Автоматично пневматично оръдие. Преносими и Arduino Powered .: 13 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Здравейте всички!

Това е инструкцията за сглобяване на преносимо пневматично оръдие. Идеята беше да се създаде оръдие, което да стреля по различни неща. Поставих си няколко основни цели. И така, какво трябва да бъде моето оръдие:

• Автоматично. За да не се компресира въздух ръчно с ръчна или крачна помпа;
• Преносим. За да не съм надежден от електрическата мрежа на дома, така че мога да го изнеса навън;
• Интерактивен. Мислех, че е чудесно да прикачите сензорен дисплей към пневматична система;
• Готино изглеждащ. Оръдието трябва да изглежда като някакво научнофантастично оръжие от космоса =).

След това ще опиша целия процес и ще ви кажа как да създадете такова устройство и какви компоненти са ви необходими.

Моля, обърнете внимание, написах тази инструкция изключително за компонентите, които използвах, или за техните аналози. Най -вероятно вашите части ще бъдат различни от моите. В този случай ще трябва да редактирате изходните файлове, за да направите монтажа подходящ за вас и да финализирате проекта сами.

Глави с инструкции:

1. Видео преглед.
2. Компоненти. Пневматика.
3. Компоненти. Съединители, хардуер и консумативи.
4. Дизайн. Пневматика.
5. Компоненти. Електроника.
6. Подготовка. CNC рязане.
7. Сглобяване. Помпа, соленоид и пневматичен корпус.
8. Сглобяване. Дръжка, въздушен резервоар и цев.
9. Сглобяване. Електроника, клапани и измервателни уреди.
10. Сглобяване. Електрически инсталации.
11. Програмиране. 4D Workshop 4 IDE.
12. Програмиране. XOD IDE.
13. Програмиране.

Стъпка 1: Преглед на видео

Стъпка 2: Компоненти. Пневматика

Добре, нека започнем от дизайна на пневматичната система.

Въздушна помпа

За да компресирам въздуха автоматично, използвах преносима автомобилна въздушна помпа (снимка 1). Такива помпи работят от 12V DC електрическа мрежа за автомобили и са в състояние да изпомпват въздушно налягане до 8 бара или около 116 psi. Моят беше от багажник, но съм почти сигурен, че този е пълен аналог.

1 x Автоматизиран тежкотоварен метален 12V електрически автомобилен въздушен компресорен компресор Помпа за надуване на гуми с торбички и алигаторни скоби ≈ 63 $;

От такъв автомобилен комплект имате нужда само от компресор в оригиналния му метален корпус. Затова се отървете от ненужните пневматични изходи (например за манометър), свалете страничния пластмасов капак, дръжката за носене и превключвателя за включване/изключване.

Всички тези неща се случват само, така че вече нямате нужда от тях. Оставете само самия компресор с два проводника, стърчащи от корпуса му. Гъвкав маркуч също може да бъде оставен, ако не искате да се занимавате с новия.

Обикновено такива компресори имат пневматичен изход с резба на тръбата G1/4 "или G1/8".

Резервоар за въздух

За да съхранявате сгъстения въздух, имате нужда от резервоар. Максималната стойност на налягането в системата зависи от максималното налягане, генерирано от компресора. Така че в моя случай тя не надвишава 116 psi. Тази стойност на налягане не е висока, но изключва използването на пластмасови или стъклени съдове за съхранение на въздух. Използвайте метални цилиндри. Повечето от тях имат граница на безопасност, която е повече от достатъчна за подобни задачи.

Празните резервоари за въздух се предлагат в магазини, специализирани в системите за окачване на автомобили. Това е пример:

1 х рога на викинги V1003ATK, 1,5 галона (5,6 литра) изцяло метален въздушен резервоар ≈ 46 $;

Облекчих задачата си и взех резервоара от 5-литровия пожарогасител на прах. Да, не е шега (снимка 2). Резервоарът за въздух от пожарогасителя стана по -евтин от закупения. Изчерпах 5 -литровия пожарогасител с химически прах BC/ABC. Не можах да намеря точна референция за продукта, така че моята изглеждаше така:

1 x 5 кг BC/ABC сух химически прахов пожарогасител с налягане на магазинен газ ≈ 10 $;

След разглобяване и почистване на праховите утайки взех цилиндъра си (Снимка 3).

