Automatski pneumatski top. Prijenosni i Arduino pogonjeni .: 13 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Zdravo svima!

Ovo je uputstvo za sastavljanje prenosivog pneumatskog topa. Ideja je bila stvoriti top koji može pucati na različite stvari. Postavio sam nekoliko glavnih ciljeva. Dakle, šta bi trebao biti moj top:

• Automatic. Kako ne biste ručno komprimirali zrak ručnom ili nožnom pumpom;
• Portable. Kako ne bih bio pouzdan iz kućne električne mreže, mogu ga iznijeti van;
• Interaktivno. Smatrao sam da je sjajno priključiti ekran osjetljiv na dodir na pneumatski sistem;
• Kul izgleda. Top bi trebao izgledati kao nekakvo naučnofantastično oružje iz svemira =).

Zatim ću opisati cijeli proces i reći ću vam kako stvoriti takav uređaj i koje su vam komponente potrebne.

Imajte na umu da sam ovo uputstvo napisao isključivo za komponente koje sam koristio ili za njihove analoge. Najvjerojatnije će se vaši dijelovi razlikovati od mojih. U tom slučaju morat ćete urediti izvorne datoteke da bi vam sklop bio prikladan i sami dovršiti projekt.

Poglavlja s uputama:

1. Video pregled.
2. Komponente. Pneumatika.
3. Komponente. Spojke, hardver i potrošni materijal.
4. Dizajn. Pneumatika.
5. Komponente. Elektronika.
6. Priprema. CNC rezanje.
7. Sklapanje. Kućište pumpe, solenoida i pneumatika.
8. Sklapanje. Ručka, rezervoar za vazduh i cev.
9. Sklapanje. Elektronika, ventili i mjerači.
10. Sklapanje. Ožičenje.
11. Programiranje. 4D radionica 4 IDE.
12. Programiranje. XOD IDE.
13. Programiranje.

Korak 1: Video pregled

Korak 2: Komponente. Pneumatika

U redu, počnimo od dizajna pneumatskog sistema.

Vazdušna pumpa

Za automatsko komprimiranje zraka upotrijebio sam prijenosnu zračnu pumpu za automobil (slika 1). Takve pumpe rade iz električne mreže 12V DC za automobile i sposobne su pumpati pritisak zraka do 8 bara ili oko 116 psi. Moj je bio iz prtljažnika, ali sam gotovo siguran da je ovaj potpuni analog.

1 x Automatizirani metal za teške uvjete rada 12V Električni automobil Kompresor zraka Pumpa gume Gume za napuhavanje s torbom i stezaljkama od aligatora ≈ 63 USD;

Od takvog kompleta za automobil potreban vam je samo kompresor u izvornom metalnom kućištu. Stoga se riješite nepotrebnih pneumatskih izlaza (na primjer, za manometar), uklonite bočni plastični poklopac, ručku za nošenje i prekidač za uključivanje/isključivanje.

Sve se to događa samo tako da vam više ne trebaju. Ostavite samo sam kompresor s dvije žice koje vire iz kućišta. Fleksibilno crijevo također možete ostaviti ako ne želite gnjaviti s novim.

Obično takvi kompresori imaju pneumatski izlaz s navojem cijevi G1/4 "ili G1/8" inča.

Rezervoar za vazduh

Za skladištenje komprimiranog zraka potreban vam je spremnik. Maksimalna vrijednost tlaka u sistemu ovisi o maksimalnom pritisku koji stvara kompresor. Dakle, u mom slučaju ne prelazi 116 psi. Ova vrijednost pritiska nije visoka, ali isključuje upotrebu plastičnih ili staklenih posuda za skladištenje zraka. Koristite metalne cilindre. Većina njih ima sigurnosnu granicu koja je više nego dovoljna za takve zadatke.

Prazni rezervoari za vazduh dostupni su u prodavnicama specijalizovanim za sisteme ogibljenja automobila. Ovo je primjer:

1 x Viking Horns V1003ATK, 1,5 galona (5,6 litara) Potpuno metalni zračni spremnik ≈ 46 $;

Olakšao sam zadatak i uzeo spremnik iz 5-litarskog aparata za gašenje požara. Da, nije šala (slika 2). Rezervoar vazduha iz aparata za gašenje je bio jeftiniji od kupljenog. Iscrpio sam 5 -litarski aparat za gašenje požara BC/ABC suvim hemijskim prahom. Nisam mogao pronaći točnu referencu proizvoda, pa je moja izgledala otprilike ovako:

1 x 5 kg BC/ABC aparat za gašenje požara suvim hemijskim prahom sa pritiskom gasa u skladištu ≈ 10 $;

Nakon rastavljanja i čišćenja taloga u prahu, dobio sam svoj cilindar (slika 3).

