Pháo khí nén tự động. Di động và Hỗ trợ Arduino.: 13 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Chào mọi người!

Đây là hướng dẫn lắp ráp pháo khí nén cầm tay. Ý tưởng là tạo ra một khẩu đại bác có thể bắn nhiều thứ khác nhau. Tôi đặt ra một vài mục tiêu chính. Vì vậy, khẩu pháo của tôi nên là:

• Tự động. Để không phải nén khí thủ công bằng bơm tay hoặc chân;
• Cầm tay. Để không bị phụ thuộc vào nguồn điện lưới trong nhà nên tôi có thể mang ra ngoài;
• Tương tác. Tôi nghĩ rằng thật tuyệt khi gắn màn hình cảm ứng vào hệ thống khí nén;
• Nhìn ngầu. Pháo trông giống như một loại vũ khí khoa học viễn tưởng nào đó từ ngoài không gian =).

Tiếp theo, tôi sẽ mô tả toàn bộ quá trình và cho bạn biết cách tạo ra một thiết bị như vậy và những thành phần nào bạn cần.

Xin lưu ý, tôi đã viết hướng dẫn này dành riêng cho các thành phần mà tôi đã sử dụng hoặc cho các chất tương tự của chúng. Nhiều khả năng các bộ phận của bạn sẽ khác với của tôi. Trong trường hợp này, bạn sẽ phải chỉnh sửa các tệp nguồn để làm cho lắp ráp phù hợp với bạn và tự hoàn thiện dự án.

Các chương hướng dẫn:

1. Đánh giá video.
2. Các thành phần. Khí nén.
3. Các thành phần. Khớp nối, Phần cứng và Vật tư tiêu hao.
4. Thiết kế. Khí nén.
5. Các thành phần. Thiết bị điện tử.
6. Sự chuẩn bị. Cắt CNC.
7. Lắp ráp. Bơm, Solenoid và Vỏ khí nén.
8. Lắp ráp. Xử lý, bình khí và thùng.
9. Lắp ráp. Điện tử, Van và Đồng hồ đo.
10. Lắp ráp. Hệ thống dây điện.
11. Lập trình. Hội thảo 4D 4 IDE.
12. Lập trình. XOD IDE.
13. Lập trình.

Bước 1: Xem lại Video

Bước 2: Các thành phần. Khí nén

Ok, hãy bắt đầu từ thiết kế hệ thống khí nén.

Máy bơm không khí

Để nén không khí tự động, tôi đã sử dụng một máy bơm hơi ô tô di động (Hình 1). Máy bơm như vậy hoạt động từ lưới điện ô tô chạy điện 12V DC và có khả năng bơm áp suất không khí lên đến 8 bar hoặc khoảng 116 psi. Một cái của tôi là từ một cái hòm, nhưng tôi gần như chắc chắn rằng cái này là một thiết bị tương tự hoàn chỉnh.

1 x Máy nén khí ô tô điện hạng nặng Automaze Máy nén khí dùng điện 12V Máy bơm lốp có túi & kẹp cá sấu ≈ 63 $;

Từ bộ phụ kiện xe hơi như vậy, bạn chỉ cần một máy nén trong hộp kim loại nguyên bản của nó. Do đó, hãy loại bỏ các lối thoát khí nén không cần thiết (ví dụ: đối với đồng hồ đo áp suất), tháo nắp nhựa bên, tay cầm và công tắc bật / tắt.

Tất cả những điều này chỉ diễn ra, vì vậy bạn không cần chúng nữa. Chỉ để lại chính máy nén với hai dây dẫn ra khỏi vỏ máy. Một ống mềm cũng có thể được để lại nếu bạn không muốn làm phiền với cái mới.

Thông thường, những máy nén như vậy có đầu ra khí nén với ren inch ống G1 / 4 "hoặc G1 / 8".

Bình khí

Để lưu trữ khí nén, bạn cần một bình chứa. Giá trị áp suất lớn nhất trong hệ thống phụ thuộc vào áp suất lớn nhất do máy nén tạo ra. Vì vậy, trong trường hợp của tôi, nó không vượt quá 116 psi. Giá trị áp suất này không cao, nhưng nó không bao gồm việc sử dụng hộp nhựa hoặc thủy tinh để lưu trữ không khí. Sử dụng hình trụ kim loại. Hầu hết chúng đều có mức độ an toàn là quá đủ cho những nhiệm vụ như vậy.

Các bình khí rỗng có sẵn trong các cửa hàng chuyên về hệ thống treo xe hơi. Đây là một ví dụ:

1 x Viking Horns V1003ATK, 1,5 Gallon (5,6 Lít) Tất cả các bình khí bằng kim loại ≈ 46 $;

Tôi giảm bớt nhiệm vụ của mình và lấy bình từ bình chữa cháy bột 5 lít. Đúng, đó không phải là một trò đùa (Hình 2). Bình khí từ bình chữa cháy rẻ hơn bình chữa cháy mua. Tôi đã dùng hết bình chữa cháy bột hóa chất khô BC / ABC 5 lít. Tôi không thể tìm thấy tài liệu tham khảo sản phẩm chính xác, vì vậy một sản phẩm của tôi trông giống như sau:

Bình chữa cháy bột hóa chất khô 1 x 5kg BC / ABC với áp suất khí trong kho ≈ 10 $;

Sau khi tháo rời và làm sạch cặn bột, tôi đã có được hình trụ của mình (Hình 3).