Така че моят 5-литров резервоар изглежда много обикновен, с изключение на един детайл. Пожарогасителят, който използвах, е стандартизиран по ISO; затова резервоарът има метрична резба M30x1.5 на входящия си отвор (снимка 4). На тази стъпка се сблъсках с проблем. Пневматичните връзки обикновено имат резби с инчови тръби и е трудно да се добави такъв цилиндър с метрична резба към пневматичната система.

По избор.

За да не се занимавам с куп адаптери и фитинги, реших да направя сам монтаж на тръби G1 към M30x1.5 (Снимка 5, Снимка 6). Тази част е много незадължителна и можете да я пропуснете, ако въздушният резервоар може лесно да се свърже със системата. Приложих CAD чертеж на моята арматура за тези, които могат да се сблъскат със същия проблем.

Соленоиден клапан.

За освобождаване на натрупания в цилиндъра въздух е необходим вентил. За да не отваряте клапана ръчно, но автоматично, електромагнитният вентил е най -добрият избор. Използвах този (снимка 7):

1 x S1010 (TORK-GP) СОЛЕНОИДЕН КЛАП ЗА ОБЩО ПРЕДМЕТ, НОРМАЛНО ЗАКРИТ ≈ 59 $;

Използвах нормално затворен вентил, за да приложа ток върху него само при задействане и не губя енергия от батерията. Клапанът DN 25 и допустимото му налягане е 16 бара, което е два пъти повече налягането в моята система. Този вентил има съединителна връзка женска G1 " - женска G1".

Предпазен вентил за издухване

Този вентил се задейства ръчно (Сн. 8).

1 x 1/4 NPT 165 PSI Въздушен компресор предпазен клапан, предпазен клапан на резервоара ≈ 8 $;

Използва се за изчерпване на налягането от системата в някои критични ситуации, като изтичане или повреда на електрониката. Също така е много удобно за настройка и проверка на пневматичната система при свързване на електроника. Можете просто да издърпате пръстена, за да облекчите налягането. Връзката на клапана ми е мъжка G1/4.

Манометър.

Един анероиден манометър за наблюдение на налягането в системата, когато електрониката е изключена. Подходящ е почти всеки пневматичен, например:

1 x Инструмент за ефективност 0-200 PSI Air Gauge за аксесоар за резервоар за въздух W10055 ≈ 6 $;

Моята с мъжка G1/4 тръбна връзка е на снимката (Снимка 9).

Обратен клапан

Необходим е възвратен клапан, за да се предотврати връщането на сгъстения въздух в помпата. Малкият пневматичен възвратен клапан е наред. Ето един пример:

1 x Редови обратен клапан на средния запад M2525 MPT, 250 psi максимално налягане, 1/4 ≈ 15 $;

Моят вентил има мъжка G1/4 " - мъжка G1/4" връзка с резба (Фиг. 10).

Предавател на налягане

Предавател на налягане или сензор за налягане е устройство за измерване на налягане на газове или течности. Предавателят на налягане обикновено действа като преобразувател. Той генерира електрически сигнал в зависимост от наложеното налягане. В тази инструкция имате нужда от такъв предавател, за да контролирате автоматично въздушното налягане чрез електроника. Купих това (Снимка 11):

1 x сензор за преобразувател на налягане G1 / 4, вход 5V изход 0.5-4.5V / 0-5V датчик за налягане за водно газьол (0-10PSI) ≈ 17 $;

Точно този има мъжка G1/4 връзка, приемливо налягане и мощности от 5V DC. Последната функция прави този сензор идеален за свързване към Arduino като микроконтролери.

Стъпка 3: Компоненти. Съединители, хардуер и консумативи

Метални фитинги и съединители

Добре, за да комбинирате всички пневматични неща, ви трябват някои тръбни фитинги и съединители (Снимка 1). Не мога да посоча точните връзки към продуктите към тях, но съм сигурен, че можете да ги намерите в най -близкия до вас магазин за хардуер.

Използвах метални фитинги от списъка:

• 1 x 3-посочен Y тип конектор G1/4 "BSPP женско-женско-женско ≈ 2 $;
• 1 x 4-пътен конектор G1/4 "BSPP мъжки-женски-женски-женски ≈ 3 $;
• 1 x 3-посочен конектор G1 "BSPP мъжки-мъжки-мъжки ≈ 3 $;
• 1 x Монтажен адаптер, женски G1 "към мъжки G1/2" ≈ 2 $;
• 1 x Монтажен адаптер, женски G1/2 "към мъжки G1/4" ≈ 2 $;
• 1 x Монтажен съединител мъжки G1 "към G1" ≈ 3 $;

Монтаж на резервоар за въздух

1 x Монтажен адаптер женски G1 към мъжки M30x1.5.

