Pro výrobu polohovatelného strojního lože je nutné připravit 2 střihy rohu o délce 160 mm. V nich je na jedné straně nutné vyvrtat otvor 25 mm od každé hrany. Průměr otvoru 15 mm. V jednom z rohů jsou stejné otvory vytvořeny na druhé straně, na druhé straně je jeden otvor vyvrtán ve středu zbývající strany.
Poté jsou k krajním otvorům jedné z vnějších stran každého rohu přivařeny části potrubí o délce 20 mm.
Na zbývající krajní otvory jednoho rohu jsou navařeny hřídele soustružené na soustruhu pro montáž ložisek.
Poté se díly spojí tyčovými kolíky zasunutými do trubek. Na rohu s hřídelemi pod ložisky jsou čepy přivařeny. Poté se na ně nainstalují ložiska.
Na druhém posuvném rohu na zbývajícím středovém otvoru je instalováno ložisko s hřídelí. Pro něj se používá hřídel s kloboukem. Kromě toho by hlava měla být umístěna na straně ložiska. Hřídel je z konce přivařena k rohu.
Dále musíte vytvořit mechanismus pro otáčení samostatného ložiska. K tomu je k jeho vnější kleci přivařen čtverec s tyčovou rukojetí na okraji. Na rukojeť je třeba nainstalovat kus trubky a na její okraj přivařit hlavici, aby neodlétla. Stejné omezovače jsou také navařeny na posuvné čepy rohů, aby se nerozpojily.
Chcete-li stroj používat, musíte mezi jeho ložiska umístit pás. Poté se stroj upne do svěráku pro rohy. Je potřeba je utáhnout tak, aby posuvná část s jedním ložiskem přitlačovala pás. Poté, když se rukojeť otočí, pás se stočí a ohne do oblouku. Pokud konce vytvořeného oblouku svaříte a ještě několikrát stočíte na stroji, získáte dokonale kulatý prsten. Oblouky lze také spojit nýty.
Bez velkého svěráku se při výrobě stroje musí místo tyčí použít ke skluzu čepy. Poté bude možné pásek zmáčknout utažením matic.
Podívejte se na video
V tomto článku vám ukážu, jak jsem postavil 3D ohýbačku drátu na bázi Arduina. Jedná se vlastně o typický mechatronický systém, protože zahrnuje strojní, elektrické a počítačové inženýrství. Proto se domnívám, že tento projekt zaujal mnoho studentů technických oborů nebo kohokoli nového v mechatronice.
Zde je pracovní princip této 3D ohýbačky drátu. Nejprve tedy drát prochází řadou válců nebo rovnaček. Pomocí krokového motoru je drát přesně přiváděn do ohýbačky drátu, která k procesu ohýbání využívá také krokový motor a malé servo.
Existuje další krokový motor zvaný osa Z, který ve skutečnosti umožňuje stroji vytvářet XNUMXD tvary. Mozkem stroje je samozřejmě deska Arduino, která je spolu s dalšími elektronickými součástkami připevněna ke speciálně navržené desce plošných spojů.
Pokud jde o program, vytvořil jsem některé uživatelské funkce pro vytváření různých tvarů, jako je hvězda, kostka a jednoduchý stojan, a také manuální režim, kde můžeme vytvářet drátěné tvary zadáním příkazů přes sériový monitor.
DIY 3D ohýbačka drátu 3D model
Jako obvykle jsem začal vytvořením projektu pomocí 3D modelovacího programu. Níže si také můžete stáhnout 3D model.
U některých dílů, jako jsou ozubená kola, ložiskové bloky a některé spojky hřídelů, jsem použil laserové řezání. Soubory DXF těchto dílů, které se používají pro řezání laserem, lze stáhnout z výše uvedených souborů.
Výroba stroje na ohýbání drátu
Základní elektrické schéma
Zde je koncept tohoto projektu.
Tři krokové motory jsou tedy ovládány třemi krokovými ovladači DRV8825. Pro napájení krokových motorů a celého projektu použijeme 12V zdroj s proudem minimálně 3A.
K napájení serva bychom mohli použít 5V dodávané Arduinem, ale servo MG996R může spotřebovat hodně energie a 5V regulátor Arduina to nemusí zvládnout. Rozhodl jsem se tedy použít samostatný 5V regulátor napětí, LM7805, který je dost dobrý pro napájení serva v tomto projektu. Na desce Arduino je také koncový spínač pro ohýbačku s pull-up rezistorem připojeným k digitálnímu pinu.
Komponenty potřebné pro tento projekt můžete získat z níže uvedených odkazů:
- Krokový motor – NEMA 17… Amazon/Banggood
- Krokový motor – NEMA 23 …….. Amazon/Banggood
- Krokový ovladač DRV8825…….…. Amazon/Banggood
- Mikrokoncový spínač ………………… Amazon/Banggood
- Adaptér 12V 2A…………………………. Amazon/Banggood
- Napájecí konektor…………….………….…… Amazon/Banggood
- Deska Arduino ……………………… Amazon/Banggood
Návrh PCB
Poté, abych se zbavil nepořádku v kabeláži a udržel elektronické součástky organizované, navrhl jsem vlastní PCB pomocí bezplatného online softwaru pro návrh obvodů EasyEDA. Okruh má mnoho spojení, takže jsem k jejich uspořádání použil horní i spodní vrstvu. Také jsem přidal piny pro výběr rozlišení krokových motorů, přidal další připojení koncového spínače a poskytl další digitální a analogové piny pocházející z Arduina pro případ, že bychom je k něčemu potřebovali.
