Samodejni pnevmatski top. Prenosni in Arduino poganjan .: 13 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Pozdravljeni vsi skupaj!

To je navodilo za sestavljanje prenosnega pnevmatskega topa. Ideja je bila ustvariti top, ki lahko strelja različne stvari. Postavil sem si nekaj glavnih ciljev. Torej, kakšen bi moral biti moj top:

• Samodejno. Da ne bi stisnili zraka ročno z ročno ali nožno črpalko;
• Prenosni. Da ne bi bil zanesljiv od domačega električnega omrežja, ga lahko vzamem ven;
• Interaktivno. Zdelo se mi je, da je super pritrditi zaslon na dotik na pnevmatski sistem;
• Kul videti. Top bi moral izgledati kot nekakšno znanstvenofantastično orožje iz vesolja =).

Nato bom opisal celoten postopek in vam povedal, kako ustvariti takšno napravo in katere komponente potrebujete.

Upoštevajte, da sem to navodilo napisal izključno za komponente, ki sem jih uporabil, ali za njihove analoge. Najverjetneje se bodo vaši deli razlikovali od mojih. V tem primeru boste morali urediti izvorne datoteke, da bo sklop primeren za vas in sami dokončali projekt.

Poglavja z navodili:

1. Video pregled.
2. Sestavni deli. Pnevmatika.
3. Sestavni deli. Sklopke, strojna oprema in potrošni material.
4. Oblikovanje. Pnevmatika.
5. Sestavni deli. Elektronika.
6. Priprava. CNC rezanje.
7. Sestavljanje. Ohišje črpalke, solenoida in pnevmatike.
8. Sestavljanje. Ročaj, zračni rezervoar in cev.
9. Sestavljanje. Elektronika, ventili in merilniki.
10. Sestavljanje. Ožičenje.
11. Programiranje. 4D delavnica 4 IDE.
12. Programiranje. XOD IDE.
13. Programiranje.

Korak: Video pregled

Korak: Komponente. Pnevmatika

V redu, začnimo z zasnovo pnevmatskega sistema.

Zračna tlačilka

Za samodejno stiskanje zraka sem uporabil prenosno avtomobilsko zračno črpalko (slika 1). Takšne črpalke delujejo iz električnega omrežja 12V DC za električna vozila in so sposobne črpati zračni tlak do 8 barov ali približno 116 psi. Moj je bil iz prtljažnika, vendar sem skoraj prepričan, da je ta popoln analog.

1 x avtomatizirana težka kovinska 12V električna avtomobilska kompresorska zračna kompresorska črpalka za polnjenje pnevmatik z vrečkami in aligatorskimi sponkami ≈ 63 $;

Od takega avtomobilskega kompleta potrebujete samo kompresor v domačem kovinskem ohišju. Zato se znebite nepotrebnih pnevmatskih izhodov (na primer za manometer), odstranite stranski plastični pokrov, ročaj za nošenje in stikalo za vklop/izklop.

Vse te stvari se dogajajo samo zato jih ne potrebujete več. Pustite samo kompresor z dvema žicama, ki štrli iz ohišja. Prilagodljivo cev lahko pustite tudi, če se z novo ne želite motiti.

Običajno imajo takšni kompresorji pnevmatski izhod z navojem cevi G1/4 "ali G1/8".

Zračni rezervoar

Za shranjevanje stisnjenega zraka potrebujete rezervoar. Največja vrednost tlaka v sistemu je odvisna od največjega tlaka, ki ga ustvari kompresor. Torej v mojem primeru ne presega 116 psi. Ta vrednost tlaka ni visoka, vendar izključuje uporabo plastičnih ali steklenih posod za shranjevanje zraka. Uporabite kovinske jeklenke. Večina jih ima varnostno rezervo, ki je več kot dovolj za takšne naloge.

Prazni rezervoarji za zrak so na voljo v trgovinah, specializiranih za sisteme vzmetenja avtomobilov. Ta je primer:

1 x Vikinški rogovi V1003ATK, 1,5 -litrska (5,6 -litrska) celotna kovinska posoda za zrak ≈ 46 $;

Olajšal sem si nalogo in posodo vzel iz 5-litrskega gasilnega aparata v prahu. Ja, ni šala (slika 2). Zračni rezervoar iz gasilnega aparata je bil cenejši od kupljenega. Izčrpal sem 5 -litrski gasilni aparat s kemičnim prahom BC/ABC. Nisem našel natančne reference izdelka, zato je moj izgledal nekako takole:

1 x 5 kg gasilni aparat za gašenje požara s suhim kemičnim prahom BC/ABC s tlakom skladiščnega plina ≈ 10 $;

Po razstavljanju in čiščenju praškastih usedlin sem dobil valj (slika 3).