Vì vậy, chiếc xe tăng 5 lít của tôi trông rất bình thường ngoại trừ một chi tiết. Bình chữa cháy mà tôi đã sử dụng được tiêu chuẩn hóa ISO; đó là lý do tại sao xe tăng có ren hệ mét M30x1.5 trên lỗ đầu vào của nó (Hình 4). Ở bước này, tôi phải đối mặt với một vấn đề. Các kết nối khí nén thường có ren ống inch, và rất khó để thêm xi lanh ren hệ mét như vậy vào hệ thống khí nén.

Không bắt buộc.

Để không phải bận tâm với một loạt các bộ điều hợp và phụ kiện, tôi quyết định tự mình chế tạo một ống nối từ G1 đến M30x1.5 (Hình 5, Hình 6). Phần này rất tùy chọn và bạn có thể bỏ qua nếu bình khí có thể được liên kết với hệ thống một cách dễ dàng.

Van điện từ.

Để giải phóng không khí tích tụ trong xi lanh, một van là cần thiết. Để không phải mở van bằng tay mà tự động van điện từ là sự lựa chọn tốt nhất. Tôi đã sử dụng cái này (Hình 7):

1 x S1010 (TORK-GP) VAN RẮN CÓ MỤC ĐÍCH CHUNG, ĐƯỢC ĐÓNG THƯỜNG ≈ 59 $;

Tôi đã sử dụng một van thường đóng để chỉ áp dụng dòng điện vào nó khi được kích hoạt và không lãng phí năng lượng pin. Van DN 25 và áp suất cho phép của nó là 16 bar, gấp đôi áp suất trong hệ thống của tôi. Van này có kết nối khớp nối cái G1 "- cái G1".

Van xả an toàn

Van này được vận hành bằng tay (Hình 8).

Van giảm áp an toàn máy nén khí 1 x 1/4 NPT 165 PSI, Bật bình chứa ≈ 8 $;

Nó được sử dụng để xả áp suất khỏi hệ thống trong một số tình huống quan trọng, như rò rỉ hoặc hỏng hóc thiết bị điện tử. Nó cũng rất thuận tiện cho việc thiết lập và kiểm tra hệ thống khí nén khi kết nối các thiết bị điện tử. Bạn có thể chỉ cần kéo vòng để giảm áp lực. Van nối của tôi là nam G1 / 4”.

Máy đo áp suất.

Một đồng hồ đo áp suất không khí để theo dõi áp suất trong hệ thống khi thiết bị điện tử tắt. Hầu hết mọi loại khí nén đều phù hợp, ví dụ:

1 x Dụng cụ hiệu suất 0-200 PSI Air Gauge cho Phụ kiện bình khí W10055 ≈ 6 $;

Kết nối ống G1 / 4 của tôi với nam là trong hình (Hình 9).

Kiểm tra van

Cần có van một chiều để ngăn không cho khí nén trở lại máy bơm. Van một chiều khí nén nhỏ là ok. Đây là một ví dụ:

1 x Van kiểm tra nội tuyến M2525 MPT điều khiển trung tây, áp suất tối đa 250 psi, 1/4 ≈ 15 $;

Van của tôi có kết nối ren nam G1 / 4 "- nam G1 / 4" (Hình 10).

Máy phát áp suất

Máy phát áp suất hoặc cảm biến áp suất là một thiết bị để đo áp suất của chất khí hoặc chất lỏng. Một bộ truyền áp suất thường hoạt động như một bộ chuyển đổi. Nó tạo ra một tín hiệu điện như một hàm của áp suất. Trong hướng dẫn này, bạn cần máy phát như vậy để điều khiển áp suất không khí tự động bằng thiết bị điện tử. Tôi đã mua cái này (Hình 11):

1 x Cảm biến đầu dò áp suất G1 / 4, Đầu vào 5V Đầu ra 0,5-4,5V / 0-5V Máy phát áp suất cho Dầu khí nước (0-10PSI) ≈ 17 $;

Chính xác là cảm biến này có kết nối G1 / 4 đực, áp suất chấp nhận được và nguồn từ 5V DC. Tính năng cuối cùng khiến cảm biến này trở nên lý tưởng để kết nối với Arduino như bộ điều khiển vi mô.

Bước 3: Các thành phần. Khớp nối, Phần cứng và Сonsumables

Phụ kiện và khớp nối bằng kim loại

Được rồi, để kết hợp tất cả các công cụ khí nén, bạn cần một số phụ kiện ống và khớp nối (Hình 1). Tôi không thể chỉ định các liên kết sản phẩm chính xác đến chúng, nhưng tôi chắc chắn rằng bạn có thể tìm thấy chúng trong cửa hàng phần cứng gần bạn nhất.

Tôi đã sử dụng phụ kiện kim loại từ danh sách:

• 1 x Đầu nối loại Y 3 chiều G1 / 4 "BSPP Female-Female-Female ≈ 2 $;
• 1 x Đầu nối 4 chiều G1 / 4 "BSPP Male-Female-Female-Female ≈ 3 $;
• 1 x Đầu nối 3 chiều G1 "BSPP Male-Male-Male ≈ 3 $;
• 1 x Bộ điều hợp Phù hợp Nữ G1 "sang Nam G1 / 2" ≈ 2 $;
• 1 x Bộ điều hợp Phù hợp Nữ G1 / 2 "đến Nam G1 / 4" ≈ 2 $;
• 1 x Phù hợp Union Male G1 "đến G1" ≈ 3 $;

Lắp bình khí

1 x Bộ chuyển đổi Phù hợp Nữ G1 sang Nam M30x1.5.

