GRawler - čistič sklenenej strechy: 13 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Toto je zatiaľ môj najväčší a najťažší projekt. Cieľom bolo postaviť stroj na čistenie mojej sklenenej strechy. Veľkou výzvou je strmý sklon 25%. Prvé pokusy nevyšli z úplnej trate. Pásový pluh odišiel, zlyhali motory alebo prevody. Po rôznych pokusoch som sa rozhodol pre aktuálny pohon. Krokové motory sú veľkým pomocníkom, pretože je možné odjazdiť definovanú vzdialenosť a plazivý stroj môže stáť bez pohybu. Stroj sa v zásade skladá z húsenkového pohonu, rotujúcej kefy so stieračom pred ním, nádrže na vodu s čerpadlom a riadiacej elektroniky. Veľa dielov bolo vytvorených aj pomocou 3D tlačiarne. Šírka prehľadávača závisí od povrchu skla a môže byť určená dĺžkou kovových profilov.

Krok 1: Zoznam súčiastok

Kovové profily pre rám:

• 1m Hliníková okrúhla kovová tyč 10 mm
• kus hliníkovej okrúhlej kovovej tyče 6 mm
• 2m hliníková štvorhranná trubica 10x10mm
• 2m hliníkový L profil 45x30mm

Závitová tyč:

• 3m M8 s množstvom matíc a podložiek
• 1 m M6"
• 1 m M5"
• 0,2 m M3

Skrutky:

• 12x M3x12 (pre motory a prevodovky)
• 6x M3x50 (pre hnacie kolesá) s maticami
• M5x30
• M6x30
• M4x30

Ložiská:

6 ks. 5x16x5

Elektronický:

• Mikro ponorné vodné čerpadlo
• Arduino Pro Mini (ATmega32U4 5 V 16 MHz)
• 2 ks Krokový motor NEMA 17
• 2ks. A4988 Krokový ovládač
• Reléový modul Arduino
• Elektrický kartáčovaný motor 550
• Štandardné servo (alebo lepšia kovová verzia s väčším krútiacim momentom)

• Univerzálny Breadboard s pocínovanou dierou

• Kolíkové hlavičky muž/žena 2,54 štandard
• L7805
• LiPo 3,7 V 4000-6 000 mAh
• LiPo 11,1 V, 2 200 mAh
• Káblový filter s feritovým jadrom
• BT modul HC-06
• čiapky, 3x100 µF, 10nF, 100nF
• odpor, 1K, 22K, 33K, 2x4,7K
• Poistky 10A pre batériu kefového motora, 5A pre batériu „GRawler“

Iné:

• plastový box na elektronické súčiastky, približne 200x100x50mm
• Extra dlhá kefa na radiátor (800 mm)
• plastová nádoba 2l
• 1,5 m hadička pre akvárium/rybník OD:.375 alebo 3/8 alebo 9,5 mm; ID:.250 alebo 1/4 alebo 6,4 mm
• Húsenica / plastová dráha
• dlhá stieracia lišta (min. 700 mm) z nákladného auta
• veľa káblových zipsov
• izolačná páska
• zmršťovacia trubica

Náradie:

• horúca lepiaca pištoľ
• stolová vŕtačka
• vŕtačka 1-10 mm
• 3D tlačiareň
• malé kľúče
• skrutkovače
• spájkovacia stanica
• rôzne kliešte
• píla na píly
• súbor

Krok 2: 3D tlačené diely

Veľa dielov je vyrobených z mojej 3D tlačiarne, bežné nastavenia:

• Priemer trysky 0,4
• výška vrstvy 0,3
• výplň 30-40%, pre prevody zvoľte viac
• Materiál: PLA s tepelnou podložkou

Krok 3: Kefa

Na rotačnú kefu používam extra dlhú kefu na radiátor. Uistite sa, že skutočná kefa má minimálnu dĺžku 700 mm, potom čo som chvíľu hľadal v internetových obchodoch a našiel som tú správnu. Odrežte rukoväť a hriadeľ nechajte vyčnievať 20 mm na oboch stranách.

Hriadeľ mojej kefy má priemer 5 mm, ktorý perfektne zapadá do ložísk bočných častí.

Aby sa zabránilo skĺznutiu hriadeľa, používam malú hliníkovú trubicu so zmršťovacou trubicou, druhá strana je pripevnená ozubeným kolesom.

Tip: Ak sú štetiny príliš dlhé, rotácia sa veľmi spomalí/vypne.

V takom prípade ich jednoducho skráťte elektrickou strihačkou, ako som to urobil:-)

Krok 4: Rámovanie

Vopred si premyslite, aký široký by mal byť pásový traktor alebo aké široké pruhy sa majú pohybovať. Od toho závisí dĺžka profilov a závitových tyčí, používam 700 mm.

Dbajte na to, aby profily zapadli do bočných panelov o 1-2 mm

Prostredníctvom bočných panelov a profilov sa zvonku zasúvajú a zaskrutkujú závitové tyče (M6 alebo M8).

Krok 5: Prevodovka pre kefu

Prevodovka kefy pozostáva zo 4 prevodových stupňov.

Pre lepšiu plynulosť je dvojitý prevod upevnený kusom mosadznej trubice (priemer 8 mm) a skrutkou M6.

Druhý prevodový stupeň je upevnený skrutkou M4 a poistnou maticou.

Kefkový prevod je upevnený dvoma skrutkami M3, nezabudnite najskôr vložiť matice do ozubeného kolesa.

Motor je pripevnený skrutkami M3 k bočnej časti.