Tako je moj 5-litrski rezervoar videti zelo običajno, razen ene podrobnosti. Gasilni aparat, ki sem ga uporabil, je ISO standardiziran; zato ima rezervoar na vstopni luknji metrični navoj M30x1,5 (slika 4). Na tem koraku sem naletel na težavo. Pnevmatski priključki imajo običajno palčne navoje cevi, zato je težko dodati takšen metrični navoj v pnevmatski sistem.

Neobvezno.

Da se ne bi obremenjeval s kopico adapterjev in dodatkov, sem se odločil, da bom sam izdelal cevno okovje G1 do M30x1.5 (slika 5, slika 6). Ta del je izbirni in ga lahko preskočite, če rezervoar za zrak je mogoče enostavno povezati s sistemom. Priložil sem CAD risbo mojega okovja za tiste, ki se lahko soočijo z isto težavo.

Elektromagnetni ventil.

Za sprostitev zraka, nabranega v jeklenki, je potreben ventil. Da ne odprete ventila ročno, ampak samodejno, je elektromagnetni ventil najboljša izbira. Uporabil sem tole (slika 7):

1 x S1010 (TORK-GP) SLAENOIDNI VENTIL SPLOŠNEGA NAMENA, NORMALNO ZAPRTO ≈ 59 $;

Uporabil sem običajno zaprt ventil, da sem nanj sprožil tok le ob sprožitvi in ne zapravljal energije baterije. Ventil DN 25 in njegov dovoljeni tlak je 16 barov, kar je dvakrat več kot tlak v mojem sistemu. Ta ventil ima sklopno povezavo ženski G1 " - ženski G1".

Varnostni odzračevalni ventil

Ta ventil se upravlja ročno (slika 8).

1 x 1/4 NPT 165 PSI varnostni varnostni tlak zračnega kompresorja, izklop rezervoarja ≈ 8 $;

Uporablja se za izčrpavanje tlaka iz sistema v nekaterih kritičnih situacijah, kot je puščanje ali okvara elektronike. Zelo priročen je tudi za nastavitev in preverjanje pnevmatskega sistema pri priključitvi elektronike. Za razbremenitev pritiska lahko samo povlečete obroč. Priključek mojega ventila je moški G1/4.

Manometer.

En aneroidni manometer za nadzor tlaka v sistemu, ko je elektronika izklopljena. Prilega se skoraj vsak pnevmatski, na primer:

1 x zmogljivo orodje 0-200 PSI merilnik zraka za dodatno opremo za rezervoar za zrak W10055 ≈ 6 $;

Na sliki je moj z moško cevjo G1/4 (slika 9).

Kontrolni ventil

Za preprečitev vračanja stisnjenega zraka v črpalko je potreben povratni ventil. Majhen pnevmatski povratni ventil je v redu. Tukaj je primer:

1 x vrstni povratni ventil za srednji zahod M2525 MPT, največji pritisk 250 psi, 1/4 ≈ 15 $;

Moj ventil ima moški navoj G1/4 " - moški G1/4" navoj (slika 10).

Oddajnik tlaka

Oddajnik ali senzor tlaka je naprava za merjenje tlaka plinov ali tekočin. Oddajnik tlaka običajno deluje kot pretvornik. Proizvaja električni signal kot funkcijo naloženega tlaka. V tem navodilu potrebujete tak oddajnik za samodejno krmiljenje zračnega tlaka z elektroniko. Kupil sem to (slika 11):

1 x senzor tlaka G1 / 4, vhod 5V izhod 0,5-4,5V / 0-5V oddajnik tlaka za vodno plinsko olje (0-10PSI) ≈ 17 $;

Ravno ta ima moško povezavo G1/4 , sprejemljiv tlak in moč od 5 V DC. Zadnja lastnost omogoča, da je ta senzor idealen za povezavo z mikrokrmilniki, podobnimi Arduinu.

3. korak: Komponente. Sklopke, strojna oprema in potrošni material

Kovinski pribor in spojke

V redu, če želite združiti vse pnevmatike, potrebujete nekaj cevnih nastavkov in sklopk (slika 1). Ne morem natančno določiti povezav do njih, vendar sem prepričan, da jih lahko najdete v najbližji trgovini s strojno opremo.