Bạn cần thêm một khớp nối, và nó phụ thuộc vào loại xi lanh khí cụ thể mà bạn sẽ sử dụng. Tôi đã sản xuất của tôi theo bản vẽ từ bước trước của hướng dẫn này. Bạn nên tự mình lắp dưới bình khí của mình. Nếu bình khí của bạn có cùng ren M30x1.5, bạn có thể làm khớp nối theo hình vẽ của tôi.

Ống thoát nước PVC

Cái ống này là một nòng pháo của bạn. Chọn đường kính và chiều dài của ống, nhưng hãy nhớ rằng đường kính càng lớn thì ảnh chụp càng yếu. Tôi lấy ống DN50 (2 ) với chiều dài 500mm (Hình 2).

Đây là một ví dụ:

1 x Ống Charlotte 2-in x 20-ft 280 Lịch biểu 40 Ống PVC

Điều chỉnh cho khớp

Bộ phận này để liên kết ống PVC 2 "với hệ thống khí nén kim loại G1". Tôi đã sử dụng khớp nối nén từ ống DN50 đến ren G1, 1/2 "(Hình 3) và bộ chuyển đổi G1 nam, 1/2" sang G1 "(Hình 4).

Các ví dụ:

1 x Hệ thống đường ống nối khí nén Kết nối máy nén khí Female Straight DN 50G11 / 2 ≈ 15 $;

1 x Đầu nối ống Polypropylene Banjo RB150-100, Giảm ống lót, Lịch trình 80, 1-1 / 2 NPT Nam x 1 NPT Nữ ≈ 4 $;

Ống khí nén

Ngoài ra, bạn cần một ống mềm để liên kết máy nén khí với hệ thống khí nén (Hình 5). Ống phải có ren 1/4 NPT hoặc G1 / 4 ở cả hai đầu. Tốt hơn là nên mua loại được làm từ thép và không quá dài. Kiểu như thế này là ổn:

1 x Máy nén khí bằng thép không gỉ Vixen Sừng Ống dẫn đầu bện 1/4 "NPT Male đến 1/4" NPT ≈ 13 $;

Một số ống như vậy có thể đã được lắp đặt van một chiều.

Chốt. Vít:

• Vít M3 (DIN 912 / ISO 4762) chiều dài 10mm - 10 cái;
• Vít M3 (DIN 912 / ISO 4762) chiều dài 20mm - 20 cái;
• Vít M3 (DIN 912 / ISO 4762) chiều dài 25mm - 21 miếng;
• Vít M3 (DIN 912 / ISO 4762) chiều dài 30mm - 8 cái;

Quả hạch:

Đai ốc lục giác M3 (DIN 934 / DIN 985) - 55 miếng;

Vòng đệm:

Máy giặt M3 (DIN 125) - 75 cái;

Dự phòng:

• PCB hex standoff M3 Nam-Nữ chiều dài 24-25mm - 4 miếng;
• PCB hex standoff M3 Nam-Nữ chiều dài 14mm - 10 miếng;

Dấu ngoặc nhọn

Bạn cần hai giá đỡ góc bằng kim loại 30x30 mm để gắn tấm điện tử. Tất cả những thứ này có thể dễ dàng tìm thấy trong một cửa hàng phần cứng địa phương.

Đây là một ví dụ:

1 x Giá đỡ không có thân tàu 30 x 30mm Giá đỡ góc nẹp Giá đỡ 24 chiếc

Chất bịt kín ống khí nén

Có rất nhiều kết nối khí nén trong dự án này. Để hệ thống giữ được áp suất, tất cả các khớp nối của nó phải rất chặt chẽ. Để làm kín, tôi đã sử dụng chất bịt kín kỵ khí đặc biệt cho khí nén. Tôi đã sử dụng Vibra-tite 446 (Hình 6). Màu đỏ có nghĩa là đông đặc rất nhanh. Lời khuyên của tôi Nếu bạn định sử dụng cùng một cái, thì hãy thắt chặt sợi chỉ một cách nhanh chóng và ở vị trí mong muốn. Sẽ là một thách thức để tháo nó ra sau đó.

1 x Chất làm kín Vibra-Tite 446 - Chất làm kín chỉ áp suất cao ≈ 30-40 $;

Bước 4: Thiết kế. Khí nén

Nhìn vào sơ đồ trên. Nó sẽ giúp bạn tìm ra nguyên tắc.

Ý tưởng là nén không khí vào hệ thống bằng cách áp dụng tín hiệu 12V cho máy bơm. Khi không khí lấp đầy hệ thống (mũi tên màu xanh lá cây trong sơ đồ), áp suất bắt đầu tăng lên.

Đồng hồ đo áp suất đo và hiển thị áp suất hiện tại, và bộ truyền khí nén sẽ gửi một tín hiệu tỷ lệ đến bộ vi điều khiển. Khi áp suất trong hệ thống đạt đến giá trị được chỉ định bởi bộ vi điều khiển, máy bơm sẽ tắt và quá trình tăng áp suất sẽ dừng lại.

Sau đó, bạn có thể xả khí nén theo cách thủ công bằng cách kéo vòng van xả khí hoặc bạn có thể bắn (mũi tên màu đỏ trong sơ đồ).

