Mchoraji wa Kufunga Bubble: Hatua 8

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Kama sehemu ya kozi yetu ya "Mechatronics 1 - MECA-Y403" ya 1 katika ULB, tuliulizwa kubuni roboti inayofanya kazi maalum na kuunda wavuti kwa muhtasari muundo wa roboti, kuanzia na uchaguzi wa vifaa, modeli, utambuzi na nambari inayoruhusu mfumo mzima kufanya kazi. Kikundi chote kwa kauli moja kiliamua kugundua roboti ya "Mchoraji wa Kufunga Bubble".

"Mchoraji wa Kufungia Bubble" ni kifaa kinachoweza kuingiza rangi kwenye mapovu kadhaa ya kifuniko cha Bubble kutoka kwa udhibiti wa voltage inayotolewa na kompyuta. Hapo awali, roboti ililazimika kuingiza kioevu kwenye ndege ya 2D ili kutoa mchoro wa doa. Walakini, kwa sababu za kiuchumi na vitendo, kikundi kimejiondoa kuingiza rangi kwenye trajectory ya 1D. Roboti inafanya kazi kama ifuatavyo: mfumo wa sindano ya minyoo hutumiwa kushinikiza bomba la sindano hapo awali iliyojazwa na rangi. Sindano imeunganishwa na bomba rahisi ya polypropen ambayo inaruhusu rangi kuendeshwa kwa ncha ya chuma iliyounganishwa na moduli ya rununu. Moduli hii inaweza kuteleza kwenye mhimili ulio usawa, tena kwa mfumo wa minyoo. Ncha hiyo, kwa upande mwingine, imeshikamana na elektroni ya umeme ambayo pia imeambatanishwa na moduli ya rununu. Electromagnet hutumiwa kugonga kifuniko cha Bubble kilichowekwa kwenye bamba la wima. Mara tu Bubble ikatobolewa, rangi huingizwa ndani yake na kadhalika.

Hatua ya 1: Sehemu na Maelezo ya Vifaa

UNUNUZI

Vifungo 2 vya boriti 5mm hadi 6mm

Sindano 1 ya 10 ml (urefu wa 7, 5 cm)

Bomba 1 katika polypropen inayoweza kubadilika na kipenyo cha 4mm

Sindano 1 na kofia yake ya usalama

Gouache hupunguzwa na maji

Fimbo 2 zilizofungwa: kipenyo cha 6mm na 18, 5cm urefu

Fimbo 2 laini za kipenyo cha 8mm na urefu wa 21 cm

Fimbo 2 laini za kipenyo cha 8mm na urefu wa 10 cm

Kufunga Bubble

UMEME

1 mkate wa mkate

1 arduino

1 stepper motor

Magurudumu ya 1 RS PRO Mseto, Magnet ya Kudumu Magurudumu 1.8 °, 0.22Nm, 2.8 V, 1.33 A, waya 4

Kubadilisha 2 ndogo V-156-1C25

1 sumaku-umeme ZYE1-0530

Ugavi wa umeme

Viunganisho 2 vya ndizi

Waya 45 za kuruka

Cable 6 zinazoendesha

Diode 1N4007

Transistor IRF5402

Vipinga 3 4, 7 kohm

Madereva 2 ya DRV8825

1 kubadili kitufe cha kushinikiza

SUKURU, VIFUPI NA MIUNDO

Screws 42 M3 16 mm urefu

4 screw M3 10 mm urefu

Screws 4 M4 16 mm urefu

2 screws M2, 5 16 mm urefu

Karanga 52 zinazofanana

2 washer wazi M3

VITUO VYA KUTUMIKA

Mashine ya kukata laser

Printa ya 3D (Ultimaker 2 au Prusa)

Bisibisi

Hatua ya 2: Faili za CAD

KUKATA KWA LASER na unene wa mm 3

-support sahani

-Usaidizi wa kuinua swichi

-kusonga msaada kwa sindano

mmiliki wa -bubble

-4 msaada wa kuinua

Uchapishaji wa 3D

-saada kwa motor

-support fimbo iliyofungwa

pampu ya sindano

-kuunga mkono sindano

-kuunga mkono sindano

Hatua ya 3: Mkutano

Kuanza, tuliunda msingi wa mbao ulioundwa na vitu 3 tofauti: sahani ya chini, sahani ya wima na sahani ya pembetatu kushikilia kila kitu pamoja.