Имате нужда от още един съединител и това зависи от конкретния въздушен цилиндър, който ще използвате. Аз произведох моя според чертежа от предишната стъпка на тази инструкция. Трябва сами да вземете фитинга под резервоара за въздух. Ако вашият резервоар за въздух има същата резба M30x1.5, можете да направите свързване според моя чертеж.

PVC канализационна тръба

Тази тръба е цев на вашето оръдие. Изберете своя диаметър и дължина на тръбата, но имайте предвид, че колкото по -голям е диаметърът, толкова по -слаб е изстрелът. Взех тръбата DN50 (2 ) с дължина 500 мм (снимка 2).

Ето един пример:

1 x тръба Charlotte 2-in x 20-ft 280 Графика 40 PVC тръба

Компресионен фитинг

Тази част е за свързване на 2 "PVC тръба с метална пневматична система G1". Използвах компресионния съединител от тръба DN50 към вътрешна резба G1, 1/2 "(фиг. 3) и мъжки G1, 1/2" към вътрешен адаптер G1 "(снимка 4).

Примерите:

1 x Сгъстен въздух Монтаж на тръбопроводна система Съединения за въздушен компресор Женски прав DN 50G11/2 ≈ 15 $;

1 x Банджо RB150-100 Фитинги от полипропиленови тръби, редуцираща втулка, График 80, 1-1/2 NPT мъжки x 1 NPT женски ≈ 4 $;

Пневматичен маркуч

Също така, имате нужда от гъвкав маркуч за свързване на въздушния компресор с пневматичната система (Снимка 5). Тръбата трябва да има резби от 1/4 NPT или G1/4 от двата края. По -добре е да купите тази, изработена от стомана, и не прекалено дълга. Нещо подобно е наред:

1 x Виксен рога въздушен компресор от неръждаема стомана плетен маркуч 1/4 "NPT мъжки до 1/4" NPT ≈ 13 $;

Някои от тези маркучи може вече да имат инсталиран възвратен вентил.

Крепежни елементи. Винтове:

• Винт M3 (DIN 912 / ISO 4762) 10 мм дължина - 10 броя;
• Винт M3 (DIN 912 / ISO 4762) 20 мм дължина - 20 броя;
• Винт M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 мм дължина - 21 броя;
• Винт M3 (DIN 912 / ISO 4762) 30 мм дължина - 8 броя;

Ядки:

Шестоъгълна гайка M3 (DIN 934 / DIN 985) - 55 броя;

Шайби:

Шайба M3 (DIN 125) - 75 броя;

Стойности:

• PCB шестоъгълна стойка M3 мъжки-женски 24-25 мм дължина-4 броя;
• PCB шестоъгълна стойка M3 мъжки -женски 14 мм дължина - 10 броя;

Ъглови скоби

Имате нужда от две метални ъглови скоби 30x30 мм, за да прикрепите електрониката. Всички тези неща могат лесно да бъдат намерени в местен магазин за хардуер.

Ето един пример:

1 x Безкорпусна скоба за рафтове 30 x 30 мм Ъглова скоба, закрепваща скоба 24 бр.

Пневматичен уплътнител за тръби

В този проект има много пневматични връзки. За да може системата да поддържа налягането, всички нейни съединители трябва да са много стегнати. За запечатване използвах специален анаеробен уплътнител за пневматика. Използвах Vibra-tite 446 (Снимка 6). Червеният цвят означава много бързо втвърдяване. Моят съвет Ако ще използвате същата, затегнете конеца бързо и в желаното положение. Ще бъде предизвикателство да го развиете след това.

1 х Vibra-Tite 446 хладилен уплътнител-уплътнител с резба с високо налягане ≈ 30-40 $;

Стъпка 4: Дизайн. Пневматика

Погледнете схемата по -горе. Това ще ви помогне да разберете принципа.

Идеята е да се компресира въздуха в системата чрез подаване на 12V сигнал към помпата. Когато въздухът запълни системата (зелени стрелки в схемата), налягането започва да се повишава.

Манометърът измерва и показва текущото налягане, а пневматичният предавател изпраща пропорционален сигнал към микроконтролера. Когато налягането в системата достигне стойността, определена от микроконтролера, помпата се изключва и увеличаването на налягането спира.

След това можете да изпускате сгъстения въздух ръчно, като издърпате пръстена на вентила за издухване, или можете да направите изстрел (червени стрелки в схемата).

