocou skrutiek M3 (pol. 14), matíc (pol. 15) a podložiek (poz. 16)

Schéma 6. Vyberte zostavené dosky A1+A2 zo schémy 5. Do panelov vložte tvarovku G1 "až G1" (poz. 12). Šesťuholník na tvarovke by mal zapadnúť pod šesťhrannú drážku v paneli. Kovanie je preto v paneli upevnené a neotáča sa. Potom zaskrutkujte panely A1+A2 s tvarovkou (poz. 12) dovnútra k solenoidovému ventilu zo zostavy 4. Otočte panely A1+A2, kým nebudú v rovnakom uhle ako panely B1 a B2. Zaistite závit medzi solenoidovým ventilom a armatúrou (poz. 12) pneumatickým tesnením na rúrky (poz. 19). Potom dokončite montáž priskrutkovaním panelov A1+A2 ku kompresoru pomocou skrutiek M3 (poz. 14)

Krok 8: Zostavenie. Rukoväť, vzduchová nádrž a hlaveň

Zoznam materiálov:

V tomto kroku urobte rukoväť dela a nainštalujte naň pneumatický kryt. Potom pridajte sud a vzduchovú nádrž.

1. Vzduchová nádrž - 1 kus;

CNC rezanie:

2. Rukoväť - 3 kusy;

3. Pin - 8 kusov;

Rúry a tvarovky:

4. Kanalizačná rúrka PVC DN50 dlhá pol metra;

5. PVC kompresná spojka od DN50 do G1 ;

Skrutky:

6. Skrutka M3 (DIN 912 / ISO 4762) dĺžka 25 mm - 17 kusov;

7. Skrutka M3 (DIN 912 / ISO 4762) dĺžka 30 mm - 8 kusov;

8. Šesťhranná matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 25 kusov;

9. Podložka M3 (DIN 125) - 50 kusov;

Postup montáže:

Pozrite sa na náčrty. Pomôžu vám so zhromaždením.

Schéma 1. Vezmite tri CNC narezané držadlá (poz. 2) a skombinujte ich, ako je znázornené na obrázku. Zaistite ich pomocou skrutiek M3 (poz. 6), matíc (poz. 8) a podložiek (poz. 9)

Schéma 2. Vyberte zostavené držadlá zo schémy 1. Do drážok vložte osem dielov čapu rezaného CNC (poz. 3)

Schéma 3. Namontujte pneumatický kryt z predchádzajúceho kroku do zostavy. Kĺb má zacvakávací dizajn. Zaistite ho na rukoväti pomocou 8 skrutiek M3 (pol. 7), matíc (poz. 8) a podložiek (poz. 9)

Schéma 4. Zostava odberu 3. Naskrutkujte vzduchovú nádrž (poz. 1) na pneumatický kryt. Moja vzduchová nádrž bola utesnená gumovým krúžkom, ktorý bol nainštalovaný na hasiacom prístroji. V závislosti od vzduchovej nádrže však možno budete musieť tento spoj utesniť tmelom. Vezmite kanalizačnú rúrku PVC DN 50 a vložte ju do kompresnej spojky z PVC (poz. 5). Je to hlaveň vášho dela =). Naskrutkujte druhú stranu spojky na pneumatickú zostavu. Toto vlákno nemôžete zapečatiť

Krok 9: Zostavenie. Elektronika, ventily a meradlá

Zoznam materiálov:

Posledným krokom je inštalácia zostávajúcich pneumatických komponentov, ventilov a tlakomerov. Zostavte tiež elektroniku a držiak na montáž Arduina a displeja.

Ventily, hadice a meradlá:

1. aneroidný tlakomer G1/4 - 1 kus;

2. Digitálny vysielač tlaku G1/4 5V - 1 kus;

3. Bezpečnostný odfukovací ventil G1/4 - 1 kus;

4. Spätný ventil G1/4 "až G1/4" - 1 kus;

5. pneumatická hadica dlhá asi 40 cm;

CNC rezanie:

6. Doska Arduino - 1 kus;

Elektronika:

7. Menič napätia DC -DC do auta 24V na 12V - 1 kus;

8. Arduino Mega 2560 - 1 kus;

9. Zobrazovací modul 4D Systems 32DT - 1 kus;

Skrutky:

10. Skrutka M3 (DIN 912 / ISO 4762) dĺžka 10 mm - 10 kusov;

11. Skrutka M3 (DIN 912 / ISO 4762) dĺžka 25 mm - 2 kusy;

12. Šesťhranná matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 12 kusov;

13. Podložka M3 (DIN 125) - 4 kusy;

Iné:

14. Šestihranná dištancia PCB M3 samec -samica dĺžka 14 mm - 8 kusov;

15. Kovový roh 30x30mm - 2 kusy;

Variabilné komponenty na montáž prevodníka DC-DC:

16. Šesťhranný držiak PCB M3 samec -samica, dĺžka 14 mm - 2 kusy;

17. Podložka M3 (DIN 125) - 4 kusy;

18. Skrutka M3 (DIN 912 / ISO 4762) dĺžka 25 mm - 2 kusy;

19. Šesťhranná matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 2 kusy;

Spotrebný materiál:

20. pneumatický tesniaci prostriedok na rúrky;

Postup montáže:

Pozrite sa na náčrty. Pomôžu vám so zhromaždením.

