Outomatiese staaf: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hierdie projek is daarop gemik om 'n goedkoop outomatiese drankautomaatstelsel te vervaardig vir gebruik in hoë-end verbruikers- en kommersiële toepassings. Tradisionele stelsels in staafautomatisering maak gebruik van servomotors en groot stywe relings met gordeldryfplatforms. Alhoewel hierdie stelsels 'n wonderlike projek vir almal kan wees, is dit 'n goedkoper ontwerp, maar ons het 'n meer bekostigbare, vervaardigervriendelike ontwerp ontwikkel.

Kenmerke

• Skaalbaar tot enige verskeidenheid sterk drank/menger
• Google API -integrasie vir stembestelling
• Uitgebreide gekruiste databasis met resepte

Hardeware

• Framboos Pi 3 Model B
• Lae koste aluminium extrusie struktuur
• 3D -gedrukte PLA -toebehore
• 9g servo -aandrywers

Stap 1: Onderdele lys en hulpbronne

Die hardewarevereistes is vir u gemaak en vooraf ontwerp. U benodig egter steeds toegang tot sommige hulpbronne wat nie altyd maklik toeganklik is nie.

U benodig toegang tot:

• 3D-drukker
• Dremel of bandsaag
• Soldeerbout

Opmerking: die volgende onderdele en pryse is almal in £ GBP en webwerwe is moontlik in die VK gesentreer, maar hierdie onderdele is in die meeste gebiede maklik beskikbaar. Sommige materiaal sal goedkoper wees as dit uit China bestel word

Raamkomponente

• 8 x Beaumont Spirit Optic & Stand 25 ml: £ 18,32 - CaterSpeed/Alibaba
• 5 meter x PVC -buis (6 mm x 8 mm): £ 5,29 - eBay
• 20 x Extrusie 90 ° hakies: £ 7,16 - ebay
• 20 x Drop T -Nut: £ 3,36 - ebay
• 20 x M5 10mm: £ 3,39 - ebay
• Styf draad: £ 1,49 - ebay
• 4 meter x Aluminium -ekstrudering (20 mm x 20 mm): £ 22,96 -RS

• 1 x GP2Y0D805Z0F sensor, afstand, 50 mm, digitaal: £ 3,14 - Farnell

Elektroniese komponente

• 1 x 1 kg laaisel: £ 2,21 - Amazon
• 8 x Micro Servo: £ 11,25 - ebay
• 1 x Nabijheidssensor - GP2Y0D805Z0F -sensor, afstand, 50 mm, digitaal: £ 3,14 - Farnell
• Klein komponente kan hier gevind word.

Stap 2: Elektronika en PCB

Volledige PCB -skema's, fotomaske en stembusse is hier beskikbaar via die Altium CircuitMaker -gemeenskap.

Die finale borde is 2-laag, onder <100x100mm, en kan vir $ 0,20 per stuk verkry word deur die prototiperingsdiens van JLCPCB.

Die bevolkte raad het die volgende kernkenmerke verskaf:

• 8x Servokanale
• 1x Laai selversterker insette
• 1x Digitale nabyheidsensor -invoer
• 2x Ontfout GPIO -penne met LED's

Vir toekomstige ontwikkeling is pads ook voorsien vir:

• 8x Bykomende servokanale
• 4x ADC -insette vir algemene doeleindes
• 1x ekstra laadselversterkerkanaal
• 2x Opto-geïsoleerde solenoïde-aandrywers met 12V-rail

Stap 3: 3D -drukwerk

Daar is 4 verskillende dele wat gedruk moet word.

• Servo -houers
• Optiese snitte
• Nabyheid sensor sensor bracket
• PVC buishouers

Agt servo -houers en clips, een nabyheidssensor en twee buishouers moet gedruk word. Die lêers is hier beskikbaar.

Die afgifte stelsels werk deur 'n 9g servo gemonteer op elke optic, met 'n metaal stut verbind dit met die basis van die suier. Terwyl die servo draai, word die plunjermeganisme na bo getrek, die vullyn na die bottel gesluit, die toedieningslyn oopgemaak en lug kan terugkeer via 'n geveerde element binne die optika.

Voedselgegradeerde PVC -buise loop uit elke optika en word sentraal bokant die houer gehou deur die twee in lyn bringende komponente.