Ако подадете 24V сигнал към бобината, електромагнитният клапан се отваря и освобождава сгъстения въздух с много висока скорост поради големия вътрешен диаметър. Така че въздушният поток може да изтласка амунициите в цев и по този начин прави изстрел.

Стъпка 5: Компоненти. Електроника

И така, какви електронни компоненти са ви необходими, за да работите и автоматизирате цялото нещо?

Микроконтролер

Микроконтролерът е мозъкът на вашия пистолет. Той отчита налягането от сензора, както и контролира електромагнитния клапан и помпата. За такива проекти Arduino е най -добрият избор. Всеки вид дъска Arduino е добре. Използвах аналога на Arduino Mega платка (снимка 1).

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

Разбира се, разбирам, че не се нуждая от толкова много входни щифтове и бих могъл да спестя пари. Избрах Mega единствено поради няколко хардуерни UART интерфейса, за да мога да свържа сензорен дисплей. Освен това можете да свържете още куп забавна електроника към оръдието си.

Модул на дисплея

Както писах по -рано, исках да добавя малко интерактивност към оръдието. За целта инсталирах 3,2-инчов сензорен дисплей (Снимка 2). На него показвам дигиталната стойност на налягането в системата и задавам максималната стойност на налягането. Използвах екран от компанията 4d Systems и някои други неща за мигането му и свързването с Arduino.

1 x SK-gen4-32DT (Стартов комплект) ≈ 79 $;

За програмиране на такива дисплеи има среда за разработка на 4D System Workshop. Но ще ви разкажа за това по -нататък.

Батерия

Моето оръдие трябва да е преносимо, тъй като искам да го използвам навън. Това означава, че трябва да взема енергия от някъде, за да управлявам клапана, помпата и контролера Arduino.

Бобината на клапана работи на 24V. Платката Arduino може да се захранва от 5 до 12V. Компресорът на помпата е автомобилен и се захранва от 12V автомобилна електрическа мрежа. По този начин максималното напрежение, от което се нуждая, е 24V.

Също така, докато изпомпва въздуха, двигателят на компресора върши много работа и консумира значителен ток. Освен това трябва да приложите голям ток към соленоидната намотка, за да преодолеете налягането на въздуха върху щепсела на клапана.

За мен решението е използването на Li-Po батерия за радиоуправляеми машини. Купих 6 -клетъчна батерия (22.2V) с капацитет 3300mAh и ток 30C (Снимка 3).

1 x LiPo 6S 22, 2V 3300 30C ≈ 106 $;

Можете да използвате всяка друга батерия или да използвате различен тип клетки. Основното е да имате достатъчно ток и напрежение. Забележете, колкото по -голям е капацитетът, толкова по -дълго работи оръдието без презареждане.

DC-DC преобразувател на напрежение

Li-Po батерията е 24V и захранва соленоидния клапан. Имам нужда от DC-DC 24 към 12 преобразувател на напрежение, за да захранвам платката Arduino и компресора. Той трябва да бъде мощен, тъй като компресорът консумира значителен ток. Изходът от тази ситуация беше закупуването на автомобилен преобразувател на напрежение 30А (сн. 4).

Пример:

1 x DC 24v към DC 12v Step Down 30A 360W Захранване на тежкотоварни камиони за автомобили ≈ 20 $;

Тежките камиони имат бордово напрежение 24V. Следователно, за захранване на 12V електроника се използват такива преобразуватели.

Релета

Имате нужда от няколко релейни модула за отваряне и затваряне на вериги - първият за компресор и вторият за електромагнитния вентил. Използвах тези:

2 x реле (модул Troyka) ≈ 20 $;

Бутони

Няколко стандартни моментни бутона. Първият включва компресора и Вторият се използва като спусък за изстрел.

2 x обикновен бутон (модул Troyka) ≈ 2 $;

Светодиоди

Чифт светодиоди за обозначаване на състоянието на оръдието.

2 x Прост светодиод (модул Troyka) ≈ 4 $;

Стъпка 6: Подготовка. CNC рязане

За да сглобя всички пневматични и електронни компоненти, трябваше да направя някои части на кутията. Нарязах ги с фреза с ЦПУ от 6 мм, а след това 4 мм шперплат ги боядисах.

Чертежите са в прикачения файл, така че можете да ги персонализирате.

Следва списък на частите, които трябва да получите, за да сглобите оръдие съгласно тази инструкция. Списъкът съдържа имена на части и минимално необходимо качество.

