Sistem za skladištenje komponenti: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Ultimate Component Storage System jedinstveno je rješenje za organiziranje i skladištenje elektroničkih komponenti. Prilagođeni softver omogućava katalogiziranje komponenti s ugrađenom funkcijom pretraživanja za brzi pristup određenim komponentama. LED diode iznad svake ladice koriste se za označavanje lokacije i statusa pojedinačne ili grupe komponenti.

Supplies

Hvala DFRobotu što je za ovaj projekt dostavio sljedeće dijelove!

2 x 5V @ 3A USB napajanje

Dostupno ovdje (affiliate link):

1 x Raspberry Pi 4 Model B

Dostupno ovdje (affiliate link):

1 x 8,9 "1920x1200 IPS ekran osetljiv na dodir

Dostupno ovdje (affiliate link):

1 x WS2812b LED traka, 30LED/m

Dostupno na Ebayu

Sve datoteke za ovaj projekt mogu se pronaći na mom GitHub-u:

Korak 1: Ideja

Pozadina

Uvijek sam imao problema s organiziranjem i skladištenjem komponenti. Gornja fotografija prikazuje stanje trenutnog rješenja za skladištenje komponenti. Iako bi nekome komponente u više kutija po cijeloj radionici mogle uspjeti, nekima je to uvijek bilo neefikasno. Pa sam smislio projekt za rješavanje ovog problema.

Ideja

Ideja je bila da se sve komponente uskladište u istom sistemu za skladištenje. Skladišni sistem bi se sastojao od mnogo ladica, a svaka ladica bi imala LED postavljenu iznad sebe.

Korisnik bi koristio prilagođeni softver za interakciju sa sistemom za skladištenje. Kada korisnik izvrši pretraživanje komponenti, sistem prikazuje najbolje rezultate pretraživanja na ekranu. U isto vrijeme, LED diode koje odgovaraju pretraživanju se uključuju, čime ukazuju na lokaciju komponente u sistemu za skladištenje.

Osim prikaza lokacije, boja LED dioda bi također označavala status (tj. Količinu) svake komponente.

Zahtevi

Ideja je razbijena na sljedeće zahtjeve kojima ovaj projekt želi zadovoljiti:

Napravite jednostavan sistem za skladištenje i preuzimanje za male i srednje komponente

Napravite softversko sučelje za katalogiziranje i pretraživanje komponenti

Koristite RGB LED diode za označavanje lokacije i statusa svake komponente

Korak 2: Dizajn - sistem za skladištenje

Počeo sam sa 3D modeliranjem samog sistema za skladištenje.

Dizajnirao sam sistem za skladištenje u obliku matrice 3D štampanih ladica u različitim veličinama. Ladice su postavljene u rešetku 35 × 12 za ukupno 310 ladica. To je dovoljno prostora za spremanje svih mojih trenutnih komponenti i ostavlja prostor za buduće proširenje.

Razmak između ladica u okomitom smjeru dizajniran je tako da se iznad svakog reda ladica nalazi LED traka široka 10 mm. Razmak u vodoravnom smjeru dizajniran je tako da bude jednak razmaku LED dioda na LED traci. Pretpostavio sam da bi upotrebom LED trake od 30 LED/metar svaka ladica bila odgovarajuće veličine.

Sve ladice i držači ladica dizajnirani su za zasebno štampanje i sastavljanje u željenu konfiguraciju. Ladice su dostupne u različitim veličinama i bilo koja konfiguracija ladica će raditi sa softverom nakon nekih promjena koda.

Kako bi se smanjila potrošnja filamenta i vrijeme ispisa, debljina stijenke na svim 3D ispisanim dijelovima svedena je na minimum. Nakon sastavljanja, ukupna jedinica za skladištenje dovoljno je čvrsta da primi većinu lakih i srednjih komponenti.