Unaweza kuona kwenye picha kwamba sahani tofauti zimerudia muundo wa umbo la T. Mifumo hii hutumiwa kurekebisha mkutano na kuruhusu msingi kuwa imara. Swichi mbili zimewekwa kwenye bastola na kwenye moduli ya rununu. Hii inaruhusu kutoa mtiririko kumbukumbu juu ya upanuzi wa juu wa bastola na rejeleo juu ya msimamo uliokithiri wa kulia wa moduli ya rununu.

Kwa kuongezea, motors za stepp zimewekwa na visu nne kwa msaada ulioundwa na printa ya 3D. Kwenye msaada huu, mashimo mawili ya moja kwa moja huruhusu urekebishaji kwenye sahani ya wima. Fimbo zilizofungwa zilizounganishwa na shoka mbili za kuzunguka za motors pamoja na baa nne laini hushikiliwa na vifaa vya ziada vilivyo kwenye antipode ya motors. Kwa kuongeza hii, viunganisho hutumiwa kurekebisha fimbo iliyofungwa kwa mhimili wa mzunguko wa motp-motors.

Sindano pia ni fasta na bracket ambayo ni Star juu ya sahani usawa. Plunger yake inaweza kushinikizwa kwa njia ya kipande cha trapezoidal kinachopita kando ya fimbo iliyofungwa wakati inazunguka. Sehemu hii ina shimo katika mambo yake ya ndani ambayo imewekwa na karanga. Nati hii inaruhusu sehemu ya trapezoidal kusonga.

Bomba limeunganishwa na sindano kwa kuiingiza tu mwisho wa sindano. Mwisho mwingine wa bomba umekwama kwenye pete ya kipande kidogo nyeupe cha PLA. Ncha ya chuma ambayo hapo awali ilikuwa sehemu ya sindano pia imepigwa mwisho wa bomba. Tumeongeza kofia ya sindano kwenye sindano ili ujaze vizuri kipenyo cha kipande cheupe. Kofia ina shimo mwishoni ili kuruhusu ncha ya sindano kupita. Sehemu ndogo nyeupe imevuliwa na visu mbili kwenye bamba la kuteleza la moduli ya rununu.

Moduli ya rununu ina seti ya sehemu za mbao zilizowekwa sawa na sahani ambazo hufanya msingi. Moduli huunda sanduku na mashimo matatu kukubali baa mbili laini na fimbo iliyofungwa. Ndani ya sanduku hili kuna karanga mbili ambazo huruhusu moduli kuhamishwa. Sahani ya juu ya moduli huteleza pamoja na baa mbili laini. Katika kituo cha ndani cha moduli hapo, sahani iliyowekwa imeshikilia elektronignet ya laini. Hii inaruhusu bamba la kuteleza kufanya harakati za mstari nyuma na mbele.

Kuna mabano mawili ya mbao ambayo huruhusu ndimi mbili zilizotobolewa kurekebishwa moja kwa moja kwenye bamba la wima kwa kutumia washer zilizozuiwa na vis. Tabo hizi mbili huweka kabari ya kifuniko cha Bubble katikati yao. Karatasi ya Bubble hapa ina Bubbles saba zinazolingana na bits 7 zilizosimbwa na kompyuta.

Upande wa pili wa sahani wima kuna PCB na arduino. PCB imewekwa kwenye sahani iliyo na usawa kwa njia ya mfumo wa gluing ambayo hapo awali iko na arduino imevutwa kwa sahani ya chini. Kwa kuongezea hii, kuna msuluhishi anayepinga kushikamana na PCB ambayo imepigwa kwa sehemu ya mbao ya pembetatu. (PICHA: nyuma ya mfumo)

* Kila moja ya screws ambazo ni sehemu ya mfumo zinajumuishwa na bolts zinazofaa.

Hatua ya 4: Elektroniki na Sensorer

Tunahitaji kujua msimamo wa motor ya juu ya stepper wakati mchoraji wa kufunika Bubble anapoanza kufikia nafasi halisi za Bubbles. Hili ndilo lengo la kubadili kwanza. Kila wakati kifaa kinachora laini, motor huzunguka hadi kubadili kubadili hali.