Uporabil sem kovinsko okovje s seznama:

• 1 x 3-smerni priključek tipa Y G1/4 "BSPP ženska-ženska-ženska ≈ 2 $;
• 1 x 4-smerni priključek G1/4 "BSPP moški-ženski-ženski-ženski ≈ 3 $;
• 1 x 3-smerni priključek G1 "BSPP moški-moški-moški ≈ 3 $;
• 1 x adapter za vgradnjo ženski G1 "na moški G1/2" ≈ 2 $;
• 1 x adapter za montažo ženski G1/2 "na moški G1/4" ≈ 2 $;
• 1 x Vtičnica za pritrditev Moški G1 "do G1" ≈ 3 $;

Okov za zračni rezervoar

1 x adapter za vgradnjo ženski G1 na moški M30x1,5.

Potrebujete še eno sklopko, odvisno od posebne zračne jeklenke, ki jo boste uporabili. Jaz sem svojega izdelal po risbi iz prejšnjega koraka tega navodila. Opremo pod zračnim rezervoarjem morate vzeti sami. Če ima vaš zračni rezervoar enak navoj M30x1,5, lahko sklopko naredite po moji risbi.

PVC kanalizacijska cev

Ta cev je cev vašega topa. Izberite svoj premer in dolžino cevi, vendar ne pozabite, da večji kot je premer, šibkejši je strel. Vzel sem cev DN50 (2 ) dolžine 500 mm (slika 2).

Tukaj je primer:

1 x Charlotte Pipe 2-in x 20-ft 280 PVC cev po urniku 40

Kompresijsko okovje

Ta del povezuje 2 "PVC cev s kovinskim pnevmatskim sistemom G1". Uporabil sem kompresijsko sklopko iz cevi DN50 na ženski G1, 1/2 "navoj (slika 3) in moški G1, 1/2" na ženski G1 "adapter (slika 4).

Primeri:

1 x Priključki cevovodnega sistema za stisnjen zrak Priključki zračnega kompresorja ženski naravnost DN 50G11/2 ≈ 15 $;

1 x Banjo RB150-100 cevni priključek iz polipropilena, redukcijska puša, razpored 80, 1-1/2 NPT moški x 1 NPT ženski ≈ 4 $;

Pnevmatska cev

Za povezavo zračnega kompresorja s pnevmatskim sistemom potrebujete tudi gibko cev (slika 5). Cev mora imeti na obeh koncih navoj 1/4 NPT ali G1/4 . Bolje je, da kupite tisto iz jekla in ne predolgo. Nekaj takega je v redu:

1 x cev za zračni kompresor iz nerjavečega jekla iz nerjavečega jekla, pletena vodilna cev 1/4 "NPT moški do 1/4" NPT ≈ 13 $;

Nekatere od takšnih cevi imajo morda že nameščen povratni ventil.

Pritrdilni elementi. Vijaki:

• Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) 10 mm dolžina - 10 kosov;
• Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) 20 mm dolžina - 20 kosov;
• Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm dolžina - 21 kosov;
• Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) 30 mm dolžina - 8 kosov;

Orehi:

Šestroba matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 55 kosov;

Podložke:

Podložka M3 (DIN 125) - 75 kosov;

Stojnice:

• PCB šestkotni nosilec M3 Moški-Ženski 24-25 mm dolžina-4 kosi;
• PCB šestkotni nosilec M3 Moški -Ženski 14 mm dolžina - 10 kosov;

Kotni nosilci

Za pritrditev elektronske plošče potrebujete dva kovinska vogalna nosilca 30x30 mm. Vse te stvari je mogoče zlahka najti v lokalni trgovini s strojno opremo.

Tukaj je primer:

1 x Nosilec police brez ročajev 30 x 30 mm Pritrdilni kotni nosilec, 24 kosov

Pnevmatsko tesnilo za cevi

V tem projektu je veliko pnevmatskih povezav. Da sistem vzdržuje pritisk, morajo biti vse njegove sklopke zelo tesne. Za tesnjenje sem uporabil posebno anaerobno tesnilo za pnevmatiko. Uporabil sem Vibra-tite 446 (slika 6). Rdeča barva pomeni zelo hitro strjevanje. Moj nasvet Če boste uporabili isto, potem hitro in v želenem položaju zategnite nit. Po tem ga bo težko odviti.

1 x Vibra-Tite 446 hladilno sredstvo za tesnjenje-visokotlačna tesnilna nit z navojem ≈ 30-40 $;

4. korak: Oblikovanje. Pnevmatika

Poglejte zgornjo shemo. Pomagal vam bo ugotoviti načelo.

Zamisel je stisniti zrak v sistem z uporabo 12V signala na črpalko. Ko zrak napolni sistem (zelene puščice v shemi), začne tlak naraščati.

Manometer meri in prikazuje trenutni tlak, pnevmatski oddajnik pa pošilja sorazmerni signal mikrokrmilniku. Ko tlak v sistemu doseže vrednost, ki jo določi mikrokrmilnik, se črpalka izklopi in povečanje tlaka se ustavi.