Dakle, moj spremnik od 5 litara izgleda vrlo uobičajeno, osim jednog detalja. Aparat za gašenje koji sam koristio je ISO standardiziran; zato rezervoar ima metrički navoj M30x1.5 na svom ulaznom otvoru (slika 4). U ovom koraku naišao sam na problem. Pneumatski priključci obično imaju inčne cijevne navoje, pa je teško dodati takav metrički cilindarski navoj u pneumatski sistem.

Opcionalno.

Kako se ne bih gnjavio s gomilom adaptera i okova, odlučio sam sam napraviti ugradnju cijevi G1 na M30x1.5 (slika 5, slika 6). Ovaj dio je vrlo neobavezan i možete ga preskočiti ako vaš rezervoar vazduha se lako može povezati sa sistemom. Priložio sam CAD crtež moje opreme za one koji se mogu suočiti sa istim problemom.

Elektromagnetni ventil.

Za ispuštanje zraka nakupljenog u cilindru potreban je ventil. Kako ne bi otvorili ventil ručno, već automatski, magnetni ventil je najbolji izbor. Koristio sam ovaj (slika 7):

1 x S1010 (TORK-GP) SOLENOIDNI VENTIL OPĆE NAMJENE, NORMALNO ZATVOREN ≈ 59 $;

Koristio sam normalno zatvoren ventil da na njega nanesem struju samo pri paljenju i ne trošim bateriju. Ventil DN 25 i njegov dopušteni pritisak je 16 bara, što je dvostruko veći pritisak u mom sistemu. Ovaj ventil ima spojnicu ženski G1 " - ženski G1".

Sigurnosni ispušni ventil

Ovim ventilom se ručno upravlja (slika 8).

1 x 1/4 NPT 165 PSI Zračni kompresor, sigurnosni sigurnosni tlačni ventil, ispuštanje spremnika ≈ 8 $;

Koristi se za iscrpljivanje pritiska iz sistema u nekim kritičnim situacijama, poput curenja ili kvara elektronike. Također je vrlo zgodan za postavljanje i provjeru pneumatskog sistema pri povezivanju elektronike. Možete samo povući prsten kako biste ublažili pritisak. Priključak mog ventila je muški G1/4.

Manometar.

Jedan aneroidni manometar za nadzor pritiska u sistemu kada je elektronika isključena. Odgovara gotovo svaki pneumatski, na primjer:

1 x Performance Tool 0-200 PSI Zračni mjerač za dodatnu opremu spremnika zraka W10055 ≈ 6 $;

Moj sa muškim G1/4 priključkom na cijevi je na slici (slika 9).

Nepovratni ventil

Nepovratni ventil je potreban kako bi se spriječilo da se komprimirani zrak vrati u pumpu. Mali pneumatski povratni ventil je u redu. Evo primjera:

1 x Srednji zapadni kontrolni ventil M2525 MPT, linijski povratni ventil, 250 psi maksimalnog pritiska, 1/4 ≈ 15 $;

Moj ventil ima muški G1/4 " - muški G1/4" navoj (Slika 10).

Pretvarač pritiska

Transmiter ili senzor pritiska je uređaj za mjerenje pritiska plinova ili tekućina. Transmiter pritiska obično djeluje kao pretvarač. On generira električni signal kao funkcija nametnutog pritiska. U ovom uputstvu vam je potreban takav odašiljač za automatsku kontrolu elektroničkog tlaka zraka. Kupio sam ovo (slika 11):

1 x senzor pretvarača pritiska G1 / 4, ulaz 5V izlaz 0.5-4.5V / 0-5V predajnik pritiska za plinsko ulje (0-10PSI) ≈ 17 $;

Upravo ovaj ima muški G1/4 priključak, prihvatljiv tlak i snage od 5 V DC. Posljednja karakteristika čini ovaj senzor idealnim za povezivanje s Arduino mikrokontrolerima.

Korak 3: Komponente. Spojke, hardver i potrošni materijal

Metalni okovi i spojnice

U redu, za kombiniranje svih pneumatskih stvari potrebni su vam neki cijevni priključci i spojnice (slika 1). Ne mogu navesti tačne veze do proizvoda, ali siguran sam da ih možete pronaći u najbližoj željezariji.