Schéma 1. Naskrutkujte spätný ventil (poz. 4) a vysielač tlaku (poz. 2) na 4-cestný konektor zostavy. Na 3-cestný konektor typu Y zaskrutkujte bezpečnostný odfukovací ventil (poz. 3) a aneroidový tlakomer (poz. 1). Všetky spoje závitov utesnite tmelom

Schéma 2. Pripojte spätný ventil (poz. 4) k kompresoru pomocou hadice (poz. 5). Na takýchto rúrkach je spravidla gumový krúžok, ale ak nie, použite tmel

Schéma 3. Namontujte menič napätia DC-DC (poz. 7) na zostavu. Také automobilové meniče napätia môžu mať úplne odlišné veľkosti a pripojenia a je nepravdepodobné, že nájdete presne to isté ako moje. Zistite, ako ho nainštalovať sami. Pre svoj prevodník som pripravil dva otvory v držadle a upevnil ich pomocou podperiek M3 (poz. 16), skrutiek (poz. 18), podložiek (poz. 17) a matíc (poz. 19)

Schéma 4. Vezmite dosku CNC rezanú Arduino (poz. 6). Namontujte dosku Arduino Mega 2560 (poz. 8) na jednu stranu dosky pomocou štyroch podperiek (poz. 14), skrutiek M3 (poz. 10) a matíc (poz. 12). Namontujte modul 4D displeja (poz. 9) na druhú stranu dosky (poz. 6) pomocou štyroch podperiek (poz. 14), skrutiek M3 (poz. 10) a matíc (poz. 12). Pripojte dva kovové rohy 30 x 30 mm (poz. 15) k panelu podľa obrázku. Ak sa montážne otvory v rohoch, ktoré máte, nezhodujú s otvormi na paneli, vyvŕtajte ich sami

Schéma 5. Zostavenú dosku Arduino pripevnite k rukoväti dela. Zaistite ho skrutkami M3 (poz. 11), podložkami (poz. 13) a maticami (poz. 12)

Krok 10: Zostavenie. Elektrické vedenie

Tu spojte všetko podľa tohto diagramu. Zobrazovací modul je možné pripojiť k akémukoľvek UART; Vybral som Sériové číslo 1. Nezabudnite na hrúbku vodičov. Na prepojenie kompresora a solenoidového ventilu s batériou je vhodné použiť hrubé káble. Relé by mali byť nastavené na normálne otvorené.

Krok 11: Programovanie. 4D Workshop 4 IDE

4D System Workshop je vývojové prostredie používateľského rozhrania pre obrazovku použitú v tomto projekte. Nepoviem vám, ako pripojiť a blikať displej. Všetky tieto informácie nájdete na oficiálnych webových stránkach výrobcu. V tomto kroku vám poviem, ktoré widgety som použil pre používateľské rozhranie dela.

Použil som jeden formulár0 (obr. 1) a nasledujúce miniaplikácie:

Angularmeter1 Pressure, Bar

Tento widget zobrazuje aktuálny tlak systému v baroch.

Angularmeter2 Pressure, Psi

Tento widget zobrazuje aktuálny tlak systému v Psi. Displej nepracuje s hodnotami s pohyblivou rádovou čiarkou. Preto nie je možné presne poznať tlak v baroch, ak je tlak v rozmedzí od 3 do 4 barov. Stupnica psi je v tomto prípade informatívnejšia.

Rotačný spínač0

Otočný spínač na nastavenie maximálneho tlaku v systéme. Rozhodol som sa vytvoriť tri platné hodnoty: 2, 4 a 6 bar.

Struny0

Textové pole, ktoré hlási, že regulátor úspešne zmenil maximálnu hodnotu tlaku.

• Statictext0 Spuit Cannon!
• Statictext1 Max. Tlak
• Používateľské obrázky0

Sú len pre lulz.

Tiež prikladám projekt Workshop pre firmvér displeja. Možno to budeš potrebovať.

Krok 12: Programovanie. XOD IDE

Knižnice XOD

Na programovanie ovládačov Arduino používam vizuálne programovacie prostredie XOD. Ak ste v elektrotechnike nováčik alebo možno chcete písať jednoduché programy pre regulátory Arduino ako ja, vyskúšajte XOD. Je to ideálny nástroj na rýchle prototypovanie zariadení.