Po tem lahko stisnjen zrak ročno izpustite tako, da povlečete obroč ventilatorja za izpihovanje, ali pa naredite strel (rdeče puščice v shemi).

Če na tuljavo vnesete 24V signal, se elektromagnetni ventil zaradi velikega notranjega premera v trenutku odpre in izpusti stisnjen zrak pri zelo visoki hitrosti. Tako, da lahko zračni tok potisne strelivo v cev in s tem naredi strel.

5. korak: Komponente. Elektronika

Katere elektronske komponente torej potrebujete za delovanje in avtomatizacijo celotne zadeve?

Mikrokrmilnik

Mikrokrmilnik je možgani vaše pištole. Odčitava tlak iz senzorja ter upravlja elektromagnetni ventil in črpalko. Za take projekte je Arduino najboljša izbira. Vse vrste Arduino plošč so v redu. Uporabil sem analog Arduino Mega plošče (slika 1).

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

Seveda razumem, da ne potrebujem toliko vhodnih zatičev in da bi lahko prihranil denar. Mega sem se odločil izključno zaradi več strojnih UART vmesnikov, tako da lahko povežem zaslon na dotik. Poleg tega lahko na svoj top priključite kup zabavnejše elektronike.

Zaslonski modul

Kot sem že napisal, sem želel topu dodati nekaj interaktivnosti. V ta namen sem namestil 3,2-palčni zaslon na dotik (slika 2). Na njem prikažem digitalizirano vrednost tlaka v sistemu in nastavim največjo vrednost pritiska. Uporabil sem zaslon podjetja 4d Systems in nekatere druge stvari za utripanje in povezavo z Arduinom.

1 x SK-gen4-32DT (začetni komplet) ≈ 79 $;

Za programiranje takšnih zaslonov obstaja razvojno okolje 4D System Workshop. Ampak o tem vam bom povedal še naprej.

Baterija

Moj top bi moral biti prenosen, saj ga želim uporabiti zunaj. To pomeni, da moram od nekod črpati energijo za delovanje ventila, črpalke in krmilnika Arduino.

Tuljava ventila deluje na 24V. Arduino ploščo lahko napajate od 5 do 12V. Kompresor črpalke je avtomobilski in se napaja iz električnega omrežja 12V za avtomobile. Največja napetost, ki jo potrebujem, je 24V.

Med črpanjem zraka motor kompresorja veliko dela in porabi precejšen tok. Poleg tega morate na elektromagnetno tuljavo uporabiti velik tok, da premagate zračni tlak na čepu ventila.

Zame je rešitev uporaba Li-Po baterije za radijsko vodene stroje. Kupil sem 6 -celično baterijo (22,2 V) s kapaciteto 3300mAh in tokom 30C (slika 3).

1 x LiPo 6S 22, 2V 3300 30C ≈ 106 $;

Uporabite lahko katero koli drugo baterijo ali drugo vrsto celic. Glavna stvar je, da imate dovolj toka in napetosti. Upoštevajte, da večja je zmogljivost, dlje topovi delujejo brez polnjenja.

DC-DC napetostni pretvornik

Li-Po baterija je 24V in napaja elektromagnetni ventil. Za napajanje plošče Arduino in kompresorja potrebujem DC-DC 24 do 12 napetostni pretvornik. Moral bi biti močan, ker kompresor porabi precejšen tok. Izhod iz te situacije je bil nakup avtomobilskega pretvornika napetosti 30A (slika 4).

Primer:

1 x DC 24v do DC 12v Step Down 30A 360W Napajanje za težka tovorna vozila za avtomobile ≈ 20 $;

Težki tovornjaki imajo vgrajeno napetost 24V. Zato se za napajanje 12V elektronike uporabljajo takšni pretvorniki.

Releji

Za odpiranje in zapiranje krogov potrebujete nekaj relejnih modulov - prvi za kompresor in drugi za elektromagnetni ventil. Uporabil sem te:

2 x rele (modul Troyka) ≈ 20 $;

Gumbi

Nekaj standardnih trenutnih gumbov. Prvi za vklop kompresorja in drugi za sprožitev strela.

2 x preprost gumb (modul Troyka) ≈ 2 $;

Led

Par svetlečih diod za prikaz stanja topa.

2 x enostavna LED (Troyka modul) ≈ 4 $;

Korak 6: Priprava. CNC rezanje

Za sestavljanje vseh pnevmatskih in elektronskih komponent sem moral narediti nekaj delov ohišja. Izrezala sem jih s CNC rezkalnim strojem iz 6 mm, 4 mm vezane plošče pa jih nato pobarvala.

Risbe so v priponki, zato jih lahko prilagodite.