Koristio sam metalne okove sa liste:

• 1 x 3-kraki Y priključak G1/4 "BSPP žensko-žensko-žensko ≈ 2 $;
• 1 x 4-smjerni konektor G1/4 "BSPP muško-žensko-žensko-žensko ≈ 3 $;
• 1 x 3-smjerni konektor G1 "BSPP muško-muško-muško ≈ 3 $;
• 1 x adapter za ugradnju ženski G1 "na muški G1/2" ≈ 2 $;
• 1 x adapter za ugradnju ženski G1/2 "na muški G1/4" ≈ 2 $;
• 1 x Utični spoj, muški G1 "do G1" ≈ 3 $;

Okov za rezervoar za vazduh

1 x adapter za ugradnju ženski G1 na muški M30x1.5.

Potrebna vam je još jedna spojnica, a to ovisi o specifičnom cilindru zraka koji ćete koristiti. Ja sam svoju proizveo prema crtežu iz prethodnog koraka ovog uputstva. Opremu ispod rezervoara za vazduh trebalo bi da podignete sami. Ako vaš rezervoar za vazduh ima isti navoj M30x1.5, možete napraviti spojku prema mom crtežu.

PVC kanalizacijska cijev

Ova cijev je cijev vašeg topa. Odaberite svoj promjer i dužinu cijevi, ali imajte na umu da što je veći promjer, slabiji je hitac. Uzeo sam DN50 (2 ) cijev dužine 500 mm (slika 2).

Evo primjera:

1 x Charlotte cijev 2-in x 20-ft 280 Raspored 40 PVC cijev

Kompresijski okov

Ovaj dio povezuje 2 "PVC cijev s metalnim pneumatskim sistemom G1". Koristio sam kompresionu spojnicu od cijevi DN50 do ženskog navoja G1, 1/2 "(slika 3), a muški G1, 1/2" na ženski G1 "adapter (slika 4).

Primjeri:

1 x Priključci cijevnog sistema komprimiranog zraka Priključci kompresora za zrak Ženski ravni DN 50G11/2 ≈ 15 $;

1 x Banjo RB150-100 Polipropilenska cijevna spojnica, redukcijska čahura, Raspored 80, 1-1/2 NPT muški x 1 NPT ženski ≈ 4 $;

Pneumatsko crijevo

Također vam je potrebno fleksibilno crijevo za povezivanje kompresora zraka s pneumatskim sistemom (slika 5). Cijev bi trebala imati navoje 1/4 NPT ili G1/4 na oba kraja. Bolje je kupiti onu od čelika i ne predugu. Nešto ovako je u redu:

1 x Vixen Horns zračno kompresor od nehrđajućeg čelika pleteno cijev 1/4 "NPT muški do 1/4" NPT ≈ 13 $;

Na nekim od takvih crijeva možda je već instaliran povratni ventil.

Pričvršćivači. Vijaci:

• Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) dužina 10 mm - 10 komada;
• Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) dužina 20 mm - 20 komada;
• Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) dužina 25 mm - 21 komad;
• Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) dužina 30 mm - 8 komada;

Matice:

Šesterokutna matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 55 komada;

Podloške:

Podloška M3 (DIN 125) - 75 komada;

Stajališta:

• PCB šestougaoni nosač M3 muško-ženski 24-25 mm dužine-4 komada;
• PCB šestougaoni stalak M3 muško -ženski 14 mm dužine - 10 komada;

Ugaone zagrade

Za pričvršćivanje elektroničke ploče potrebna su vam dva metalna ugaona držača 30x30 mm. Sve ove stvari lako se mogu pronaći u lokalnoj trgovini hardvera.

Evo primjera:

1 x Nosač polica bez rubova 30 x 30 mm Ugaoni držač, spojnica, spojnica 24 kom

Zaptivač pneumatskih cijevi

U ovom projektu postoje mnoge pneumatske veze. Da bi sistem držao pritisak, sve njegove spojnice moraju biti jako zategnute. Za brtvljenje sam upotrijebio posebno anaerobno brtvilo za pneumatiku. Koristio sam Vibra-tite 446 (slika 6). Crvena boja znači vrlo brzo skrućivanje. Moj savjet Ako ćete koristiti isti, zategnite konac brzo i u željenom položaju. Odvijanje nakon toga bit će izazov.

1 x Vibra-Tite 446 brtvilo za rashladno sredstvo-brtvilo s navojem pod visokim tlakom ≈ 30-40 $;

Korak 4: Dizajnirajte. Pneumatika

Pogledajte gornju shemu. Pomoći će vam da shvatite princip.

Ideja je komprimirati zrak u sistem primjenom signala od 12V na pumpu. Kada zrak ispuni sistem (zelene strelice na shemi), pritisak počinje rasti.

Manometar mjeri i prikazuje trenutni tlak, a pneumatski odašiljač šalje proporcionalni signal mikrokontroleru. Kada tlak u sistemu dostigne vrijednost koju određuje mikrokontroler, pumpa se isključuje, a povećanje pritiska prestaje.

