Roboterarm zum automatischen Löten - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Diese Anleitung zeigt, wie Sie mit dem Roboterarm elektronische Teile in Ihre Leiterplatte löten

Die Idee zu diesem Projekt kam mir zufällig, als ich nach den verschiedenen Fähigkeiten von Roboterarmen suchte, dann fand ich, dass es einige gibt, die diesen Anwendungsbereich abdecken (Automated Welding & Soldering Robotic Arm).

Eigentlich hatte ich schon früher Erfahrungen mit ähnlichen Projekten gemacht, aber dieses Mal war das Projekt sehr nützlich und effektiv.

Bevor ich mich für die Form entschieden habe, habe ich viele Anwendungen und andere Projekte insbesondere im Industriebereich gesehen. Open Source-Projekte haben mir sehr geholfen, die richtige und geeignete Form zu finden.

Das liegt an der Wissenschaft hinter der visuellen Ernährung unseres Gehirns.

Schritt 1: Design

Zuerst sah ich viele professionelle Projekte, die aufgrund der Komplexität nicht umgesetzt werden konnten.

Dann beschloss ich, mein eigenes Produkt zu entwickeln, das von den anderen Projekten inspiriert wurde, also habe ich Google Sketch up 2017 Pro verwendet. Jedes Teil wurde entwickelt, um in einer bestimmten Reihenfolge nebeneinander montiert zu werden, wie im nächsten Bild gezeigt.

Und vor dem Zusammenbau musste ich die Teile testen und den passenden Lötkolben auswählen, dies passierte, indem ich ein virtuelles Finishing-Projekt als Leitfaden für mich zeichnete.

Diese Zeichnungen zeigen die tatsächliche lebensgroße Form der Endbearbeitung und die richtigen Abmessungen jedes Teils, um den richtigen Lötkolben auszuwählen.

Schritt 2: Elektronische Teile

1. Schrittmotor 28BYJ-48 mit Treibermodul ULN2003

2. Arduino Uno R3

3. MG-90S Mikro-Metallgetriebe-Servomotor

4. I2C SERIELLES LCD 1602 MODUL

5. Breadboard

6. Überbrückungsdrähte

7. Step-Down-Modul

8. Mikro-Servomotor-Metallgetriebe

Schritt 3: Betrieb und Installation

Während der Arbeit stieß ich auf einige Hindernisse, die wir darüber verkünden müssen.

1. Die Arme waren zu schwer, um von den kleinen Schrittmotoren gehalten zu werden, und wir haben dies in der nächsten Version oder dem lasergeschnittenen Druck behoben.

2. Da das Modell aus Kunststoff bestand, war die Reibung der rotierenden Basis hoch und die Bewegungen waren nicht glatt.

Die erste Lösung bestand darin, einen größeren Schrittmotor zu kaufen, der das Gewicht und die Reibung tragen kann, und wir haben die Basis neu gestaltet, um einen größeren Schrittmotor zu passen.

Tatsächlich hat das Problem noch immer und der größere Motor es nicht behoben, und das lag daran, dass die Reibung zwischen zwei Kunststoffflächen daneben wir den Pot nicht prozentual einstellen können. Die maximale Drehposition ist nicht der maximale Strom, den der Treiber bereitstellen kann. Sie müssen die vom Hersteller gezeigte Technik verwenden, bei der Sie die Spannung messen, während Sie den Topf drehen.

Dann habe ich das Basisdesign komplett geändert und einen Servomotor mit Metallgetriebe in den Getriebemechanismus eingebaut.

3. Spannung

Das Arduino-Board kann entweder über die DC-Strombuchse (7 - 12V), den USB-Anschluss (5V) oder den VIN-Pin des Boards (7-12V) mit Strom versorgt werden. Die Spannungsversorgung über die 5-V- oder 3,3-V-Pins umgeht den Regler, und wir haben uns entschieden, ein spezielles USB-Kabel zu kaufen, das 5 Volt vom PC oder einem anderen Netzteil unterstützt.

So funktionieren die Schrittmotoren und die anderen Komponenten ordnungsgemäß mit nur 5 Volt und um die Teile vor Problemen zu schützen, reparieren wir das Step-Down-Modul.

Das Step-Down-Modul ist ein Abwärtswandler (Abwärtswandler) ist ein DC-zu-DC-Leistungswandler, der die Spannung (während der Strom) von seinem Eingang (Versorgung) zu seinem Ausgang (Last) herabsetzt und auch die Stabilität behält oder die Spannung.

Schritt 4: Änderungen

Nach einigen Modifikationen haben wir das Design des Modells geändert, indem wir die Armgröße reduziert und ein geeignetes Loch für das Servomotorgetriebe wie gezeigt gemacht haben.

Und beim Testen gelang es dem Servomotor, das Gewicht korrekt um 180 Grad zu drehen, da ein Mechanismus mit seinem hohen Drehmoment auch schwerere Lasten bewältigen kann. Wie viel Drehkraft ein Servomechanismus abgeben kann, hängt von Konstruktionsfaktoren ab – Versorgungsspannung, Wellendrehzahl usw.

Auch die Verwendung von I2c war schön, da nur zwei Pins verwendet werden und Sie mehrere i2c-Geräte auf die gleichen zwei Pins setzen können. So könnten Sie zum Beispiel bis zu 8 LCD-Rucksäcke + LCDs alle auf zwei Pins haben! Die schlechte Nachricht ist, dass Sie den „Hardware“-i2c-Pin verwenden müssen.

Schritt 5: Lötkolbenhalter oder Greifer

Der Greifer

wurde mit einem Metallgetriebe-Servomotor befestigt, um das Gewicht des Lötkolbens zu tragen.

servo.attach(9, 1000, 2000);

servo.write (Beschränkung (Winkel, 10, 160));

Zuerst hatten wir ein Hindernis, das Motor wackelte und vibrierte, bis wir einen kniffligen Code fanden, der Engel einschränkt.

Denn nicht alle Servos haben eine volle 180-Grad-Drehung. Viele nicht.

Also haben wir einen Test geschrieben, um festzustellen, wo die mechanischen Grenzen liegen. Verwenden Sie servo.write Mikrosekunden anstelle von servo.write Das gefällt mir besser, da Sie 1000-2000 als Basisbereich verwenden können. Und viele Servos werden außerhalb dieses Bereichs von 600 bis 2400 unterstützen.

Also haben wir verschiedene Werte ausprobiert und sehen, wo Sie das Summen bekommen, das Ihnen sagt, dass Sie das Limit erreicht haben. Dann bleib nur beim Schreiben innerhalb dieser Grenzen. Sie können diese Grenzen einstellen, wenn Sie servo.attach verwenden (pin, min, max)

Finden Sie den wahren Bewegungsbereich und stellen Sie sicher, dass der Code nicht versucht, ihn über die Endanschläge hinauszuschieben. Die Arduino-Funktion Constrain () ist dafür nützlich.

und hier ist der Link, den Sie den USB-Lötkolben kaufen können:

Mini 5V DC 8W USB Power Lötkolben Stift + Touch Schalter Ständer Halter

Schritt 6: Codierung

Das Arduino mit Bibliotheken

Umgebung kann wie die meisten Programmierplattformen durch die Verwendung von Bibliotheken erweitert werden. Bibliotheken bieten zusätzliche Funktionen für die Verwendung in Skizzen, z. mit Hardware arbeiten oder Daten manipulieren. So verwenden Sie eine Bibliothek in einer Skizze.

#include AccelStepper.h

#include MultiStepper.h #include Servo.h #include Wire.h #include LiquidCrystal_I2C.h