Nếu bạn đặt tín hiệu 24V vào cuộn dây, van điện từ sẽ mở ngay lập tức và xả khí nén với tốc độ rất cao do đường kính bên trong lớn. Sao cho luồng không khí có thể đẩy đạn trong nòng và bằng cách này tạo ra một phát bắn.

Bước 5: Các thành phần. Thiết bị điện tử

Vậy bạn cần những thành phần điện tử nào để vận hành và tự động hóa toàn bộ?

Bộ vi điều khiển

Một bộ vi điều khiển là bộ não của khẩu súng của bạn. Nó đọc áp suất từ cảm biến cũng như điều khiển van điện từ và máy bơm. Đối với các dự án như vậy, Arduino là lựa chọn tốt nhất. Bo mạch Arduino loại nào cũng được. Tôi đã sử dụng tương tự của bảng Arduino Mega (Hình 1).

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

Tất nhiên, tôi hiểu rằng tôi không cần nhiều chân cắm như vậy và tôi có thể tiết kiệm tiền. Tôi chọn Mega chỉ vì một số giao diện UART phần cứng để tôi có thể kết nối màn hình cảm ứng. Ngoài ra, bạn có thể kết nối nhiều thiết bị điện tử vui nhộn hơn vào khẩu pháo của mình.

Mô-đun hiển thị

Như tôi đã viết trước đó, tôi muốn thêm một số tương tác vào khẩu pháo. Đối với điều này, tôi đã cài đặt một màn hình cảm ứng 3.2 (Hình 2). Trên đó, tôi hiển thị giá trị số hóa của áp suất trong hệ thống và đặt giá trị áp suất tối đa. Tôi đã sử dụng màn hình của công ty Hệ thống 4d và một số khác công cụ để cài đặt nó và kết nối với Arduino.

1 x SK-gen4-32DT (Bộ khởi động) ≈ 79 $;

Để lập trình các màn hình như vậy, có môi trường phát triển Hội thảo Hệ thống 4D. Nhưng tôi nói với bạn về nó xa hơn.

Ắc quy

Pháo của tôi phải có thể di chuyển được vì tôi muốn sử dụng nó ở bên ngoài. Điều này có nghĩa là tôi cần lấy năng lượng từ đâu đó để vận hành van, máy bơm và bộ điều khiển Arduino.

Cuộn dây van hoạt động trên 24V. Bo mạch Arduino có thể được cấp nguồn từ 5 đến 12V. Máy nén của máy bơm là ô tô và được cấp điện bằng lưới điện ô tô 12V. Như vậy, điện áp tối đa tôi cần là 24V.

Ngoài ra, trong khi bơm không khí, động cơ máy nén hoạt động rất nhiều và tiêu thụ một dòng điện đáng kể. Hơn nữa, bạn cần phải đặt một dòng điện lớn vào cuộn dây điện từ để vượt qua áp suất không khí trên phích cắm của van.

Đối với tôi, giải pháp là sử dụng pin Li-Po cho các máy điều khiển bằng sóng vô tuyến. Tôi đã mua một pin 6 cell (22,2V) với dung lượng 3300mAh và dòng điện 30C (Hình 3).

1 x LiPo 6S 22, 2V 3300 30C ≈ 106 $;

Bạn có thể sử dụng bất kỳ loại pin nào khác hoặc sử dụng một loại tế bào khác. Điều chính là phải có đủ dòng điện và điện áp. Lưu ý, dung lượng càng nhiều thì pháo càng hoạt động lâu mà không cần sạc lại.

Bộ chuyển đổi điện áp DC-DC

Pin Li-Po là 24V và nó cấp nguồn cho van điện từ. Tôi cần bộ chuyển đổi điện áp DC-DC 24 sang 12 để cấp nguồn cho bảng Arduino và máy nén. Nó phải mạnh mẽ vì máy nén tiêu thụ một dòng điện đáng kể. Cách thoát khỏi tình huống này là mua một bộ chuyển đổi điện áp trên ô tô 30A (Hình 4).

Một ví dụ:

1 x DC 24v đến DC 12v Bước xuống 30A 360W Nguồn điện cho xe tải hạng nặng ≈ 20 $;

Xe tải nặng có điện áp trên xe là 24V. Do đó, để cấp nguồn cho các thiết bị điện tử 12V, các bộ chuyển đổi như vậy được sử dụng.

Rơ le

Bạn cần một vài mô-đun rơle để mở và đóng mạch - mô-đun đầu tiên dành cho máy nén và mô-đun thứ hai dành cho van điện từ. Tôi đã sử dụng những cái này:

2 x Rơ le (Mô-đun Troyka) ≈ 20 $;

Nút

Một vài nút tạm thời tiêu chuẩn. Cái đầu tiên để bật máy nén và cái thứ hai để sử dụng như một bộ kích hoạt để thực hiện một cú sút.

2 x Nút đơn giản (Mô-đun Troyka) ≈ 2 $;

Đèn Led

Một cặp đèn led để báo trạng thái pháo.

2 x Đèn LED đơn giản (Mô-đun Troyka) ≈ 4 $;

Bước 6: Chuẩn bị. Cắt CNC

Để lắp ráp tất cả các bộ phận khí nén và điện tử, tôi cần phải chế tạo một số bộ phận vỏ máy. Tôi cắt chúng bằng máy phay CNC từ 6 mm, và ván ép 4 mm sau đó sơn chúng.