Vytvoril som knižnicu XOD, ktorá obsahuje program dela:

gabbapeople/pneumatické-delo

Táto knižnica obsahuje programovú opravu pre celú elektroniku a uzol na ovládanie vysielača tlaku.

Aby ste mohli ovládať zobrazovacie moduly systémov 4D, potrebujete aj niekoľko knižníc XOD:

gabbapeople/4d-ulcd

Táto knižnica obsahuje uzly na ovládanie základných miniaplikácií 4D-ulcd.

bradzilla84/visi-genie-extra-knižnica

Táto knižnica rozširuje možnosti predchádzajúcej.

Proces

• Nainštalujte softvér XOD IDE do počítača.
• Pridajte do pracovného priestoru knižnicu gabbapeople/pneumatic-cannon.
• Pridajte do pracovného priestoru knižnicu gabbapeople/4d-ulcd.
• Pridajte do pracovného priestoru knižnicu bradzilla84/visi-genie-extra-library.

Krok 13: Programovanie

Ok, celý patch programu je dosť veľký, tak sa pozrime na jeho časti.

Inicializácia displeja

Na nastavenie zobrazovacieho zariadenia sa používa inicializačný uzol (obr. 1) z knižnice 4d-ulcd. Mali by ste k nemu pripojiť uzol rozhrania UART. Uzol UART závisí od toho, ako presne je váš displej prepojený. Obrazovka je výborná so softvérom UART, ale ak je to možné, je lepšie použiť hardvér. Kolík RST inicializačného uzla je voliteľný a slúži na reštartovanie displeja. Počiatočný uzol vytvára vlastný typ údajov DEV, ktorý vám pomôže zvládnuť zobrazovacie miniaplikácie v XOD. Rýchlosť komunikácie BAUD by mala byť rovnaká, ako bola nastavená pri blikaní displeja.

Čítanie prevodníka tlaku

Môj snímač tlaku je analógové zariadenie. Vysiela analógový signál úmerný tlaku vzduchu v systéme. Aby som zistil závislosť, urobil som malý experiment. Napumpoval som kompresor na určitú úroveň a prečítal som si analógový signál. Takže som získal graf analógového signálu z tlaku (obr. 2). Tento graf ukazuje, že závislosť je lineárna a môžem ju ľahko vyjadriť rovnicou y = kx + b. Takže pre tento senzor platí rovnica:

Analógové čítacie napätie * 15, 384 - 1, 384.

Takto dostanem presnú (PRES) hodnotu tlaku v baroch (obr. 3). Potom ho zaokrúhlim na celočíselnú hodnotu a odošlem do prvého widgetu s uhlovým metrom na zápis. Tiež preložím tlak pomocou mapy uzlov mapy do psi a pošlem ho do druhého widgetu s uhlom metra na zápis.

Nastavenie maximálneho tlaku

Otočným spínačom na čítanie (obr. 4) sa nastaví maximálna hodnota tlaku. Widget s otočným spínačom má tri polohy s indexmi 0, 1 a 2, ktoré zodpovedajú hodnotám tlaku 2, 4 a 6 barov na displeji. Aby som index previedol na (EST) maximálny tlak, vynásobím ho 2 a pripočítam 2. Ďalej aktualizujem widget string0 uzlom write-string-pre. Mení reťazec na obrazovke a informuje, že je aktualizovaný maximálny tlak.

Prevádzkový elektromagnetický ventil a kompresor

Prvý uzol tlačidla je pripojený k pinu 6 a zapína relé kompresora. Relé kompresora sa ovláda pomocou uzla digitálneho zápisu, ktorý je pripojený na kolík 8. Ak je stlačené tlačidlo a tlak v systéme (PRES) je nižší ako nastavený (EST), kompresor sa zapne a začne pumpovať vzduch, kým tlak v systéme (PRES) je väčšia ako maximálna hodnota (EST) (obr. 5).

Výstrel sa uskutoční stlačením spúšte. Je to jednoduché. Uzol spúšťacieho tlačidla, ktorý je pripojený k pinu 5, spína solenoidové relé pomocou uzla digitálneho zápisu pripojeného k pinu 12.

Indikácia stavu

LED diód nie je nikdy dosť =). Zbraň má dve LED diódy: zelenú a červenú. Ak nie je kompresor zapnutý a tlak v systéme (PRES) sa rovná odhadovanému (EST) alebo je o niečo nižší ako tento, potom sa rozsvieti zelená kontrolka (obr. 6). To znamená, že môžete bezpečne stlačiť spúšť. Ak čerpadlo beží alebo je tlak v systéme nižší, ako ten, ktorý ste nastavili na obrazovke, potom sa rozsvieti červená kontrolka a zelená zhasne.