Nakon toga možete komprimirani zrak ispuhati ručno povlačenjem prstena ventila za ispuhivanje ili možete napraviti hitac (crvene strelice na shemi).

Ako primijenite signal 24V na zavojnicu, magnetski ventil se na trenutak otvara i ispušta komprimirani zrak vrlo velikom brzinom zbog velikog unutarnjeg promjera. Tako da strujanje zraka može gurnuti municiju u cijev i time napraviti hitac.

Korak 5: Komponente. Elektronika

Dakle, koje su vam elektroničke komponente potrebne za rad i automatizaciju cijele stvari?

Mikrokontroler

Mikrokontroler je mozak vašeg pištolja. Očitava pritisak sa senzora, kao i kontroliše elektromagnetni ventil i pumpu. Za takve projekte Arduino je najbolji izbor. Bilo koja vrsta Arduino ploče je u redu. Koristio sam analog Arduino Mega ploče (slika 1).

1 x Arduino Uno ≈ 23 USD ili 1 x Arduino Mega 2560 ≈ 45 $;

Naravno, razumijem da mi ne treba toliko ulaznih pinova i mogao bih uštedjeti novac. Mega sam odabrao isključivo zbog nekoliko hardverskih UART sučelja tako da mogu spojiti zaslon osjetljiv na dodir. Osim toga, na svoj top možete spojiti hrpu zabavnije elektronike.

Modul prikaza

Kao što sam ranije napisao, htio sam dodati malo interaktivnosti topu. Za to sam instalirao ekran osetljiv na dodir od 3,2 inča (slika 2). Na njemu prikazujem digitalizovanu vrednost pritiska u sistemu i postavljam maksimalnu vrednost pritiska. Koristio sam ekran kompanije 4d Systems i neke druge stvari za bljeskanje i povezivanje s Arduinom.

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

Za programiranje ovakvih ekrana postoji 4D System Workshop razvojno okruženje. Ali o tome ću vam pričati dalje.

Baterija

Moj top bi trebao biti prenosiv jer ga želim koristiti vani. To znači da moram uzeti energiju odnekud za rad ventila, pumpe i Arduino kontrolera.

Zavojnica ventila radi na 24V. Arduino ploča može se napajati od 5 do 12V. Kompresor pumpe je automobilski i pokreće se električnom mrežom automobila 12V. Dakle, maksimalni napon koji mi treba je 24V.

Također, dok crpi zrak, motor kompresora puno radi i troši znatnu struju. Nadalje, morate primijeniti veliku struju na zavojnicu solenoida kako biste prevladali tlak zraka na čepu ventila.

Za mene je rješenje upotreba Li-Po baterije za radio-upravljane strojeve. Kupio sam 6 -ćelijsku bateriju (22,2V) kapaciteta 3300mAh i 30C struje (slika 3).

1 x LiPo 6S 22, 2V 3300 30C ≈ 106 $;

Možete koristiti bilo koju drugu bateriju ili drugu vrstu ćelija. Glavna stvar je imati dovoljno struje i napona. Napomena, što je veći kapacitet, topovi duže rade bez punjenja.

DC-DC pretvarač napona

Li-Po baterija je 24V i napaja elektromagnetni ventil. Trebam DC-DC 24 do 12 pretvarač napona za napajanje Arduino ploče i kompresora. Trebao bi biti snažan jer kompresor troši znatnu struju. Izlaz iz ove situacije bila je kupovina pretvarača napona automobila 30A (slika 4).

Primjer:

1 x DC 24v na DC 12v Step Down 30A 360W Napajanje automobila za teška vozila kamiona ≈ 20 $;

Teški kamioni imaju ugrađeni napon od 24V. Stoga se za napajanje elektronike od 12 V koriste takvi pretvarači.

Releji

Za otvaranje i zatvaranje krugova potrebno vam je nekoliko relejnih modula - prvi za kompresor, a drugi za elektromagnetni ventil. Koristio sam ove:

2 x relej (Troyka modul) ≈ 20 $;

Buttons

Nekoliko standardnih trenutnih dugmadi. Prvi koji uključuje kompresor, a drugi koji se koristi kao okidač za hitac.

2 x Jednostavno dugme (Troyka modul) ≈ 2 $;

Led

Par LED dioda za označavanje stanja topa.

2 x Jednostavna LED dioda (Troyka modul) ≈ 4 $;

Korak 6: Priprema. CNC rezanje

Da bih sastavio sve pneumatske i elektroničke komponente, morao sam izraditi neke dijelove kućišta. Rezao sam ih CNC glodalicom od 6 mm, a zatim ih obojao šperpločom od 4 mm.