• Дръжка - 6 мм - 3 броя;
• Щифт - 6 мм - 8 броя;
• Arduino_plate - 4 мм - 1 брой;
• Пневматична_пластина_A1 - 6мм - 1 брой;
• Пневматична_пластина_A2 - 6мм - 1 брой;
• Пневматична_пластина_B1 - 6мм - 1 брой;
• Пневматична_пластина_В2 - 6мм - 1 брой;

Стъпка 7: Сглобяване. Помпа, соленоид и пневматичен корпус

Списъкът на материалите:

При първата стъпка на сглобяване трябва да направите корпус за пневматични компоненти, да сглобите всички фитинги за тръби, да инсталирате електромагнитен вентил и компресор.

Електроника:

1. Въздушен компресор за тежкотоварни автомобили - 1 брой;

CNC рязане:

2. Пневматична_пластина_A1 - 1 брой;

3. Пневматична_пластина_A2 - 1 брой;

4. Пневматична_пластина_В1 - 1 брой;

5. Пневматична_пластина_В2 - 1 брой;

Вентили и тръбни фитинги:

6. DN 25 S1010 (TORK-GP) Соленоиден вентил 1 брой;

7. 3-посочен конектор G1 BSPP Мъж-Мъж-Мъж-1 брой;

8. Монтажен адаптер женски G1 "към мъжки G1/2" - 1 брой;

9. Монтажен адаптер женски G1/2 "към мъжки G1/4" - 1 брой;

10. 4-пътен конектор G1/4 BSPP мъжки-женски-женски-женски-1 брой;

11. 3-пътен Y тип съединител G1/4 BSPP женско-женско-женско-1 брой;

12. Монтажен съединител мъжки G1 "към G1" - 1 брой;

13. Монтажен адаптер женски G1 към мъжки M30x1.5 - 1 брой;

Винтове:

14. Винт М3 (DIN 912 / ISO 4762) 20 мм дължина - 20 броя; 15. Шестостенна гайка M3 (DIN 934 / DIN 985) - 16 броя;

16. Шайба М3 (DIN 125) - 36 броя;

17. Винтове М4 от въздушния компресор - 4 броя;

Други:

18. Шестоъгълна стойка с печатна платка M3 Мъжки-Женски 24-25 мм дължина-4 броя;

Консумативи:

19. Пневматичен уплътнител за тръби.

Процес на сглобяване:

Вижте скиците. Те ще ви помогнат при сглобяването.

Схема 1. Вземете два CNC-изрязани панела B1 (поз. 4) и В2 (поз. 5) и ги свържете, както е показано на снимката. Закрепете ги с винтове М3 (поз. 14), гайки (поз. 15) и шайби (поз. 16)

Схема 2. Вземете сглобените панели B1+B2 от схема 1. Поставете адаптера G1 "към M30x1.5 (поз. 13) в панела. Шестоъгълникът на адаптера трябва да попадне под шестоъгълния жлеб в панела. Следователно адаптерът е фиксиран и не се върти. След това инсталирайте компресора в кръглия отвор от другата страна на сглобените панели. Диаметърът на слота трябва да бъде същият като външния диаметър на компресора. поз. 17), който идва с помпата за кола

Схема 3. Поставете трипътния конектор G1 "(поз. 7) в електромагнитния вентил (поз. 6). След това завийте конектора (поз. 7) в адаптера G1" към M30x1.5 (поз. 13). Фиксирайте всички резби с помощта на пневматичен уплътнител за тръби (поз. 19). Свободният изход на трипътния конектор и магнитната бобина на електромагнитния клапан трябва да бъдат насочени нагоре, както е показано на фигурата. Корпусът на компресорите (поз. 1) може да ви попречи да завъртите конектора, така че можете временно да го отделите от монтажа. Демонтирайте страничната повърхност на компресора. Поставете отново четири винта, които закрепват страничния капак към шестоъгълните стойки M3 (поз. 18). Отворите за резба на компресори от този тип обикновено са M3. Ако не са, трябва сами да докоснете отворите за резби М3 или М4 в компресора

Схема 4. Вземете монтажа 3. Завийте адаптера G1 "към G1/2" (поз. 8) към монтажа. Завийте адаптера G1/2 "към G1/4" (поз. 9) към адаптера (поз. 8). След това инсталирайте 4-посочния конектор G1/4 "(поз.10) и 3-посочен Y тип G1/4 "съединител (поз. 11), както е показано на схемата. Фиксирайте всички резби с помощта на пневматичен уплътнител за тръби (поз. 19)