Bản vẽ có trong tệp đính kèm nên bạn có thể tùy chỉnh chúng.

Tiếp theo là danh sách các bộ phận mà bạn cần có để lắp ráp một khẩu pháo theo hướng dẫn này. Danh sách chứa tên bộ phận và chất lượng cần thiết tối thiểu.

• Xử lý - 6 mm - 3 miếng;
• Pin - 6 mm - 8 miếng;
• Arduino_plate - 4 mm - 1 miếng;
• Phôi_dép khí nén - 6mm - 1 cái;
• Phôi_lực khí nén A2 - 6mm - 1 cái;
• Khí nén_B1 - 6mm - 1 cái;
• Bình_kiện khí nén_B2 - 6mm - 1 cái;

Bước 7: Lắp ráp. Bơm, Solenoid và Vỏ khí nén

Danh sách vật liệu:

Ở bước lắp ráp đầu tiên, bạn cần làm một vỏ cho các bộ phận khí nén, lắp ráp tất cả các phụ kiện đường ống, lắp đặt van điện từ và máy nén.

Thiết bị điện tử:

1. Máy nén khí ô tô hạng nặng - 1 cái;

Cắt CNC:

2. Phào_lục khí nén - 1 cái;

3. Phôi_lực khí nén - 1 cái;

4. Phôi_lực khí nén_B1 - 1 cái;

5. Phôi_lông khí nén_B2 - 1 cái;

Van và phụ kiện ống:

6. DN 25 S1010 (TORK-GP) Van điện từ 1 cái;

7. Đầu nối 3 chiều G1”BSPP Male-Male-Male - 1 cái;

8. Lắp Bộ chuyển đổi từ Nữ G1 "sang Nam G1 / 2" - 1 cái;

9. Phù hợp Bộ chuyển đổi Nữ G1 / 2 "sang Nam G1 / 4" - 1 cái;

10. Đầu nối 4 chiều G1 / 4 BSPP Male-Female-Female-Female - 1 cái;

11. Đầu nối loại Y 3 chiều G1 / 4 BSPP Female-Female-Female - 1 mảnh;

12. Lắp Union Male G1 "to G1" - 1 cái;

13. Lắp Adapter Female G1 sang Male M30x1.5 - 1 cái;

Vít:

14. Vít M3 (DIN 912 / ISO 4762) chiều dài 20mm - 20 cái; 15. Đai ốc lục giác M3 (DIN 934 / DIN 985) - 16 miếng;

16. Vòng đệm M3 (DIN 125) - 36 miếng;

17. M4 Vít từ máy nén khí - 4 cái;

Khác:

18. PCB hex standoff M3 Nam-Nữ chiều dài 24-25mm - 4 miếng;

Сonsumables:

19. Chất làm kín ống khí nén.

Quy trình lắp ráp:

Nhìn vào các bản phác thảo. Họ sẽ giúp bạn lắp ráp.

Sơ đồ 1. Lấy hai tấm cắt CNC B1 (vị trí 4) và B2 (vị trí 5) và kết nối chúng như thể hiện trong hình. Cố định chúng bằng vít M3 (vị trí 14), đai ốc (vị trí 15) và vòng đệm (vị trí 16)

Sơ đồ 2. Lấy các tấm đã lắp ráp B1 + B2 từ sơ đồ 1. Chèn bộ chuyển đổi G1 "đến M30x1.5 (vị trí 13) vào bảng điều khiển. Hình lục giác trên bộ điều hợp phải vừa với rãnh lục giác trong bảng điều khiển. Do đó, bộ chuyển đổi được cố định và không quay. Sau đó, lắp máy nén vào rãnh tròn ở phía bên kia của các tấm đã lắp ráp. Đường kính rãnh phải bằng với đường kính ngoài của máy nén. Cố định máy nén bằng vít M4 (vị trí 17) đi kèm với máy bơm ô tô

Sơ đồ 3. Lắp Đầu nối 3 chiều G1 "(vị trí 7) vào van điện từ (vị trí 6). Sau đó, vặn đầu nối (vị trí 7) vào bộ chuyển đổi G1" đến M30x1.5 (vị trí 13).. Cố định tất cả các ren bằng cách sử dụng chất làm kín ống khí nén (vị trí 19). Đầu ra tự do của đầu nối 3 chiều và cuộn dây từ của van điện từ phải hướng lên trên như trong hình. Thân máy nén (vị trí 1) có thể ngăn bạn xoay đầu nối để bạn có thể tạm thời tháo nó ra khỏi cụm. Tháo rời bề mặt bên của máy nén. Thay bốn vít để giữ chặt nắp bên vào chân đế M3 hex (vị trí 18). Lỗ ren trên máy nén loại này thường là M3. Nếu không, bạn cần phải tự mình đục các lỗ ren M3 hoặc M4 trên máy nén

Sơ đồ 4: Lắp ráp 3. Vặn bộ chuyển đổi G1 "sang G1 / 2" (vị trí 8) vào cụm. Vặn bộ chuyển đổi G1 / 2 "sang G1 / 4" (vị trí 9) vào bộ chuyển đổi (vị trí 8). Sau đó, cài đặt đầu nối 4 chiều G1 / 4 "(vị trí.10) và đầu nối 3 chiều Y Loại G1 / 4 "(vị trí 11) như được hiển thị trong sơ đồ. Cố định tất cả các ren bằng cách sử dụng chất làm kín ống khí nén (vị trí 19)