Crteži se nalaze u privitku pa ih možete prilagoditi.

Slijedi popis dijelova koje trebate nabaviti za sastavljanje topa prema ovom uputstvu. Lista sadrži nazive dijelova i minimalnu potrebnu kvalitetu.

• Ručka - 6 mm - 3 komada;
• Igla - 6 mm - 8 komada;
• Arduino_ploča - 4 mm - 1 komad;
• Pneumatska_plata_A1 - 6 mm - 1 komad;
• Pneumatska_plata_A2 - 6 mm - 1 komad;
• Pneumatska_plata_B1 - 6 mm - 1 komad;
• Pneumatska_plata_B2 - 6 mm - 1 komad;

Korak 7: Sklapanje. Kućište pumpe, solenoida i pneumatika

Lista materijala:

U prvom koraku sastavljanja morate napraviti kućište za pneumatske komponente, sastaviti sve cijevne armature, instalirati elektromagnetni ventil i kompresor.

Elektronika:

1. Vazdušni kompresor za velika vozila - 1 komad;

CNC rezanje:

2. Pneumatska_plata_A1 - 1 komad;

3. Pneumatska_plata_A2 - 1 komad;

4. Pneumatska_plata_B1 - 1 komad;

5. Pneumatska_plata_B2 - 1 komad;

Ventili i fitingi za cijevi:

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

7. 3-smjerni konektor G1 BSPP muško-muško-muško-1 komad;

8. Priključak ženski G1 "na muški G1/2" - 1 komad;

9. Priključak ženski G1/2 "na muški G1/4" - 1 komad;

10. 4-smjerni konektor G1/4 BSPP muško-žensko-žensko-žensko-1 komad;

11. 3-smjerni Y tip priključak G1/4 BSPP žensko-žensko-žensko-1 komad;

12. Utični spojnik G1 "na G1" - 1 komad;

13. Priključak ženski G1 na muški M30x1.5 - 1 komad;

Vijci:

14. Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) dužine 20 mm - 20 komada; 15. Šesterokutna matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 16 komada;

16. Podloška M3 (DIN 125) - 36 komada;

17. M4 vijci iz kompresora za zrak - 4 komada;

Ostalo:

18. Šesterokutni nosač PCB-a M3 Muško-ženski 24-25 mm dužine-4 komada;

Potrošni materijal:

19. Zaptivač pneumatskih cijevi.

Postupak montaže:

Pogledajte skice. Oni će vam pomoći pri sastavljanju.

Shema 1. Uzmite dvije CNC rezane ploče B1 (poz. 4) i B2 (poz. 5) i spojite ih kao što je prikazano na slici. Pričvrstite ih vijcima M3 (poz. 14), maticama (poz. 15) i podloškama (poz. 16)

Shema 2. Uzmite sastavljene ploče B1+B2 sa sheme 1. Umetnite G1 "u adapter M30x1.5 (poz. 13) u ploču. Šesterokut na adapteru trebao bi stati ispod šesterokutnog utora na ploči. Stoga, adapter je fiksiran i ne rotira se. Zatim instalirajte kompresor u okrugli otvor s druge strane sklopljenih ploča. Promjer utora mora biti isti kao vanjski promjer kompresora. Popravite kompresor vijcima M4 (poz. 17) koji je isporučen sa pumpom za automobil

Shema 3. Umetnite trosmjerni konektor G1 "(poz. 7) u elektromagnetni ventil (poz. 6). Zatim pričvrstite konektor (poz. 7) u adapter G1" na M30x1.5 (poz. 13). Učvrstite sve navoje pomoću pneumatskog brtvila za cijevi (poz. 19). Slobodni izlaz trosmjernog priključka i magnetska zavojnica magnetskog ventila trebaju biti usmjereni prema gore kao što je prikazano na slici. Kućište kompresora (poz. 1) može vas spriječiti u okretanju konektora pa ga možete privremeno odvojiti od sklopa. Rastavite bočnu površinu kompresora. Zamijenite četiri vijka koji pričvršćuju bočni poklopac za šesterokutne nosače M3 (poz. 18). Rupe za navoje na kompresorima ovog tipa obično su M3. Ako nisu, morate sami dodirnuti rupe za navoje M3 ili M4 u kompresoru

Shema 4. Uzeti sklop 3. Pričvrstite adapter G1 "na G1/2" (poz. 8) na sklop. Pričvrstite adapter G1/2 "na G1/4" (poz. 9) na adapter (poz. 8). Zatim instalirajte 4-smjerni konektor G1/4 "(poz.10) i trosmjerni Y tip G1/4 "konektora (poz. 11) kako je prikazano na shemi. Popravite sve navoje pomoću pneumatske brtve za cijevi (poz. 19)