Sledi seznam delov, ki jih morate pridobiti za sestavljanje topa v skladu s tem navodilom. Seznam vsebuje imena delov in minimalno potrebno kakovost.

• Ročaj - 6 mm - 3 kosi;
• Pin - 6 mm - 8 kosov;
• Arduino_ploča - 4 mm - 1 kos;
• Pnevmatska plošča_A1 - 6 mm - 1 kos;
• Pnevmatska plošča_A2 - 6 mm - 1 kos;
• Pnevmatska plošča_B1 - 6 mm - 1 kos;
• Pnevmatska plošča_B2 - 6 mm - 1 kos;

7. korak: Sestavljanje. Ohišje črpalke, solenoida in pnevmatike

Seznam materialov:

Na prvem koraku sestavljanja morate izdelati ohišje za pnevmatske komponente, sestaviti vse cevne armature, namestiti elektromagnetni ventil in kompresor.

Elektronika:

1. Zračni kompresor za težka vozila - 1 kos;

CNC rezanje:

2. Pnevmatska_ploca_A1 - 1 kos;

3. Pnevmatska_ploca_A2 - 1 kos;

4. Pnevmatska_ploca_B1 - 1 kos;

5. Pnevmatska_ploca_B2 - 1 kos;

Ventili in cevni priključki:

6. DN 25 S1010 (TORK-GP) Elektromagnetni ventil 1 kos;

7. 3-smerni priključek G1 BSPP moški-moški-moški-1 kos;

8. Priključek ženski G1 "na moški G1/2" - 1 kos;

9. Priključek ženski G1/2 "na moški G1/4" - 1 kos;

10. 4-smerni priključek G1/4 BSPP moški-ženski-ženski-ženski-1 kos;

11. 3-smerni priključek tipa Y G1/4 BSPP ženska-ženska-ženska-1 kos;

12. Vtičnica Union G1 "na G1" - 1 kos;

13. Namestitev adapterja ženski G1 na moški M30x1,5 - 1 kos;

Vijaki:

14. Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) 20 mm dolžina - 20 kosov; 15. Šestkotna matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 16 kosov;

16. Podložka M3 (DIN 125) - 36 kosov;

17. Vijaki M4 iz zračnega kompresorja - 4 kosi;

Drugo:

18. PCB šestkotno stojalo M3 Moški-Ženski 24-25 mm dolžine-4 kosi;

Potrošni material:

19. Tesnilo za pnevmatske cevi.

Postopek sestavljanja:

Oglejte si skice. Pomagali vam bodo pri montaži.

Shema 1. Vzemite dve CNC-izrezani plošči B1 (poz. 4) in B2 (poz. 5) in ju povežite, kot je prikazano na sliki. Pritrdite jih z vijaki M3 (poz. 14), maticami (poz. 15) in podložkami (poz. 16)

Shema 2. Vzemite sestavljene plošče B1+B2 iz sheme 1. Vstavite adapter G1 "na adapter M30x1.5 (poz. 13) v ploščo. Šestkotnik na adapterju se mora prilegati pod šesterokotni utor na plošči. adapter je pritrjen in se ne vrti. Nato kompresor namestite v okroglo režo na drugi strani sestavljenih plošč. Premer reže mora biti enak zunanjemu premeru kompresorja. Kompresor pritrdite z vijaki M4 (poz. 17), ki je priložen avtomobilski črpalki

Shema 3. Vstavite 3-smerni priključek G1 "(poz. 7) v elektromagnetni ventil (poz. 6). Nato privijte konektor (poz. 7) v adapter G1" na M30x1,5 (poz. 13). Vse navoje pritrdite s pnevmatskim tesnilom za cevi (poz. 19). Prosti izhod 3-potnega priključka in magnetna tuljava elektromagnetnega ventila morata biti usmerjena navzgor, kot je prikazano na sliki. Ohišje kompresorja (poz. 1) vam lahko prepreči vrtenje priključka, zato ga lahko začasno ločite od sklopa. Razstavite stransko površino kompresorja. Ponovno namestite štiri vijake, s katerimi je stranski pokrov pritrjen na šesterokotne nosilce M3 (poz. 18). Luknje za navoje na kompresorjih te vrste so običajno M3. Če niso, se morate sami dotakniti lukenj navojev M3 ali M4 v kompresorju

Shema 4. Vzemite sklop 3. Privijte adapter G1 "na G1/2" (poz. 8) na sklop. Privijte adapter G1/2 "na G1/4" (poz. 9) na adapter (poz. 8). Nato namestite 4-smerni priključek G1/4 "(poz.10) in 3-smerni priključek Y tipa G1/4 "(poz. 11), kot je prikazano na shemi. Vse navoje pritrdite s pnevmatskim tesnilom za cevi (poz. 19)