Схема 5. Вземете два панела с CNC изрязани панели A1 (поз. 2) и А2 (поз. 3) и ги свържете, както е показано на снимката. Закрепете ги с винтове М3 (поз. 14), гайки (поз. 15) и шайби (поз. 16)

Схема 6. Вземете сглобените плочи A1+A2 от схема 5. Поставете фитинга G1 "към G1" (поз. 12) в панелите. Шестоъгълникът на фитинга трябва да попадне под шестоъгълния жлеб на панела. Следователно фитингът е фиксиран в панела и не се върти. След това завийте панелите A1+A2 с фитинга (поз. 12) отвътре към електромагнитния вентил от монтажа 4. Завъртете панелите A1+A2, докато не са под същия ъгъл като панелите B1 и B2. Закрепете резбата между електромагнитния вентил и фитинга (поз. 12) с пневматичен уплътнител за тръби (поз. 19). След това завършете сглобяването, като завиете панели A1+A2 към компресора с помощта на винтове M3 (поз. 14)

Стъпка 8: Сглобяване. Дръжка, въздушен резервоар и цев

Списъкът на материалите:

На тази стъпка направете дръжка на оръдието и поставете пневматичния корпус върху него. След това добавете цилиндър и резервоар за въздух.

1. Въздушен резервоар - 1 брой;

CNC рязане:

2. Дръжка - 3 броя;

3. Щифт - 8 броя;

Тръби и фитинги:

4. DN50 PVC канализационна тръба с дължина половин метър;

5. PVC компресионен съединител от DN50 до G1 ;

Винтове:

6. Винт M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 мм дължина - 17 броя;

7. Винт M3 (DIN 912 / ISO 4762) 30 мм дължина - 8 броя;

8. Шестостенна гайка M3 (DIN 934 / DIN 985) - 25 броя;

9. Шайба М3 (DIN 125) - 50 броя;

Процес на сглобяване:

Вижте скиците. Те ще ви помогнат с асамблеята.

Схема 1. Вземете три дръжки, изрязани с ЦПУ (поз. 2) и ги комбинирайте, както е показано на снимката. Закрепете ги с винтове М3 (поз. 6), гайки (поз. 8) и шайби (поз. 9)

Схема 2. Вземете сглобените дръжки от схема 1. Поставете осем части, изрязани с ЦПУ (поз. 3) в жлебовете

Схема 3. Инсталирайте пневматичния корпус от предишната стъпка към монтажа. Фугата има дизайн с прилепване. Закрепете го върху дръжката с помощта на 8 винта M3 (поз. 7), гайки (поз. 8) и шайби (поз. 9)

Схема 4. Вземете монтажа 3. Завийте резервоара за въздух (поз. 1) към пневматичния корпус. Моят резервоар за въздух беше запечатан с гумен пръстен, който беше монтиран на пожарогасителя. Но в зависимост от вашия въздушен резервоар може да се наложи да запечатате тази фуга с уплътнител. Вземете канализационната тръба DN 50 PVC и я поставете в PVC компресионната муфа (поз. 5). Това е дулото на вашето оръдие =). Завийте другата страна на съединителя към пневматичния монтаж. Не можете да запечатате тази нишка

Стъпка 9: Сглобяване. Електроника, клапани и измервателни уреди

Списъкът на материалите:

Последната стъпка е да инсталирате останалите пневматични компоненти, клапани и манометри. Също така сглобете електрониката и скобата за монтаж на Arduino и дисплея.

Вентили, маркучи и измервателни уреди:

1. Анероиден манометър G1/4 - 1 брой;

2. Цифров предавател на налягане G1/4 5V - 1 брой;

3. Предпазен вентил G1/4 - 1 брой;

4. Обратен клапан G1/4 "до G1/4" - 1 брой;

5. Пневматичен маркуч с дължина около 40 см;

CNC рязане:

6. Плоча Arduino - 1 брой;

Електроника:

7. DC -DC преобразувател за напрежение на автомобил 24V към 12V - 1 брой;

8. Arduino Mega 2560 - 1 брой;

9. 4D системи 32DT дисплей модул - 1 брой;

Винтове:

10. Винт M3 (DIN 912 / ISO 4762) 10 мм дължина - 10 броя;

11. Винт M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 мм дължина - 2 броя;

12. Шестоъгълна гайка M3 (DIN 934 / DIN 985) - 12 броя;