Tunahitaji swichi nyingine ili kujua wakati stepper anayesukuma sindano amefikia mwisho wa pistoni. Kitufe cha pili kinatumiwa kusimamisha mfumo wakati sindano iko tupu. Kitufe cha tatu cha hiari kinaweza kuendelea na uchoraji wakati sindano imejazwa. Swichi hizi hutumia voltages za chini na zinaweza kutolewa moja kwa moja na arduino. Motors mbili za stepper na sumaku zinahitaji nguvu zaidi na hutolewa na jenereta ya umeme inayotoa 12V na 1A. Madereva mawili ya mwendo wa kasi wa DRV8825 hubadilisha ishara kutoka kwa arduino kuwa ya sasa kwa motors. Madereva haya yanahitaji kusawazishwa. Usawazishaji unafanywa kwa kufanya stepper moja izunguke kwa kasi ya kila wakati na kurekebisha screw ya dereva hadi wakati torque inatosha kusonga sindano na msaada. Kipengele cha mwisho ni sumaku ya umeme. Kontena moja ya kuvuta hutumiwa kuweka upya mosfet wakati hakuna mkondo uliotumwa na arduino. Ili kulinda sehemu zingine za elektroniki, diode ya kurudi nyuma pia imeongezwa kwa umeme. Mosfet inabadilisha sumaku kati ya majimbo ya juu na ya chini.

Hatua ya 5: Nambari ya chatu

Kwa mawasiliano kati ya kompyuta na arduino kutumia chatu, tulijikita kwenye nambari zilizotolewa kwenye mkutano huu:

Kudhibiti motor ya stepper, wavuti hii ilisaidia sana: inasaidia sana. Kuna sehemu mbili za nambari: ya kwanza ni nambari ya chatu ambayo inabadilisha herufi katika nambari ya binary ya ascii na kuipeleka kidogo kwa arduino, na ya pili ni nambari ya arduino ambayo inapita kwenye Bubbles zinazofanana. Mchoro ufuatao unaelezea kanuni ya nambari ya arduino:

Hatua ya 6: Video

Mradi wa kufanya kazi!

Hatua ya 7: Maboresho

Mradi unaweza kuboreshwa kwa njia kadhaa. Kwanza, idadi ya Bubbles kwenye laini inaweza kuongezeka kwa urahisi. Hii inaweza kufanywa kwa kuchukua nambari ndefu zaidi za kibinadamu, kwa kuandika barua mbili kwenye kiingilio badala ya moja kwa mfano. Nambari ya ASCII basi itakuwa ndefu zaidi ya mara mbili.

Uboreshaji muhimu zaidi itakuwa kuweza kujaza Bubbles sio tu kando ya mhimili wa x lakini pia kwenye mhimili wa y. Kujaza Bubble kwa hivyo kungefanywa kwa 2D badala ya 1D. Njia rahisi zaidi ya kufanya hivyo ni kutofautisha urefu wa karatasi ya Bubble, badala ya kuinua na kupunguza gari. Hii inamaanisha kutoweka ukingo wa mmiliki wa karatasi ya Bubble kwenye bamba lakini kwenye msaada uliochapishwa wa 3D. Msaada huu ungeunganishwa na fimbo iliyofungwa, yenyewe iliyounganishwa na motor ya stepper.

Hatua ya 8: Shida Imekutana

Shida kuu ambayo tulilazimika kushughulika nayo ni sumaku ya umeme. Kwa kweli, ili kuepusha kuwa na injini ya tatu nzito na nzito, sumaku ya umeme ilionekana kuwa maelewano kamili. Baada ya vipimo kadhaa, ugumu mara kwa mara umeonekana kuwa chini sana. Kwa hivyo chemchemi ya pili ililazimika kuongezwa. Kwa kuongeza, inaweza kusonga tu mizigo nyepesi sana. Mpangilio wa vitu tofauti ulibidi urekebishwe.

Pampu ya sindano pia ilikuwa shida. Kwanza, sehemu ililazimika kuigwa ambayo inaweza kushikamana na fimbo isiyo na mwisho na kushinikiza kwenye bomba wakati huo huo. Pili, usambazaji wa mafadhaiko ulikuwa muhimu ili kuzuia kuvunjika kwa sehemu. Kwa kuongezea, motors 2 za stepper sio sawa: hazina sifa sawa, ni nini kilichotulazimisha kuongeza mgawanyiko wa voltage. Tulilazimika kutumia rangi ya maji (gouache iliyochemshwa kwa upande wetu), kwa sababu rangi nene sana haiwezi kupita kwenye sindano na ingeweza kusababisha shinikizo kubwa kwenye bomba.