Shema 5. Vzemite dve plošči CNC-izrezani plošči A1 (poz. 2) in A2 (poz. 3) in ju povežite, kot je prikazano na sliki. Pritrdite jih z vijaki M3 (poz. 14), maticami (poz. 15) in podložkami (poz. 16)

Shema 6. Vzemite sestavljene plošče A1+A2 iz sheme 5. Vstavite okov G1 "do G1" (poz. 12) v plošče. Šesterokotnik na okovju mora stati pod šesterokotnim utorom na plošči. Zato je okov pritrjen v plošči in se ne vrti. Nato privijte plošče A1+A2 z vgradnjo (poz. 12) v notranjost na elektromagnetni ventil iz sklopa 4. Zavrtite plošče A1+A2, dokler niso pod istim kotom kot plošče B1 in B2. Navoj med elektromagnetnim ventilom in armaturo (poz. 12) pritrdite s tesnilom za pnevmatsko cev (poz. 19). Nato zaključite montažo tako, da plošče A1+A2 privijete na kompresor z vijaki M3 (poz. 14)

8. korak: Sestavljanje. Ročaj, zračni rezervoar in cev

Seznam materialov:

Na tem koraku naredite ročaj topa in nanj namestite pnevmatsko ohišje. Nato dodajte sod in rezervoar za zrak.

1. Zračni rezervoar - 1 kos;

CNC rezanje:

2. Ročaj - 3 kosi;

3. Pin - 8 kosov;

Cevi in oprema:

4. DN50 PVC kanalizacijska cev dolga pol metra;

5. PVC stiskalna spojka od DN50 do G1 ;

Vijaki:

6. Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm dolžina - 17 kosov;

7. Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) 30 mm dolžina - 8 kosov;

8. Šestkotna matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 25 kosov;

9. Podložka M3 (DIN 125) - 50 kosov;

Postopek sestavljanja:

Oglejte si skice. Pomagali vam bodo pri skupščini.

Shema 1. Vzemite tri CNC-izrezane ročaje (poz. 2) in jih združite, kot je prikazano na sliki. Pritrdite jih z vijaki M3 (poz. 6), maticami (poz. 8) in podložkami (poz. 9)

Shema 2. Vzemite sestavljene ročaje iz sheme 1. Vstavite osem CNC-izrezanih delov zatičev (poz. 3) v utore

Shema 3. Namestite pnevmatsko ohišje iz prejšnjega koraka v sklop. Spoj ima zaskočno zasnovo. Pritrdite ga na ročaj z 8 vijaki M3 (poz. 7), maticami (poz. 8) in podložkami (poz. 9)

Shema 4. Vzemite sklop 3. Zračni rezervoar (poz. 1) privijte na ohišje pnevmatike. Moj zračni rezervoar je bil zapečaten z gumijastim obročem, ki je bil nameščen na gasilnem aparatu. Toda glede na vaš zračni rezervoar boste morda morali ta spoj zatesniti s tesnilom. Vzemite PVC kanalizacijsko cev DN 50 in jo vstavite v PVC stiskalno spojko (poz. 5). To je cev vašega topa =). Privijte drugo stran sklopke na pnevmatski sklop. Te teme ne smete zapreti

9. korak: Sestavljanje. Elektronika, ventili in merilniki

Seznam materialov:

Zadnji korak je namestitev preostalih pnevmatskih komponent, ventilov in manometrov. Sestavite tudi elektroniko in nosilec za namestitev Arduina in zaslona.

Ventili, cevi in merilniki:

1. Anoroidni manometer G1/4 - 1 kos;

2. Digitalni oddajnik tlaka G1/4 5V - 1 kos;

3. Varnostni odzračevalni ventil G1/4 - 1 kos;

4. Nepovratni ventil G1/4 "do G1/4" - 1 kos;

5. Pnevmatska cev dolga približno 40 cm;

CNC rezanje:

6. plošča Arduino - 1 kos;

Elektronika:

7. Avto napetost DC -DC pretvornik 24V na 12V - 1 kos;

8. Arduino Mega 2560 - 1 kos;

9. 4D Systems 32DT prikazovalni modul - 1 kos;

Vijaki:

10. Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) 10 mm dolžina - 10 kosov;

11. Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm dolžina - 2 kosa;

12. Šestkotna matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 12 kosov;

13. Podložka M3 (DIN 125) - 4 kosi;

Drugo:

14. PCB šestkotno stojalo M3 Moški -Ženski 14 mm dolžine - 8 kosov;

15. Kovinski vogal 30x30mm - 2 kosa;

Spremenljive komponente za montažo DC-DC pretvornika:

16. PCB šestkotno stojalo M3 Moški -Ženski 14 mm dolžine - 2 kosa;

17. Podložka M3 (DIN 125) - 4 kosi;

18. Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm dolžina - 2 kosa;

19. Šestkotna matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 2 kosa;

Potrošni material:

20. Tesnilo za pnevmatske cevi;

Postopek sestavljanja:

Oglejte si skice. Pomagali vam bodo pri skupščini.