Sơ đồ 5. Lấy hai tấm cắt CNC tấm A1 (vị trí 2) và A2 (vị trí 3) và kết nối chúng như thể hiện trong hình. Cố định chúng bằng vít M3 (vị trí 14), đai ốc (vị trí 15) và vòng đệm (vị trí 16)

Sơ đồ 6. Lấy các tấm đã lắp ráp A1 + A2 từ sơ đồ 5. Chèn khớp nối G1 "đến G1" (vị trí 12) vào các tấm. Hình lục giác trên ống nối phải nằm gọn dưới rãnh hình lục giác trong bảng điều khiển. Do đó, khớp nối được cố định trong bảng điều khiển và không xoay. Sau đó, vặn các tấm A1 + A2 với khớp nối (vị trí 12) bên trong vào van điện từ cụm 4. Xoay các tấm A1 + A2 cho đến khi chúng ở cùng góc với các tấm B1 và B2. Cố định ren giữa van điện từ và khớp nối (vị trí 12) bằng chất làm kín ống khí nén (vị trí 19). Sau đó, hoàn thành việc lắp ráp bằng cách vặn các tấm A1 + A2 vào máy nén bằng vít M3 (vị trí 14)

Bước 8: Lắp ráp. Xử lý, bình khí và thùng

Danh sách vật liệu:

Ở bước này, tạo một tay cầm của khẩu pháo và lắp hộp khí nén vào đó. Sau đó thêm thùng và thùng chứa khí.

1. Bình khí - 1 cái;

Cắt CNC:

2. Xử lý - 3 miếng;

3. Pin - 8 miếng;

Ống và phụ kiện:

4. Ống cống PVC DN50 dài nửa mét;

5. Khớp nối nén PVC từ DN50 đến G1”;

Vít:

6. Vít M3 (DIN 912 / ISO 4762) chiều dài 25mm - 17 cái;

7. Vít M3 (DIN 912 / ISO 4762) chiều dài 30mm - 8 cái;

8. Đai ốc lục giác M3 (DIN 934 / DIN 985) - 25 miếng;

9. Máy giặt M3 (DIN 125) - 50 cái;

Quy trình lắp ráp:

Nhìn vào các bản phác thảo. Họ sẽ giúp bạn với Hội.

Sơ đồ 1. Lấy ba tay cầm cắt CNC (vị trí 2) và kết hợp chúng như thể hiện trong hình. Cố định chúng bằng vít M3 (vị trí 6), đai ốc (vị trí 8) và vòng đệm (vị trí 9)

Sơ đồ 2. Lấy các tay cầm đã lắp ráp từ sơ đồ 1. Chèn tám phần chốt cắt CNC (vị trí 3) vào các rãnh

Sơ đồ 3. Lắp đặt vỏ khí nén từ bước trước vào Lắp ráp. Mối nối có thiết kế vừa vặn. Cố định nó trên tay cầm bằng 8 vít M3 (vị trí 7), đai ốc (vị trí 8) và vòng đệm (vị trí 9)

Sơ đồ 4, Lắp ráp 3. Vặn bình chứa khí (vị trí 1) vào hộp khí nén. Bình khí của tôi đã được bịt kín bằng một vòng cao su được lắp trên bình chữa cháy. Tuy nhiên, tùy thuộc vào bình khí của bạn, bạn có thể cần phải bịt kín mối nối này bằng chất làm kín. Lấy ống cống PVC DN 50 và lắp vào khớp nối nén PVC (vị trí 5). Nó là nòng pháo của bạn =). Vặn mặt kia của khớp nối vào Cụm khí nén. Bạn không thể niêm phong chủ đề này

Bước 9: Lắp ráp. Điện tử, Van và Đồng hồ đo

Danh sách vật liệu:

Bước cuối cùng là lắp các bộ phận, van, đồng hồ đo áp suất khí nén còn lại. Ngoài ra, hãy lắp ráp các thiết bị điện tử và giá đỡ để gắn Arduino và màn hình.

Van, ống mềm và đồng hồ đo:

1. Đồng hồ đo áp suất Aneroid G1 / 4”- 1 cái;

2. Bộ chuyển áp kỹ thuật số G1 / 4”5V - 1 cái;

3. Van xả đáy an toàn G1 / 4”- 1 cái;

4. Van một chiều G1 / 4 "đến G1 / 4" - 1 cái;

5. Ống khí nén dài khoảng 40cm;

Cắt CNC:

6. Tấm Arduino - 1 cái;

Thiết bị điện tử:

7. Bộ chuyển đổi DC-DC điện áp ô tô 24V sang 12V - 1 cái;

8. Arduino Mega 2560 - 1 cái;

9. Mô-đun hiển thị 4D Systems 32DT - 1 mảnh;

Vít:

10. Vít M3 (DIN 912 / ISO 4762) chiều dài 10mm - 10 cái;

11. Vít M3 (DIN 912 / ISO 4762) chiều dài 25mm - 2 cái;

12. Đai ốc lục giác M3 (DIN 934 / DIN 985) - 12 miếng;

13. Vòng đệm M3 (DIN 125) - 4 cái;

Khác:

14. PCB hex standoff M3 Nam-Nữ chiều dài 14mm - 8 miếng;

15. Góc kim loại 30x30mm - 2 cái;

Các thành phần biến đổi để gắn bộ chuyển đổi DC-DC:

16. PCB hex standoff M3 Nam-Nữ chiều dài 14mm - 2 miếng;

17. Vòng đệm M3 (DIN 125) - 4 cái;

18. Vít M3 (DIN 912 / ISO 4762) chiều dài 25mm - 2 cái;

19. Đai ốc dạng lục giác M3 (DIN 934 / DIN 985) - 2 cái;

Сonsumables:

20. Chất làm kín ống khí nén;

Quy trình lắp ráp:

Nhìn vào các bản phác thảo. Họ sẽ giúp bạn với Hội.