Agter die laadsel is 'n digitale nabyheidssensor wat 'n koppie op die bord kan opspoor, wat in posisie gehou word deur 'n skuifgedrukte bevestiging op die ekstrudering.

Uitvinderonderdele en samestellêers word voorsien, met addisionele STL -modelle vir gedrukte komponente. Tegniese tekeninge vir sleutelonderdele is ook ingesluit en kan ook in mm -skaal afgelei word van die dokumente van die uitvinder.

Stap 4: raam

1. Sny die ekstrudering in segmente (4 x 400 mm, 7 x 300 mm, 1 x 15 mm)

2. Monteer in 'n kubus met behulp van die 90 grade hakies en T-moere by 90 grade kruisings. Gebruik die 400 mm -afdelings as die vertikale poste, en laat een van die 300 mm -gedeeltes vry soos aangedui.

3. Koppel die stuk van 15 mm aan die middel van die onderrug -dwarssnit.

4. Heg 3D -gedrukte nabyheidssensor en bekerhouer aan die 15 mm -gedeelte soos aangedui.

5. Plaas die plaat op die laaisel en bout dit aan die einde van die 15 mm-gedeelte met die T-moere en 20 mm M5-boute.

Stap 5: Optika

Om die optika deur die servo's te laat werk, moet die hoofveer verwyder word.

1. Verwyder die plastiekbehuizing en die groot veer uit die onderste gedeelte van die optika.

2. Heg die 3D -gedrukte onderdele en servo's aan soos aangedui.

3. Koppel die servo's aan die basis van die suier deur die gate in die servo -arm en die gedrukte deel met behulp van die stywe draad.

4. Bevestig die optika aan die staanders en klem dit eweredig op die raam vas om ongelyke vragte te voorkom.

Stap 6: sagteware

Al die sagteware wat vir hierdie projek benodig word, is op ons github beskikbaar.

Die sagteware bestaan uit twee hoofafdelings: die bediener en die firmware. Firmware is die c ++ - bronkode wat saamgestel word na 'n gedeelde voorwerp wat die outomatiese staaflogika bevat en in wisselwerking is met die laaisel (HX711), servo's en nabyheidssensor. Die bedienergids bevat 'n python -webbediener wat die gedeelde voorwerp as 'n module invoer, sodra dit 'n webhook uit die dialoogstroom ontvang, ontleed dit vervolgens die gewenste gedrag deur die binding.

Logika en gedrag

Die gedrag van die outomatiese balk kan voorgestel word as 'n staatsmasjien wat hierbo getoon word. As 'n koppie geplaas is, is die masjien gereed vir 'n bestelling, en sodra dit ontvang is, sal dit begin afgee. As dit klaar is, gaan dit terug na 'n gereed toestand vir nog 'n drankie, en as die beker ooit verwyder word, sal dit weer wag totdat dit geplaas word. Die bekeropsporing word gedoen deur die nabyheidssensor wat 'n Booleaanse waarde terugbring, afhangende van of dit hoog of laag lees. Bedeling word deur die gewigsensor gemonitor; sodra die python -webbediener 'n bestelling ontvang, bereken dit die vereiste gewig om van die vereiste volume en 'n digtheid -opsoekstabel af te sien. Die servo's wat aan die drank toegewys is, word dan gevind en daarna geaktiveer totdat die gewig ooreenstem. Sodra dit voltooi is, gee die bediener 'n antwoord op die dialoogstroom wat die gebruiker aandui dat hul drankie gereed is.

Stap 7: Hulp en probleme

Ons hoop dat u ons gids geniet het, en ons sal graag wil weet of u besluit om dit self te bou! As u probleme ondervind, kan u hieronder 'n opmerking lewer, en ons help u graag.

Met die ekstra funksie op die bord kan u u stelsel tot 16 verskillende drankkomponente uitbrei, asook 'n aantal ander meganiese aandrywers of sensors. U kan ook ons hardeware- of sagteware -ontwerp lêers vurk en u eie idees byvoeg! Ons wil graag sien wat die gemeenskap hiervan kan maak.

Dankie dat u die tyd geneem het om dit deur te lees, en ons wens u alle sterkte toe met u eie projek: Eddy, Joe en Pete.