Shema 1. Kontrolni ventil (poz. 4) in oddajnik tlaka (poz. 2) privijte na 4-potni priključek sklopa. Privijte varnostni ventil za izpihovanje (poz. 3) in aneroidni manometer (poz. 1) na 3-smerni konektor tipa Y. Vse navojne spoje zatesnite s tesnilom

Shema 2. Kontrolni ventil (poz. 4) priključite na kompresor s cevjo (poz. 5). Na takšnih ceveh je običajno gumijast obroč, če pa ne, uporabite tesnilo

Shema 3. DC-DC napetostni pretvornik (poz. 7) namestite na sklop. Takšni avtomobilski pretvorniki napetosti imajo lahko popolnoma različne velikosti in povezave in malo verjetno je, da boste našli popolnoma enake kot moje. Zato ugotovite, kako ga sami namestite. Za svoj pretvornik sem pripravil dve luknji v ročaju in ga pritrdil s pomočjo stojala M3 (poz. 16), vijakov (poz. 18), podložk (poz. 17) in matic (poz. 19)

Shema 4. Vzemite ploščo Arduino, razrezano s CNC (poz. 6). Ploščo Arduino Mega 2560 (poz. 8) namestite na eno stran plošče s štirimi stojnicami (poz. 14), vijaki M3 (poz. 10) in maticami (poz. 12). Modul 4D zaslona (poz. 9) namestite na drugo stran plošče (poz. 6) s štirimi stojnicami (poz. 14), vijaki M3 (poz. 10) in maticami (poz. 12). Na ploščo pritrdite dva kovinska vogala 30x30 mm (poz. 15), kot je prikazano. Če se montažne luknje na vogalih ne ujemajo z luknjami na plošči, jih izvrtajte sami

Shema 5. Sestavljeno ploščo Arduino pritrdite na ročaj topa. Pritrdite ga z vijaki M3 (poz. 11), podložkami (poz. 13) in maticami (poz. 12)

10. korak: Sestavljanje. Ožičenje

Tukaj povežite vse v skladu s tem diagramom. Zaslonski modul lahko priključite na kateri koli UART; Izbral sem serijsko številko 1. Ne pozabite na debelino žic. Za povezovanje kompresorja in elektromagnetnega ventila z baterijo je priporočljivo uporabiti debele kable. Releje je treba nastaviti na normalno odprto.

11. korak: Programiranje. 4D delavnica 4 IDE

4D System Workshop je razvojno okolje uporabniškega vmesnika za zaslon, uporabljen v tem projektu. Ne bom vam povedal, kako povezati in utripati zaslon. Vse te informacije najdete na uradni spletni strani proizvajalca. Na tem koraku vam povem, katere pripomočke sem uporabil za uporabniški vmesnik topov.

Uporabil sem en sam obrazec Form0 (slika 1) in naslednje pripomočke:

Kotni meter1 Tlak, bar

Ta pripomoček prikazuje trenutni sistemski tlak v palicah.

Kotni meter2 Tlak, Psi

Ta pripomoček prikazuje trenutni sistemski tlak v Psi. Zaslon ne deluje z vrednostmi s plavajočo vejico. Tako ni mogoče natančno vedeti točnega tlaka v palicah, na primer, če je tlak v razponu od 3 do 4 bare. Lestvica psi je v tem primeru bolj informativna.

Rotacijski stikalo 0

Vrtljivo stikalo za nastavitev največjega tlaka v sistemu. Odločil sem se za tri veljavne vrednosti: 2, 4 in 6 bar.

Niz0

Besedilno polje, ki poroča, da je krmilnik uspešno spremenil največjo vrednost tlaka.

• Statictext0 Spuit Cannon!
• Statictext1 Maksimalni tlak
• Uporabniške slike0

So samo za lulz.

Prilagam tudi projekt Workshop za vdelano programsko opremo zaslona. Morda ga boste potrebovali.

12. korak: Programiranje. XOD IDE

Knjižnice XOD

Za programiranje krmilnikov Arduino uporabljam vizualno programsko okolje XOD. Če ste novi v elektrotehniki ali morda želite pisati preproste programe za krmilnike Arduino, kot sem jaz, poskusite z XOD. To je idealen instrument za hitro izdelavo prototipov naprav.