13. Шайба М3 (DIN 125) - 4 броя;

Други:

14. PCB шестоъгълна стойка M3 Мъжки -Женски 14 мм дължина - 8 броя;

15. Метален ъгъл 30х30мм - 2 броя;

Променливи компоненти за монтиране на DC-DC преобразувател:

16. Шестоъгълна стойка с печатна платка M3 мъжки -женски 14 мм дължина - 2 броя;

17. Шайба М3 (DIN 125) - 4 броя;

18. Винт М3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 мм дължина - 2 броя;

19. Шестоъгълна гайка M3 (DIN 934 / DIN 985) - 2 броя;

Консумативи:

20. Пневматичен уплътнител за тръби;

Процес на сглобяване:

Вижте скиците. Те ще ви помогнат с асамблеята.

Схема 1. Завийте възвратния вентил (поз. 4) и предавателя на налягането (поз. 2) към 4-посочния конектор на монтажа. Завийте предпазния вентил за издухване (поз. 3) и анероидния манометър (поз. 1) към 3-посочния конектор тип Y. Запечатайте всички резбови съединения с уплътнител

Схема 2. Свържете възвратния вентил (поз. 4) към компресора с маркуч (поз. 5). Обикновено върху такива тръби има гумен пръстен, но ако не, използвайте уплътнител

Схема 3. Монтирайте DC-DC преобразувателя на напрежение (поз. 7) към монтажа. Такива преобразуватели на напрежение в автомобила могат да имат напълно различни размери и връзки и е малко вероятно да намерите точно същото като моето. Затова помислете как да го инсталирате сами. За моя преобразувател подготвих двата отвора в дръжката и я фиксирах с помощта на стойки М3 (поз. 16), винтове (поз. 18), шайби (поз. 17) и гайки (поз. 19)

Схема 4. Вземете платката Arduino, изрязана с CNC (поз. 6). Монтирайте дъската Arduino Mega 2560 (поз. 8) от едната страна на плочата, като използвате четири стойки (поз. 14), винтове М3 (поз. 10) и гайки (поз. 12). Монтирайте модула за 4D дисплей (поз. 9) от другата страна на плочата (поз. 6), като използвате четири стойки (поз. 14), винтове М3 (поз. 10) и гайки (поз. 12). Прикрепете два метални ъгъла 30x30 мм (поз. 15) към панела, както е показано. Ако монтажните отвори на ъглите, които имате, не съвпадат с тези на панела, пробийте ги сами

Схема 5. Прикрепете сглобената плоча Arduino към дръжката на оръдието. Фиксирайте го с винтове М3 (поз. 11), шайби (поз. 13) и гайки (поз. 12)

Стъпка 10: Сглобяване. Електрически инсталации

Тук свържете всичко според тази диаграма. Дисплейният модул може да бъде свързан към всеки UART; Избрах Serial 1. Не забравяйте дебелината на проводниците. Препоръчително е да използвате дебели кабели, за да свържете компресора и електромагнитния клапан с акумулатора. Релетата трябва да бъдат настроени на нормално отворени.

Стъпка 11: Програмиране. 4D Workshop 4 IDE

4D System Workshop е среда за разработка на потребителски интерфейс за дисплея, използван в този проект. Няма да ви казвам как да свържете и мигате дисплея. Цялата тази информация може да бъде намерена на официалния уебсайт на производителя. На тази стъпка ви казвам кои джаджи използвах за потребителския интерфейс на оръдието.

Използвах един Form0 (снимка 1) и следните приспособления:

Ъгломер 1 Налягане, бар

Тази джаджа показва текущото налягане в системата в барове.

Angularmeter2 Pressure, Psi

Тази джаджа показва текущото системно налягане в Psi. Дисплеят не работи със стойности с плаваща запетая. По този начин е невъзможно да се знае точното налягане в барове, например, ако налягането е в диапазона от 3 до 4 бара. В този случай скалата за пси е по -информативна.

Ротационен превключвател 0

Ротационен превключвател за задаване на максималното налягане в системата. Реших да направя три валидни стойности: 2, 4 и 6 бара.

Струни 0

Текстовото поле, което съобщава, че контролерът успешно е променил максималната стойност на налягането.

• Statictext0 Spuit Cannon!
• Статичен текст1 Максимално налягане
• Потребителски изображения0

Само за лулз.

Също така прикачвам проекта Workshop за фърмуера на дисплея. Може да ви потрябва.