Zde je odkaz na soubory projektu pro tento návrh PCB. Po dokončení tohoto návrhu jsem vytvořil soubor Gerber potřebný k vytvoření PCB.
Objednejte si desku plošných spojů.
O několik dní později dorazily desky plošných spojů. Kvalita desek plošných spojů je výborná, vše naprosto stejné jako v projektu
Nyní tedy můžeme pokračovat a nainstalovat elektronické součástky na PCB. Začal jsem připájením pinů na PCB. To usnadňuje připojování a odpojování komponent podle potřeby. Co se týče menších součástek jako jsou kondenzátory, rezistory, regulátor napětí a svorkovnice, ty jsem připájel přímo na DPS.
Po dokončení tohoto kroku můžeme nasadit ovladače krokových motorů a Arduino. Dále musíme připojit napájecí zástrčku a vypínač ke svorkovnicím, na jedné straně připojit kabely ke krokovým motorům a na druhé straně je připojit k desce plošných spojů. Servo je připojeno na digitální pin #2 a je napájeno 5V z regulátoru napětí LM7805. Nakonec si můžeme zvolit rozlišení kroků připojením pinů rozlišení pod ovladači.
Rozhodl jsem se použít rozlišení 16. kroku, takže potřebujeme zapojit správné piny místo prostředních, jak je vidět na fotografii výše. Elektronické komponenty jsou tedy připraveny a můžeme přejít k programování ohýbačky drátu.
Arduino kód pro projekt 3D ohýbacího stroje
Protože je kód trochu delší, pro lepší pochopení zveřejním zdrojový kód programu v částech popisujících jednotlivé části. A na konci článku zveřejním celý zdrojový kód.
K ovládání krokových motorů použiji knihovnu AccelStepper Mika McCauleyho. Potřebujeme tedy zahrnout tuto knihovnu i knihovnu serv pro ovládání servomotoru. Poté musíme definovat piny, ke kterým jsou steppery připojeny, a některé proměnné potřebné pro níže uvedený program.
V sekci nastavení nastavíme výchozí polohu serva nebo ohýbacího čepu a také nastavíme výchozí polohu ohýbačky. To se provádí pomocí koncového spínače. Krokový motor se otočí ke spínači a po jeho stisknutí motor začne počítat kroky od nuly a umístí se na nulu stupňů, připraven k ohýbání.
Nyní v sekci smyčky čekáme na příkazy přicházející ze sériového monitoru. Pokud zadáme ruční, vstoupíme do režimu ručního ohýbání, nebo pokud zadáme např. hvězdičku, provede se uživatelská funkce start() a stroj nám automaticky vytvoří tvar hvězdy.
Pojďme se na tuto vlastní funkci podívat.
Takže zde zavádíme smyčku while, která se spustí 5krát, protože hvězda má zjevně 5 bodů. Začneme nastavením hodnoty posuvu, což je množství drátu v milimetrech. Tato hodnota se poté vynásobí 48, což převede hodnotu posuvu do příslušných kroků pro pohyb krokového motoru. Poté pomocí funkce run() roztočíme motor podavače rychlostí nastavenou funkcí setSpeed(). Po dosažení výše uvedené hodnoty feedDistance zastavíme a hned poté nastavíme aktuální hodnotu nulové polohy krokového motoru.
V další fázi ohýbáme drát o 52 stupňů. To se provádí stejným způsobem, jak je popsáno výše. Zde máme také úhlovou konstantu, která se vynásobí požadovaným úhlem. Jakmile motor dosáhne této hodnoty, motor se zastaví, resetuje svou aktuální polohu na 0 a poté provede stejný počet kroků v opačném směru, čímž se motor účinně vrátí do původní polohy.
Poté opět zavedeme stejnou délku drátu a nastavíme čep tak, aby se ohýbačka mohla přesunout do nové výchozí polohy, která slouží k ohýbání druhým směrem. Poté vyjede čep ohýbačky nahoru a drát ohneme o 105 stupňů v opačném směru. Příkazy se opakují 5x, a tak dostaneme tvar hvězdy.
Stejným způsobem, jak je popsáno výše, vytvoříme tvar krychle, nebo jakýkoli jiný tvar, který nás napadne. Co se týče manuálního režimu, princip příkazů je stejný, až na to, že máme o pár řádků více na čtení příkazů přicházejících ze sériového monitoru. Například pro podávání drátu musíme zadat „f“ plus vzdálenost v milimetrech, pro ohnutí drátu musíme zadat „b“ plus úhel ve stupních a pro otočení osy Z musíme zadat „z“ plus úhel ve stupních.
Takto funguje mnou vytvořený program, ale samozřejmě existuje mnoho dalších způsobů, jak jej nakódovat. Zde je kompletní Arduino kód pro tento 3D ohýbací stroj:
Nápověda k webu
Video o vybavení
Copyright
Všechna díla zveřejněná na webu keyprod.ru podléhají autorským právům
V souladu s tím se na ně vztahují požadavky právních předpisů o ochraně výlučných práv k dílu. Proto je zakázáno distribuovat díla stažená z tohoto zdroje a zveřejňovat je na zdrojích třetích stran na internetu.