Sơ đồ 1. Vặn Van một chiều (vị trí 4) và bộ truyền áp suất (vị trí 2) vào Đầu nối 4 chiều của cụm. Vặn van xả An toàn (vị trí 3) và đồng hồ đo áp suất Aneroid (vị trí 1) vào Đầu nối Loại Y 3 chiều. Bịt tất cả các mối nối ren bằng chất làm kín

Sơ đồ 2. Kết nối van một chiều (vị trí 4) với máy nén bằng ống mềm (vị trí 5). Thường có một vòng cao su trên các ống như vậy, nhưng nếu không, hãy sử dụng chất bịt kín

Sơ đồ 3. Gắn bộ chuyển đổi điện áp DC-DC (vị trí 7) vào Lắp ráp. Bộ chuyển đổi điện áp trên ô tô như vậy có thể có kích thước và kết nối hoàn toàn khác nhau, và không chắc bạn sẽ tìm thấy chính xác giống như của tôi. Vì vậy, hãy tự tìm cách cài đặt nó. Đối với bộ chuyển đổi của tôi, tôi đã chuẩn bị hai lỗ trên tay cầm và cố định nó bằng cách sử dụng chân chống M3 (vị trí 16), vít (vị trí 18), vòng đệm (vị trí 17) và đai ốc (vị trí 19)

Sơ đồ 4: Lấy tấm Arduino cắt CNC (vị trí 6). Gắn bo mạch Arduino Mega 2560 (vị trí 8) vào một mặt của tấm bằng cách sử dụng bốn chân đế (vị trí 14), vít M3 (vị trí 10) và đai ốc (vị trí 12). Gắn mô-đun hiển thị 4D (vị trí 9) vào mặt bên kia của tấm (vị trí 6) bằng cách sử dụng bốn chân đế (vị trí 14), vít M3 (vị trí 10) và đai ốc (vị trí 12). Gắn hai góc kim loại 30x30mm (vị trí 15) vào bảng điều khiển như hình minh họa. Nếu các lỗ gắn trên các góc bạn có không khớp với các lỗ trên bảng điều khiển, hãy tự khoan chúng

Sơ đồ 5. Gắn tấm Arduino đã lắp ráp vào tay cầm của khẩu pháo. Cố định nó bằng vít M3 (vị trí 11), vòng đệm (vị trí 13) và đai ốc (vị trí 12)

Bước 10: Lắp ráp. Hệ thống dây điện

Ở đây, kết nối mọi thứ theo sơ đồ này. Mô-đun hiển thị có thể được kết nối với bất kỳ UART nào; Tôi đã chọn Serial 1. Đừng quên độ dày của dây. Nên sử dụng dây cáp dày để liên kết máy nén và van điện từ với ắc quy. Rơle nên được đặt ở chế độ thường mở.

Bước 11: Lập trình. Hội thảo 4D 4 IDE

Hội thảo Hệ thống 4D là môi trường phát triển giao diện người dùng cho màn hình được sử dụng trong dự án này. Tôi sẽ không cho bạn biết cách kết nối và flash màn hình. Tất cả thông tin này có thể được tìm thấy trên trang web chính thức của nhà sản xuất. Ở bước này, tôi cho bạn biết tôi đã sử dụng widget nào cho giao diện người dùng của pháo.

Tôi đã sử dụng một Form0 duy nhất (Hình 1) và các tiện ích con sau:

Angularmeter 1 Áp suất, Bar

Tiện ích này hiển thị áp suất hệ thống hiện tại theo thanh.

Angularmeter2 Áp suất, Psi

Widget này hiển thị áp suất hệ thống hiện tại trong Psi. Màn hình không hoạt động các giá trị dấu phẩy động. Vì vậy, không thể biết chính xác áp suất tính bằng bar, ví dụ nếu áp suất nằm trong khoảng 3 đến 4 bar. Trong trường hợp này, thang psi có nhiều thông tin hơn.

Rotaryswitch0

Một công tắc xoay để đặt áp suất tối đa trong hệ thống. Tôi quyết định tạo ba giá trị hợp lệ: 2, 4 và 6 bar.

Strings0

Trường văn bản báo cáo rằng bộ điều khiển đã thay đổi thành công giá trị áp suất tối đa.

• Statictext0 Spuit Cannon!
• Statictext1 Áp suất tối đa
• Userimages0

Chỉ dành cho lulz.

Ngoài ra, tôi đính kèm dự án Workshop cho phần sụn hiển thị. Bạn có thể cần nó.

Bước 12: Lập trình. XOD IDE

Thư viện XOD

Để lập trình bộ điều khiển Arduino, tôi sử dụng môi trường lập trình trực quan XOD. Nếu bạn chưa quen với kỹ thuật điện hoặc có thể bạn thích viết các chương trình đơn giản cho bộ điều khiển Arduino như tôi, hãy thử XOD. Đây là công cụ lý tưởng để tạo mẫu thiết bị nhanh chóng.