Korak 3: Dizajn - prikaz ruke

Budući da sustav za pohranu zahtijeva HDMI zaslon za korisničko sučelje, odlučio sam dizajnirati podesivu ruku za montiranje zaslona i elektronike.

Svi dijelovi ruke zaslona dizajnirani su za 3D ispis i sastavljeni s vijcima i maticama M8. Ruka ekrana je dizajnirana za držanje HDMI ekrana, Raspberry Pi i svih ožičenja.

Delovi ekrana su zasnovani na ovom dizajnu kompanije Thingiverse.

Korak 4: 3D štampanje i slikanje

Nakon 3D modeliranja svih dijelova, došlo je vrijeme za početak štampanja stotina ladica.

Koristio sam svoju Prusa MK2S za sve 3D dijelove ovog projekta. Koristio sam PLA filament sa visinom sloja 0,2 mm i ispunom od 0%.

Materijal za podršku bio je potreban samo na držaču ladica srednje veličine i držača ladica velikih dimenzija. Utvrdio sam da savršena tolerancija između ladica i držača ladica iznosi 0,2 mm. Vaša kilometraža može jako zavisiti od vašeg 3D štampača.

Nakon što sam odštampao sve zasebne dijelove, upotrijebio sam super ljepilo za sastavljanje svih držača ladica u rešetku 35 × 12.

Nisam imao dovoljno filamenta iste boje, pa sam odlučio dodati sloj crne boje kako bih sustavu za skladištenje dao ujednačen izgled.

Za referencu, cijeli moj sistem za skladištenje dimenzija 35 × 12 sa 310 ladica zahtijevao je oko 5 kg filamenta za štampanje.

Korak 5: Elektronika

Što se tiče elektronike, izbor hardvera bio je prilično jednostavan.

Za korisničko sučelje odabrao sam Raspberry Pi 4 Model B spojen na HDMI zaslon. Također možete koristiti Raspberry Pi bez glave i sučelje sa sistemom putem SSH -a. Starije verzije Raspberry Pi mogu također raditi ako mogu pokrenuti Python 3. Neopixel biblioteka korištena u ovom projektu nije podržana na Pythonu 2.

Za LED diode sam odabrao 30LED/m, WS2812b, LED traku bez posebnog razloga. Ostale LED trake će također raditi ako ih podržava biblioteka Neopixel.

Što se tiče ožičenja, tri USB-C kabela koriste se za napajanje Raspberry Pi, zaslona i LED dioda. HDMI kabl se koristi za povezivanje ekrana i Raspberry Pi.

Arduino Uno i USB kabel prikazani na fotografiji nisu obavezni. Mogli biste poslati podatke na Arduino putem serijskog uređaja i koristiti ih kao LED kontroler. Radi jednostavnosti, odlučio sam da ne koristim Arduino u ovom projektu.

Dobra praksa dizajna bila bi uključivanje mjenjača nivoa u podatkovnu liniju za LED diode budući da je Raspberry Pi GPIO samo 3V3. Do sada nisam imao problema, ali ako to učinim, implementirat ću nešto poput "74AHCT125 Quad Level-Shifter".

Ovdje postoji vodič za korištenje Neopixela s Pythonom i Raspberry Pi.

Korak 6: Pregled softvera

Dok su se svi dijelovi štampali 3D, radio sam na softveru koji kontrolira cijeli sistem.

Softver je napisan na Pythonu 3 i namijenjen je izvođenju kao konzolna aplikacija na Raspberry Pi. Funkcionalnost softvera može se podijeliti na sljedeće dijelove:

• Čitanje korisničkog unosa
• Čitanje iz datoteke / pisanje u datoteku
• Iznesite rezultate na konzolu i LED diode

U nastavku ću dati pojednostavljeni opis svakog koraka.