Naredil sem knjižnico XOD, ki vsebuje program topov:

gabbapeople/pneumatic-top

Ta knjižnica vsebuje programski popravek za celotno elektroniko in vozlišče za upravljanje oddajnika tlaka.

Za upravljanje zaslonskih modulov 4D sistemov potrebujete tudi nekaj knjižnic XOD:

gabbapeople/4d-ulcd

Ta knjižnica vsebuje vozlišča za upravljanje osnovnih pripomočkov 4D-ulcd.

bradzilla84/visi-genie-extra-library

Ta knjižnica razširja zmogljivosti prejšnje.

Postopek

• Namestite programsko opremo XOD IDE v računalnik.
• V delovni prostor dodajte knjižnico gabbapeople/pneumatic-cannon.
• V delovni prostor dodajte knjižnico gabbapeople/4d-ulcd.
• V delovni prostor dodajte knjižnico bradzilla84/visi-genie-extra-library.

13. korak: Programiranje

Ok, celoten del programa je precej velik, zato poglejmo njegove dele.

Začetek prikaza

Vozlišče init (slika 1) iz knjižnice 4d-ulcd se uporablja za nastavitev prikazovalne naprave. Z njim morate povezati vozlišče vmesnika UART. Vozlišče UART je odvisno od tega, kako natančno je vaš zaslon priključen. Zaslon se odlično počuti s programsko opremo UART, če pa je mogoče, je bolje uporabiti strojno opremo. Pin RST začetnega vozlišča ni obvezen in služi za ponovni zagon zaslona. Vozlišče Init ustvari podatkovni tip DEV po meri, ki vam pomaga pri rokovanju s pripomočki za prikaz v XOD. Hitrost komunikacije BAUD mora biti enaka nastavljeni pri utripanju zaslona.

Branje oddajnika tlaka

Moj oddajnik tlaka je analogna naprava. Oddaja analogni signal, sorazmeren z zračnim tlakom v sistemu. Da bi ugotovil odvisnost, sem naredil majhen poskus. Kompresor sem prečrpal na določeno raven in prebral analogni signal. Tako sem dobil graf analognega signala iz tlaka (slika 2). Ta graf prikazuje, da je odvisnost linearna in jo zlahka izrazim z enačbo y = kx + b. Torej je za ta senzor enačba:

Analogna napetost branja * 15, 384 - 1, 384.

Tako dobim natančno (PRES) vrednost tlaka v palicah (slika 3). Nato ga zaokrožim na celoštevilsko vrednost in ga pošljem v prvi pripomoček za pisanje kotnih metrov. Tlak s pomočjo zemljevida vozlišča zemljevida tudi prevedem v psi in ga pošljem v drugi pripomoček za pisanje kotnih metrov.

Nastavitev največjega tlaka

Največja vrednost tlaka je nastavljena z branjem vrtljivega stikala (slika 4). Pripomoček z vrtljivim stikalom za branje ima tri položaje z indeksi 0, 1 in 2., ki ustrezajo vrednostim tlaka 2, 4 in 6 barov na zaslonu. Če želite indeks pretvoriti v (EST) največji tlak, ga pomnožim z 2 in dodam 2. Nato posodobim gradnik string0 z vozliščem write-string-pre. Spremeni niz na zaslonu in obvesti, da je najvišji tlak posodobljen.

Delovanje elektromagnetnega ventila in kompresorja

Prvo gumbno vozlišče je priključeno na pin 6 in vklopi rele kompresorja. Rele kompresorja se upravlja prek vozlišča za digitalno zapisovanje, ki je priključeno na pin 8. Če pritisnete gumb in je sistemski tlak (PRES) manjši od nastavljenega (EST), se kompresor vklopi in začne črpati zrak, dokler sistemski tlak (PRES) je večja od največje vrednosti (EST) (slika 5).

Strel se izvede s pritiskom na sprožilno tipko. Preprosto je. Vozlišče sprožilnega gumba, ki je priključeno na pin 5, preklopi rele elektromagneta z vozliščem za digitalno pisanje, priključenim na pin 12.

Označevanje stanja

LED nikoli ni dovolj =). Pištola ima dve LED diodi: zeleno in rdečo. Če kompresor ni vklopljen in je tlak v sistemu (PRES) enak ocenjenemu (EST) ali nekoliko manjši od njega, zasveti zelena LED (slika 6). To pomeni, da lahko varno pritisnete na sprožilec. Če črpalka deluje ali je sistemski tlak nižji od tistega, ki ste ga nastavili na zaslonu, zasveti rdeča lučka, zelena pa pade.