Tôi đã tạo một thư viện XOD có chứa chương trình pháo:

gabbapeople / khí nén-pháo

Thư viện này chứa một bản vá chương trình cho toàn bộ thiết bị điện tử và nút để vận hành máy phát áp suất.

Ngoài ra, bạn cần một vài thư viện XOD để có thể vận hành các mô-đun hiển thị hệ thống 4D:

gabbapeople / 4d-ulcd

Thư viện này chứa các nút để vận hành các widget 4D-ulcd cơ bản.

bradzilla84 / visi-genie-extra-library

Thư viện này mở rộng các khả năng của thư viện trước đó.

Tiến trình

• Cài đặt phần mềm XOD IDE trên máy tính của bạn.
• Thêm thư viện gabbapeople / khí nén-pháo vào không gian làm việc.
• Thêm thư viện gabbapeople / 4d-ulcd vào không gian làm việc.
• Thêm thư viện bradzilla84 / visi-genie-extra-library vào không gian làm việc.

Bước 13: Lập trình

Ok, toàn bộ bản vá của chương trình khá lớn nên chúng ta hãy xem xét các phần của nó.

Khởi tạo màn hình

Nút init (Hình 1) từ thư viện 4d-ulcd được sử dụng để thiết lập thiết bị hiển thị. Bạn nên liên kết nút giao diện UART với nó. Nút UART phụ thuộc vào cách kết nối chính xác màn hình của bạn. Màn hình cho cảm giác tuyệt vời với phần mềm UART, nhưng nếu có thể, tốt hơn là sử dụng phần cứng. Chân RST của nút init là tùy chọn và dùng để khởi động lại màn hình. Nút Init tạo kiểu dữ liệu DEV tùy chỉnh giúp bạn xử lý các tiện ích hiển thị trong XOD. Tốc độ truyền thông tin BAUD phải giống như được thiết lập khi nhấp nháy màn hình.

Đọc bộ truyền áp suất

Máy phát áp suất của tôi là một thiết bị tương tự. Nó truyền tín hiệu tương tự tỷ lệ với áp suất không khí trong hệ thống. Để tìm ra sự phụ thuộc, tôi đã làm một thử nghiệm nhỏ. Tôi đã bơm máy nén đến một mức nhất định và đọc tín hiệu tương tự. Vì vậy, tôi nhận được một đồ thị của tín hiệu tương tự từ áp suất (Hình 2). Đồ thị này cho thấy sự phụ thuộc là tuyến tính và tôi có thể dễ dàng biểu diễn nó bằng phương trình y = kx + b. Vì vậy, đối với cảm biến này, phương trình là:

Điện áp đọc tương tự * 15, 384 - 1, 384.

Vì vậy, tôi nhận được giá trị chính xác (PRES) của áp suất trong các thanh (Hình 3). Sau đó, tôi làm tròn nó thành một giá trị số nguyên và gửi nó đến tiện ích ghi-góc-mét đầu tiên. Tôi cũng dịch áp suất với sự trợ giúp của bản đồ nút bản đồ sang psi và gửi nó đến tiện ích ghi-góc-mét thứ hai.

Thiết lập áp suất tối đa

Giá trị áp suất lớn nhất được thiết lập để đọc công tắc xoay (Hình 4). Widget công tắc xoay-đọc có ba vị trí với các chỉ số 0, 1 và 2. tương ứng với các giá trị áp suất 2, 4 và 6 bar trên màn hình. Để chuyển đổi chỉ số thành áp suất tối đa (EST), tôi nhân nó với 2 và cộng 2. Tiếp theo, tôi cập nhật tiện ích string0 với nút ghi-string-pre. Nó thay đổi chuỗi trên màn hình và thông báo rằng áp suất tối đa được cập nhật.

Vận hành van điện từ và máy nén

Nút nút đầu tiên được kết nối với chân số 6 và bật rơle máy nén. Rơ le máy nén được điều khiển thông qua nút ghi kỹ thuật số được kết nối với chân 8. Nếu nút được nhấn và áp suất hệ thống (PRES) nhỏ hơn áp suất đã đặt (EST), máy nén sẽ bật và bắt đầu bơm không khí cho đến khi áp suất hệ thống (PRES) lớn hơn giá trị tối đa (EST) (Hình 5).

Ảnh được thực hiện bằng cách nhấn nút kích hoạt. Nó đơn giản. Nút nút kích hoạt được kết nối với chân 5 sẽ chuyển rơle điện từ sử dụng nút ghi kỹ thuật số được kết nối với Chân 12.

Biểu thị trạng thái

Đèn LED không bao giờ là đủ =). Súng có hai đèn LED: đèn xanh và đèn đỏ. Nếu máy nén không được bật và áp suất trong hệ thống (PRES) bằng với giá trị ước tính (EST) hoặc nhỏ hơn một chút, thì đèn LED màu xanh lá cây sẽ sáng (Hình 6). Nó có nghĩa là bạn có thể nhấn cò một cách an toàn. Nếu máy bơm đang chạy hoặc áp suất hệ thống thấp hơn áp suất mà bạn đã cài đặt trên màn hình, thì đèn LED màu đỏ sẽ sáng lên và màu xanh lá cây sẽ giảm.