Čitanje korisničkog unosa

Kada se primi korisnički unos, niz izraza Regex se koristi za određivanje korisničkog zahtjeva. Korisnik ima sljedeće funkcije za odabir:

Funkcija	Primjer poziva
Navedite sve komponente:	sve
Pretražite komponentu prema ID -u:	ID22
Pretražite komponentu prema parametrima:	R, 22, SMD
Promijenite količinu komponente:	ID35+10
Dodajte novu komponentu:	PI89: PI90, 100kom, C, 470u, SMD: dodati
Uklonite postojeću komponentu:	ID10: rm
Pomoć za sintaksu:	pomoć

Čitanje iz datoteke / pisanje u datoteku

Podaci o komponentama pohranjeni su u.txt datoteci. Ovisno o unosu, softver ili traži podatke u datoteci ili zapisuje nove podatke u datoteku. Novi podaci se upisuju prilikom uklanjanja, dodavanja ili mijenjanja komponenti.

Iznesite rezultate

Softver šalje rezultate iz operacije na konzolu. Ako je pretraga provedena, ona također generira i šalje LED podatke u isto vrijeme.

Korak 7: Struktura podataka

Podaci o komponentama u.txt datoteci slijede određenu strukturu. Svaki red datoteke sadrži informacije o jednoj komponenti koja je pohranjena u sistemu. Svaka komponenta se sastoji od nekoliko parametara koji su odvojeni zarezom.

Neki parametri su obavezni i softver ih koristi za praćenje lokacije komponente i boja LED dioda. Stoga moraju slijediti određeni format.

Obavezni parametri i njihovi formati su:

• ID (u formatu IDX gdje je X jedna ili više znamenki)

  ID djeluje kao jedinstveni identifikator za svaku komponentu. Koristi se pri pretraživanju i brisanju komponenti

• PI (u formatu PIX: X gdje je X jedna ili više znamenki)

  PI opisuje koje LED diode odgovaraju kojoj komponenti

• Količina (u formatu Xpcs gdje je X jedna ili više znamenki)

  Količina se koristi za određivanje LED boje za svaku komponentu

Ostali parametri su jednostavno namijenjeni korisniku. Softver ne mora imati interakciju s njima, pa je njihov format stoga neobavezan.

Korak 8: Montaža - elektronika

Sklop se može podijeliti na dva dijela, prvi dio su ruka za prikaz i elektronika.

Sastavio sam 3D štampane dijelove koristeći potrebne vijke i matice. Zatim sam pričvrstio 3D štampani krak na HDMI ekran pomoću 4 mm vijaka. Raspberry Pi je pričvršćen na prikladnom mjestu, a ožičenje je spojeno prema dijagramu u "Korak 5: Elektronika".

Pokušano je kabelsko upravljanje ožičenjem namotavanjem oko držača zaslona. Koristio sam kabelske vezice za vođenje kabela za napajanje i podatke duž ruke ekrana za povezivanje s ostatkom sustava za pohranu.

Korak 9: Montaža - sistem za skladištenje

Drugi dio sklopa je sam sistem za skladištenje.

Koristeći priložene rupe za vijke, pričvrstio sam sve zasebne sklopove ladica na komad obojene šperploče koja djeluje kao ploča.

Nakon toga, pričvrstio sam LED trake na svaki red i spojio sve redove u jednu LED traku. Konfiguracija svakog reda i smjer LED trake nije bitna jer se može ponovno konfigurirati u softveru.

Za završetak montaže, pričvrstio sam ručicu zaslona s elektronikom sa strane ploče od šperploče.

Sortirao sam sve komponente u njihov novi dom i dodao ih u bazu datoteka.txt.

Korak 10: Zaključak

Projekt je sada završen i zaista sam zadovoljan kako je ispao!

Imao sam vremena za korištenje svog novog sistema za skladištenje samo nekoliko dana i odlično je funkcionirao. Uzbuđen sam što vidim kako će ovaj sistem promijeniti moj tok rada u budućnosti jer je to bila svrha cijelog ovog projekta.

Nadam se da vam se svidio ovaj projekt i ako imate bilo kakvih misli, komentara ili pitanja, ostavite ih ispod.