Shema 5. Uzmite dvije ploče CNC izrezane ploče A1 (poz. 2) i A2 (poz. 3) i spojite ih kao što je prikazano na slici. Pričvrstite ih vijcima M3 (poz. 14), maticama (poz. 15) i podloškama (poz. 16)

Shema 6. Uzmite sastavljene ploče A1+A2 sa sheme 5. Umetnite spoj G1 "do G1" (poz. 12) u ploče. Šesterokut na armaturi trebao bi stati ispod šesterokutnog utora na ploči. Zbog toga je okov fiksiran u ploči i ne rotira se. Zatim pričvrstite ploče A1+A2 s armaturom (poz. 12) iznutra na elektromagnetni ventil iz sklopa 4. Rotirajte ploče A1+A2 dok ne budu pod istim kutom kao ploče B1 i B2. Učvrstite navoj između magnetnog ventila i armature (poz. 12) pomoću pneumatske brtve za cijevi (poz. 19). Zatim dovršite montažu tako što ćete pričvrstiti A1+A2 ploče na kompresor pomoću vijaka M3 (poz. 14)

Korak 8: Sklapanje. Ručka, rezervoar za vazduh i cev

Lista materijala:

U ovom koraku napravite ručicu topa i na nju postavite pneumatsko kućište. Zatim dodajte cijev i spremnik zraka.

1. Rezervoar za vazduh - 1 komad;

CNC rezanje:

2. Ručka - 3 komada;

3. Igla - 8 komada;

Cijevi i spojni elementi:

4. DN50 PVC kanalizaciona cijev dugačka pola metra;

5. PVC kompresijska spojnica od DN50 do G1 ;

Vijci:

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

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

8. Šesterokutna matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 25 komada;

9. Podloška M3 (DIN 125) - 50 komada;

Postupak montaže:

Pogledajte skice. Oni će vam pomoći oko Skupštine.

Shema 1. Uzmite tri CNC izrezane ručke (poz. 2) i spojite ih kao što je prikazano na slici. Pričvrstite ih vijcima M3 (poz. 6), maticama (poz. 8) i podloškama (poz. 9)

Shema 2. Uzmite sastavljene ručke sa sheme 1. Umetnite osam CNC-izrezanih dijelova igle (poz. 3) u utore

Shema 3. Instalirajte pneumatsko kućište od prethodnog koraka do sklopa. Spoj ima snap-fit dizajn. Pričvrstite ga na ručku pomoću 8 vijaka M3 (poz. 7), matica (poz. 8) i podloška (poz. 9)

Shema 4. Uzeti sklop 3. Pričvrstite spremnik zraka (poz. 1) na pneumatsko kućište. Moj spremnik zraka bio je zapečaćen gumenim prstenom koji je bio ugrađen na aparat za gašenje požara. No, ovisno o spremniku zraka, možda ćete morati zabrtviti ovaj spoj brtvilom. Uzmite DN 50 PVC kanalizacijsku cijev i umetnite je u PVC kompresijsku spojnicu (poz. 5). To je cijev vašeg topa =). Pričvrstite drugu stranu spojnice na pneumatski sklop. Ne možete zapečatiti ovu nit

Korak 9: Sklapanje. Elektronika, ventili i mjerači

Lista materijala:

Posljednji korak je ugradnja preostalih pneumatskih komponenti, ventila i manometara. Također sastavite elektroniku i držač za montažu Arduina i zaslona.

Ventili, crijeva i mjerači:

1. Aneroidni manometar G1/4 - 1 komad;

2. Digitalni predajnik pritiska G1/4 5V - 1 komad;

3. Sigurnosni ispušni ventil G1/4 - 1 komad;

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

5. Pneumatsko crijevo dugačko oko 40 cm;

CNC rezanje:

6. Arduino ploča - 1 komad;

Elektronika:

7. DC -DC pretvarač napona automobila 24V na 12V - 1 komad;

8. Arduino Mega 2560 - 1 komad;

9. Modul prikaza 4D Systems 32DT - 1 komad;

Vijci:

10. Vijak M3 (DIN 912 / ISO 4762) dužine 10 mm - 10 komada;

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

12. Šesterokutna matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 12 komada;

13. Podloška M3 (DIN 125) - 4 komada;

Ostalo:

14. Šesterokutni nosač PCB M3 Muško -Ženski 14 mm dužine - 8 komada;

15. Metalni ugao 30x30mm - 2 komada;

Varijabilne komponente za montažu DC-DC pretvarača:

16. Šesterokutni nosač PCB -a M3 Muško -Ženski 14 mm dužine - 2 komada;

17. Podloška M3 (DIN 125) - 4 komada;

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

19. Šesterokutna matica M3 (DIN 934 / DIN 985) - 2 komada;

Potrošni materijal:

20. Zaptivač pneumatskih cijevi;

Postupak montaže:

Pogledajte skice. Oni će vam pomoći oko Skupštine.