Krok 6: Tank, pumpa a Pvc hadice

Rozhodol som sa použiť ponorné čerpadlo, takže potrebujem iba jeden kus PVC hadice a čerpadlo zmizne v nádrži.

Vŕtam do otvorov v hornej časti nádrže pre rúrku a kábel.

DÔLEŽITÉ: Motor čerpadla nemá žiadne potlačenie rušenia, takže sa z vás GRrawler zblázni:-) použite na kábel paralelný kryt (10nF) a feritový krúžok.

Po zmeraní požadovanej dĺžky hadice označte časť, ktorá zmizne v boxe na kefy. Teraz do hadice vyvŕtajte malé otvory (1,5 mm) vo vzdialenosti 30-40 mm. Je dôležité, aby boli otvory na jednej línii. Upevnite hadicu horúcim lepidlom v boxe na kefy a zatvorte otvorený koniec hadice (používam hadicovú svorku)

Krok 7: Stierač

Gumová čepeľ je prevzatá z lišty stierača obrazovky (veľké z nákladných automobilov). Potom som vzal profil štvorcovej trubice s malým výklenkom (pozri obrázok) na upevnenie čepele. Na každý koniec som pripevnil malú hliníkovú trubičku, aby som v spojení so skrutkou získal funkciu závesu.

Potlačená páka je upevnená skrutkou. Spojenie stierača a serva zaisťuje závitová tyč (M3).

Servo je naskrutkované na vrch boxu s kefami, sú potrebné dve tlačené konzoly.

Krok 8: Caterpillar Drive

Na pohyb používame klasický húsenkový pohon. Gumové pásové pásy optimálne priliehajú k mokrým skleneným panelom.

Reťaze sú vedené dvoma kladkami. Väčšia hnacia remenica s prevodom sa skladá zo štyroch častí, ktoré držia spolu tri skrutky/matice M3x50. Menšie pozostávajú z dvoch rovnakých častí s dvoma guľkovými ložiskami, ktoré bežia na závitovej tyči. Hnacie remenice sú vedené na mosadznom alebo hliníkovom profile s priemerom 10 mm.

Aby sa zabránilo pošmyknutiu, je na osi pripevnený kus zmršťovacej trubice. Vzhľadom na nízky počet otáčok je to úplne dostačujúce.

Nakoniec zarovnajte kladky rovnobežne navzájom a s rámom.

Krok 9: Elektronický

Elektronickú časť je možné spájkovať s doskou. Podrobnosti nájdete v priloženej schéme.

Pripájam tiež súbor orol sch, ak si chcete vyrobiť vlastnú PCB.

Aby bola elektronika chránená pred vlhkosťou, je možné všetko vrátane batérií zabudovať do krabice z PVC.

Napájanie je realizované dvoma samostatnými LiPos pre kefkový motor, ktoré vyžadujú vysoký prúd a druhým pre ostatné.

Použite poistky pre oba obvody, LiPos môže generovať extrémne vysoký prúd!

Aby ste do krokových motorov dostali správny prúd, je veľmi dôležité upraviť ovládače A4988.

Našiel som tu veľmi dobrý návod.

Krok 10: Arduino

Na ovládanie GRawlera som sa rozhodol pre mikro verziu Arduina Leonardo. Má vstavaný ovládač USB a dá sa tak ľahko programovať. Počet IO pinov je pre naše účely dostačujúci. Na inštaláciu IDE a výber správnej dosky použite túto príručku.

Potom si môžete stiahnuť priložený náčrt.

Zmeny, ktoré je potrebné vykonať v kódexe:

Hodnoty hore/dole pre servo je potrebné nájsť experimentálne a je možné ich upraviť v hornej časti kódu:

#define ServoDown 40 // použite hodnotu 30-60#definujte hodnotu ServoUp 50 / / použite hodnotu 30-60

Kód NEBUDE bežať na iných Arduinoch, ktoré nepoužívajú ATmega32U4. Títo používajú rôzne časovače.

Krok 11: Ovládanie BT

Na diaľkové ovládanie nášho malého prehľadávača používam modul BT a aplikáciu „Joystick BT Commander“. Aby ste nemuseli znova objavovať koleso, je tu aj sprievodca.

A sprievodca pre modul BT, použite prenosovú rýchlosť 115200bps. Párovací kód je „1234“.

Aplikácia prichádza so 6 tlačidlami (potrebujeme iba 3) a joystickom. Na konfiguráciu štítkov tlačidiel použite predvoľby, 1. Štetcom zapnite/vypnite

2. Zapnutie/vypnutie motorov

3. Stierač hore/dole

Zrušte začiarknutie políčka „vrátiť sa do stredu“

a začiarknite políčko „Automatické pripojenie“

Pre podrobnosti som priložil niekoľko záberov obrazovky z telefónu.

Krok 12: Získajte jasný pohľad

Teraz je načase predvádzať čistenie strechy.

• Položte GRawler na strechu
• Naplňte trochu vody (teplá je lepšia!)
• Zapnutie
• aktivujte Motory
• aktivujte štetec
• Choď hore
• hore pohon dozadu
• a stiahnite stierač

A samozrejme sa bavte !!!

Krok 13: Aktualizácie

2018/05/24:

Na automatické sledovanie som nainštaloval mikrospínače na každej strane. Pripojenie je už zohľadnené v schéme zapojenia a v softvéri. Keď sa aktivuje spínač, protiľahlý motor sa spomalí.

Prvá cena v nepoškvrnenej súťaži