Automatizované spájkovacie robotické rameno: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Tento návod ukazuje, ako spájkovať elektronické súčiastky na doske plošných spojov pomocou robotického ramena

Myšlienka tohto projektu mi prišla na myseľ náhodou, keď som hľadal rôzne schopnosti robotických ramien, potom som zistil, že existuje niekoľko ľudí, ktorí sa zaoberajú touto oblasťou použitia (automatizované zváracie a spájkovacie robotické rameno).

Vlastne som mal predtým skúsenosti s budovaním podobných projektov, ale tentoraz bol projekt veľmi užitočný a efektívny.

Predtým, ako som sa rozhodol pre jeho podobu, videl som veľa aplikácií a ďalších projektov, najmä v oblasti priemyslu, projekty typu open source mi veľmi pomohli nájsť ten správny a vhodný tvar.

Je to kvôli vede, ktorá stojí za vizuálnym kŕmením nášho mozgu.

Krok 1: Návrh

Najprv som videl veľa profesionálnych projektov, ktoré nebolo možné zrealizovať, pretože boli zložité.

Potom som sa rozhodol, že vyrobím svoj vlastný produkt inšpirovaný inými projektmi, a tak som použil Google Sketch up 2017 pro. každá časť bola navrhnutá tak, aby sa montovala vedľa seba v konkrétnom poradí, ako je znázornené na nasledujúcom obrázku.

A pred zostavením som musel otestovať diely a vybrať vhodnú spájkovačku. Stalo sa to nakreslením projektu virtuálneho dokončovania ako vodítka pre mňa.

Tieto výkresy ukazujú skutočný tvar konečnej veľkosti v životnej veľkosti a správne rozmery každej časti, aby ste vybrali správnu spájkovačku.

Krok 2: Elektronické súčiastky

1. Krokový motor 28BYJ-48 s modulom ovládača ULN2003

2. Arduino Uno R3

3. Mikrometalový servopohon MG-90S

4. MODUL SÉRIOVÉHO LCD 1602 I2C

5. Doska na chlieb

6. Prepojovacie vodiče

7. Zastavte modul

8. Kovový prevod mikro servomotora

Krok 3: Prevádzka a inštalácia

Počas práce som čelil niektorým prekážkam, ktoré musíme o tom oznámiť.

1. Ruky boli príliš ťažké na to, aby ich mohli držať malé krokové motory, a opravili sme to v ďalšej verzii alebo laserom vyrezanej tlači.

2. Pretože bol model vyrobený z plastového materiálu, bolo trenie rotujúcej základne vysoké a pohyby neboli plynulé.

Prvým riešením bolo kúpiť väčší krokový motor, ktorý unesie hmotnosť a trenie, a základňu sme prepracovali tak, aby vyhovovala väčšiemu krokovému motoru.

V skutočnosti problémové fotografie a väčší motor to nevyriešili, a to preto, že trenie medzi dvoma plastovými povrchmi vedľa nemôžeme nastaviť hrniec na percentá. Maximálna poloha otáčania nie je maximálnym prúdom, ktorý môže vodič poskytnúť. Musíte použiť techniku uvedenú výrobcom, kde meriate napätie pri otáčaní hrnca.

Potom som sa uchýlil k úplnej zmene konštrukcie základne a dal som servomotor s kovovým prevodom, ktorý bol spojený s prevodovým mechanizmom.

3. napätie

Dosku Arduino je možné napájať buď z napájacieho konektora DC (7 - 12 V), konektora USB (5 V) alebo z kolíka VIN dosky (7 - 12 V). Napájacie napätie cez kolíky 5 V alebo 3,3 V obchádza regulátor a rozhodli sme sa kúpiť špeciálny kábel USB, ktorý podporuje 5 voltov z počítača alebo akéhokoľvek zdroja napájania.

Krokové motory a ďalšie komponenty fungujú správne iba s napätím 5 voltov a aby sme zaistili diely pred akýmkoľvek problémom, opravíme zostupný modul.

Krokový modul je prevodník buck (konvertor na zníženie výkonu) je menič jednosmerného prúdu na jednosmerný prúd, ktorý znižuje napätie (pri zvyšovaní prúdu) zo svojho vstupu (napájania) na výstup (záťaž) a tiež udržuje stabilitu. alebo napätie.

Krok 4: Úpravy

Po niekoľkých úpravách sme zmenili dizajn modelu zmenšením veľkosti ramien a vytvorili sme vhodný otvor pre prevodovku servomotora, ako je to znázornené.

A pri testovaní sa servomotoru podarilo správne otočiť závažie o 180 stupňov, pretože jeho vysoký krútiaci moment znamená, že mechanizmus je schopný zvládnuť aj ťažšie náklady. To, akú silu otáčania môže servomechanizmus vyvinúť, závisí od konštrukčných faktorov-napájacieho napätia, otáčok hriadeľa atď.

Tiež použitie I2c bolo pekné, pretože používa iba dva piny a na rovnaké dva piny môžete dať viac zariadení i2c. Napríklad by ste mohli mať až 8 batohov LCD+LCD, všetko na dvoch kolíkoch! Zlou správou je, že musíte použiť „hardvérový“i2c pin.

Krok 5: Držiak alebo uchopovač spájkovačky

Chápadlo

bol upevnený pomocou servomotora s kovovým prevodom, aby uniesol hmotnosť spájkovačky.

servo.attach (9, 1000, 2000);

servo.write (obmedzenie (uhol, 10, 160));

Najprv sme mali prekážku, ktorá sa triasla a vibrovala motorom, kým sme nenašli záludný kód, ktorý dáva obmedzenia anjelom.

Pretože nie všetky serva majú rotáciu celých 180 stupňov. Mnohí nie.

Napísali sme teda test, aby sme určili, kde sú mechanické limity. Použite servo.write Microseconds namiesto servo.write To sa mi páči viac, pretože vám to umožní použiť 1000-2000 ako základný rozsah. A mnoho serv bude podporovať mimo tento rozsah, od 600 do 2 400.

Vyskúšali sme teda rôzne hodnoty a zistili sme, kde nájdete hlášky, ktoré vám hovoria, že ste dosiahli limit. Potom sa držte iba v týchto medziach, keď píšete. Tieto limity môžete nastaviť pri použití servo.attach (pin, min, max)

Nájdite skutočný rozsah pohybu a uistite sa, že sa ho kód nepokúša posunúť za koncové dorazy, na to je užitočná funkcia constrain () Arduino.

a tu je odkaz, kde si môžete kúpiť spájkovačku USB:

Mini 5V DC 8W USB napájacie pero spájkovačky + držiak stojana s dotykovým spínačom

Krok 6: Kódovanie

Arduino Používanie knižníc

prostredie je možné rozšíriť pomocou knižníc, rovnako ako väčšinu programovacích platforiem. Knižnice poskytujú ďalšie funkcie na použitie v náčrtoch, napr. práca s hardvérom alebo manipulácia s údajmi. Použitie knižnice v náčrte.

#include AccelStepper.h

#include MultiStepper.h #include Servo.h #include Wire.h #include LiquidCrystal_I2C.h