Shema 1. Pričvrstite nepovratni ventil (poz. 4) i predajnik pritiska (poz. 2) na 4-smjerni konektor sklopa. Pričvrstite sigurnosni ventil za odzračivanje (poz. 3) i aneroidni mjerač tlaka (poz. 1) na trosmjerni konektor tipa Y. Zatvorite sve spojeve navoja brtvilom

Shema 2. Spojite nepovratni ventil (poz. 4) sa kompresorom crijevom (poz. 5). Na takvim cijevima obično postoji gumeni prsten, ali ako nema, upotrijebite brtvilo

Shema 3. Montirajte DC-DC pretvarač napona (poz. 7) na sklop. Takvi automobilski pretvarači napona mogu imati potpuno različite veličine i veze, a malo je vjerojatno da ćete pronaći potpuno iste kao i ja. Zato smislite kako ga sami instalirati. Za svoj pretvarač pripremio sam dvije rupe na ručki i popravio ih pomoću rastojanja M3 (poz. 16), vijaka (poz. 18), podloške (poz. 17) i matica (poz. 19)

Shema 4. Uzmite Arduino ploču s CNC izrezom (poz. 6). Montirajte Arduino Mega 2560 ploču (poz. 8) na jednu stranu ploče pomoću četiri odvojka (poz. 14), vijaka M3 (poz. 10) i matica (poz. 12). Montirajte 4D modul zaslona (poz. 9) na drugu stranu ploče (poz. 6) pomoću četiri odvojka (poz. 14), vijaka M3 (poz. 10) i matica (poz. 12). Pričvrstite dva metalna ugla 30x30 mm (poz. 15) na ploču kao što je prikazano. Ako rupe za pričvršćivanje na uglovima koje imate ne odgovaraju onima na ploči, izbušite ih sami

Shema 5. Pričvrstite sastavljenu Arduino ploču na ručku topa. Pričvrstite ga vijcima M3 (poz. 11), podloškama (poz. 13) i maticama (poz. 12)

Korak 10: Sklapanje. Ožičenje

Ovdje sve povežite prema ovom dijagramu. Modul zaslona može se spojiti na bilo koji UART; Odabrao sam Serijski 1. Ne zaboravite na debljinu žica. Preporučljivo je koristiti debele kabele za povezivanje kompresora i elektromagnetnog ventila s baterijom. Releji bi trebali biti postavljeni na normalno otvaranje.

Korak 11: Programiranje. 4D radionica 4 IDE

4D System Workshop je razvojno okruženje korisničkog interfejsa za prikaz koji se koristi u ovom projektu. Neću vam reći kako da povežete i treperite ekran. Svi ovi podaci mogu se pronaći na službenoj web stranici proizvođača. U ovom koraku vam govorim koje sam widgete koristio za topovski korisnički interfejs.

Koristio sam jedan Form0 (slika 1) i sljedeće widgete:

Angularmeter1 Pritisak, Bar

Ovaj widget prikazuje trenutni sistemski pritisak u barovima.

Angularmeter2 Pressure, Psi

Ovaj widget prikazuje trenutni sistemski pritisak u Psi. Zaslon ne radi s vrijednostima s pomičnim zarezom. Stoga je nemoguće znati točan tlak u barovima, na primjer, ako je tlak u rasponu od 3 do 4 bara. Psi skala je u ovom slučaju informativnija.

Rotacijski prekidač0

Okretni prekidač za podešavanje maksimalnog pritiska u sistemu. Odlučio sam napraviti tri važeće vrijednosti: 2, 4 i 6 bara.

Strings0

Tekstualno polje koje izvještava da je regulator uspješno promijenio vrijednost maksimalnog pritiska.

• Statictext0 Spuit Cannon!
• Statički tekst1 Maksimalni pritisak
• Userimages0

Su samo za lulz.

Takođe prilažem projekat Workshop za firmver ekrana. Možda će vam trebati.

Korak 12: Programiranje. XOD IDE

XOD biblioteke

Za programiranje Arduino kontrolera koristim XOD vizualno programsko okruženje. Ako ste tek početnik u elektrotehnici ili možda volite pisati jednostavne programe za Arduino kontrolere poput mene, isprobajte XOD. To je idealan instrument za brzu izradu prototipova uređaja.