Стъпка 12: Програмиране. XOD IDE

XOD библиотеки

За да програмирам Arduino контролери, използвам средата за визуално програмиране XOD. Ако сте нов в електротехниката или може би искате да пишете прости програми за Arduino контролери като мен, опитайте XOD. Това е идеалният инструмент за бързо прототипиране на устройства.

Направих XOD библиотека, която съдържа оръдейната програма:

gabbapeople/пневматично оръдие

Тази библиотека съдържа програмен пластир за цялата електроника и възела за управление на предавателя за налягане.

Също така, имате нужда от няколко XOD библиотеки, за да можете да работите с модули за показване на 4D системи:

gabbapeople/4d-ulcd

Тази библиотека съдържа възли за работа с основни 4D-ulcd джаджи.

bradzilla84/visi-genie-extra-library

Тази библиотека разширява възможностите на предишната.

Процес

• Инсталирайте софтуера XOD IDE на вашия компютър.
• Добавете библиотеката gabbapeople/pneumatic-cannon към работното пространство.
• Добавете библиотеката gabbapeople/4d-ulcd към работното пространство.
• Добавете библиотеката bradzilla84/visi-genie-extra-library към работното пространство.

Стъпка 13: Програмиране

Добре, цялата кръпка на програмата е доста голяма, така че нека разгледаме нейните части.

Инициализиране на дисплея

Инитационният възел (снимка 1) от библиотеката 4d-ulcd се използва за настройка на дисплея. Трябва да свържете UART интерфейсния възел към него. UART възелът зависи от това как точно е свързан вашият дисплей. Екранът се чувства чудесно със софтуера UART, но ако е възможно, по -добре е да използвате хардуерен. RST щифтът на init възела е по избор и служи за рестартиране на дисплея. Init възел създава персонализиран тип данни DEV, който ви помага да боравите с приспособления за показване в XOD. Скоростта на комуникация BAUD трябва да бъде същата като зададената при мигане на дисплея.

Четене на предавателя за налягане

Моят трансмитер за налягане е аналогово устройство. Той предава аналогов сигнал, пропорционален на налягането на въздуха в системата. За да разбера зависимостта, направих малък експеримент. Изпомпах компресора до определено ниво и прочетох аналоговия сигнал. Така че получих графика на аналоговия сигнал от налягането (Фиг. 2). Тази графика показва, че зависимостта е линейна и лесно мога да я изразя с уравнението y = kx + b. И така, за този сензор уравнението е:

Аналогово напрежение за четене * 15, 384 - 1, 384.

По този начин получавам точната (PRES) стойност на налягането в баровете (Фиг. 3). След това го закръглявам до цяло число и го изпращам до първата джаджа с ъглов метър за запис. Аз също превеждам налягането с помощта на картата на възела на картата в psi и го изпращам до втората джаджа за ъглов метър за запис.

Настройване на максимално налягане

Максималната стойност на налягането се задава при отчитане на въртящия се превключвател (Фиг. 4). Приспособлението за четене с въртящо се превключване има три позиции с индекси 0, 1 и 2. които съответстват на стойностите на налягането 2, 4 и 6 бара на дисплея. За да преобразувам индекса в (EST) максимално налягане, го умножавам по 2 и добавям 2. След това актуализирам приспособлението string0 с възела write-string-pre. Той променя низа на екрана и информира, че максималното налягане се актуализира.

Работещ соленоиден вентил и компресор

Първият бутон възел е свързан към щифт 6 и включва релето на компресорите. Релето на компресора се управлява чрез възел за цифрово записване, който е свързан към щифт 8. Ако бутонът е натиснат и налягането в системата (PRES) е по-малко от зададеното (EST), компресорът се включва и започва да изпомпва въздух, докато налягането в системата (PRES) е по -голяма от максималната стойност (EST) (Снимка 5).

Изстрелът се прави с натискане на спусъка. Просто е. Възелът на бутона за задействане, който е свързан към щифт 5, превключва релето на соленоида, използвайки възела за цифрово записване, свързан към Pin 12.

Посочване на състоянието

Светодиодите никога не са достатъчни =). Пистолетът има два светодиода: зеления и червения. Ако компресорът не е включен и налягането в системата (PRES) е равно на прогнозното (EST) или малко по -малко от него, тогава зеленият светодиод светва (снимка 6). Това означава, че можете безопасно да натиснете спусъка. Ако помпата работи или налягането в системата е по -ниско от това, което сте задали на екрана, тогава червеният светодиод светва, а зеленият намалява.