Napravio sam XOD biblioteku koja sadrži topovski program:

gabbapeople/pneumatic-top

Ova biblioteka sadrži programsku zakrpu za cijelu elektroniku i čvor za upravljanje predajnikom pritiska.

Takođe, potrebno vam je nekoliko XOD biblioteka da biste mogli upravljati modulima prikaza 4D sistema:

gabbapeople/4d-ulcd

Ova biblioteka sadrži čvorove za upravljanje osnovnim 4D-ulcd widget-ima.

bradzilla84/visi-genie-extra-library

Ova biblioteka proširuje mogućnosti prethodne.

Proces

• Instalirajte XOD IDE softver na svoje računalo.
• Dodajte biblioteku gabbapeople/pneumatic-cannon u radni prostor.
• Dodajte biblioteku gabbapeople/4d-ulcd u radni prostor.
• Dodajte biblioteku bradzilla84/visi-genie-extra-library u radni prostor.

Korak 13: Programiranje

U redu, cijeli program je prilično velik pa pogledajmo njegove dijelove.

Inicijalizacija prikaza

Init čvor (Slika 1) iz biblioteke 4d-ulcd koristi se za postavljanje uređaja za prikaz. S njim trebate povezati čvor UART sučelja. UART čvor ovisi o tome kako je vaš zaslon spojen. Zaslon se odlično osjeća uz softverski UART, ali ako je moguće, bolje je koristiti hardverski. RST pin init čvora je opcionalan i služi za ponovno pokretanje ekrana. Init čvor stvara prilagođeni DEV tip podataka koji vam pomaže pri rukovanju widgetima za prikaz u XOD -u. Brzina komunikacije BAUD -a trebala bi biti ista kao što je postavljeno pri treperenju zaslona.

Očitavanje pretvarača pritiska

Moj predajnik pritiska je analogni uređaj. On prenosi analogni signal proporcionalan pritisku vazduha u sistemu. Da bih otkrio ovisnost, napravio sam mali eksperiment. Napumpao sam kompresor na određeni nivo i pročitao analogni signal. Tako sam dobio grafikon analognog signala od pritiska (slika 2). Ovaj grafikon pokazuje da je zavisnost linearna i lako je mogu izraziti jednačinom y = kx + b. Dakle, za ovaj senzor jednadžba je:

Analogni napon čitanja * 15, 384 - 1, 384.

Tako dobivam tačnu (PRES) vrijednost pritiska u šipkama (slika 3). Zatim ga zaokružujem na cjelobrojnu vrijednost i šaljem prvom vidžetu za pisanje kutnih metara. Također prevodim pritisak pomoću mape čvora karte u psi i šaljem ga na drugi widget-kutni metar za pisanje.

Postavljanje maksimalnog pritiska

Maksimalna vrijednost pritiska podešena je očitavanjem okretnog prekidača (slika 4). Widget-rotacijski prekidač za čitanje ima tri položaja s indeksima 0, 1 i 2. koji odgovaraju vrijednostima pritiska od 2, 4 i 6 bara na ekranu. Za pretvaranje indeksa u (EST) maksimalni pritisak, množim ga sa 2 i dodajem 2. Zatim ažuriram string0 widget sa čvorom za pisanje-string-pre. Mijenja niz na ekranu i obavještava da je maksimalni pritisak ažuriran.

Elektromagnetni ventil i kompresor koji rade

Prvi čvor tipke spojen je na pin 6 i uključuje relej kompresora. Relejem kompresora upravlja se putem čvora za digitalno upisivanje koji je spojen na pin 8. Ako se pritisne tipka, a sistemski pritisak (PRES) je manji od podešenog (EST), kompresor se uključuje i počinje pumpati zrak do sistemskog pritiska (PRES) je veća od maksimalne vrijednosti (EST) (slika 5).

Snimanje se vrši pritiskom na okidač. Jednostavno je. Čvor tipke okidača koji je spojen na pin 5 prebacuje relej solenoida pomoću čvora za digitalno upisivanje spojenog na Pin 12.

Označavanje stanja

LED dioda nikad dosta =). Pištolj ima dvije LED diode: zelenu i crvenu. Ako kompresor nije uključen, a tlak u sistemu (PRES) jednak procijenjenom (EST) ili nešto manji od njega, tada svijetli zelena LED dioda (slika 6). To znači da možete sigurno pritisnuti okidač. Ako pumpa radi ili je sistemski pritisak niži od onog koji ste podesili na ekranu, crvena LED lampica svetli, a zelena se gasi.