Automatisch pneumatisch kanon. Draagbaar en Arduino-aangedreven: 13 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Hallo allemaal!

Dit is de instructie om een draagbaar pneumatisch kanon in elkaar te zetten. Het idee was om een kanon te maken dat verschillende dingen kan schieten. Ik heb een paar hoofddoelen gesteld. Dus, wat mijn kanon zou moeten zijn:

• Automatisch. Om de lucht niet handmatig te comprimeren met een hand- of voetpomp;
• Draagbaar. Om niet afhankelijk te zijn van het elektriciteitsnet thuis, zodat ik het mee naar buiten kan nemen;
• Interactief. Het leek me geweldig om een touchscreen display aan een pneumatisch systeem te bevestigen;
• Cool uitzien. Het kanon zou eruit moeten zien als een soort sci-fi wapen uit de ruimte =).

Vervolgens beschrijf ik het hele proces en vertel ik je hoe je zo'n apparaat maakt en welke componenten je nodig hebt.

Let op, ik heb deze instructie uitsluitend geschreven voor de componenten die ik heb gebruikt of voor hun analogen. Hoogstwaarschijnlijk zullen jouw onderdelen anders zijn dan de mijne. In dit geval moet u de bronbestanden bewerken om de assembly voor u geschikt te maken en het project zelf af te ronden.

Instructie hoofdstukken:

1. Videobeoordeling.
2. Componenten. Pneumatiek.
3. Componenten. Koppelingen, hardware en verbruiksartikelen.
4. Ontwerp. Pneumatiek.
5. Componenten. Elektronica.
6. Voorbereiding. CNC snijden.
7. In elkaar zetten. Pomp, solenoïde en pneumatische behuizing.
8. In elkaar zetten. Handvat, luchttank en vat.
9. In elkaar zetten. Elektronica, kleppen en meters.
10. In elkaar zetten. Bedrading.
11. Programmering. 4D Workshop 4 IO.
12. Programmering. XOD IDE.
13. Programmering.

Stap 1: Videobeoordeling

Stap 2: Componenten. Pneumatiek

Ok, laten we beginnen met het ontwerp van het pneumatische systeem.

Luchtpomp

Om de lucht automatisch te comprimeren, heb ik een draagbare auto-luchtpomp gebruikt (Afb. 1). Dergelijke pompen werken vanuit het 12V DC-elektriciteitsnet voor auto's en kunnen een luchtdruk tot 8 bar of ongeveer 116 psi pompen. De mijne kwam uit een kofferbak, maar ik ben er bijna zeker van dat deze volledig analoog is.

1 x Automaze Heavy Duty Metal 12V Elektrische Auto Luchtcompressor Pomp Banden Inflator Met Tas & Alligator Klemmen ≈ 63 $;

Van zo'n carkit heb je alleen een compressor in zijn oorspronkelijke metalen behuizing nodig. Verwijder daarom onnodige pneumatische uitgangen (bijvoorbeeld voor een manometer), verwijder de plastic zijafdekking, de draagbeugel en de aan/uit-schakelaar.

Al deze dingen vinden alleen plaats, dus je hebt ze niet meer nodig. Laat alleen de compressor zelf met twee draden die uit de behuizing steken. Een flexibele slang kan ook worden overgelaten als u geen moeite wilt doen met de nieuwe.

Meestal hebben dergelijke compressoren een pneumatische uitgang met de G1/4" of G1/8" pijp inch schroefdraad.

Lucht tank

Om de perslucht op te slaan heb je een tank nodig. De maximale drukwaarde in het systeem is afhankelijk van de maximale druk die door de compressor wordt gegenereerd. Dus in mijn geval is het niet hoger dan 116 psi. Deze drukwaarde is niet hoog, maar sluit het gebruik van plastic of glazen containers voor het opslaan van lucht uit. Gebruik metalen cilinders. De meeste van hen hebben een veiligheidsmarge die meer dan voldoende is voor dergelijke taken.

Lege luchttanks zijn verkrijgbaar in winkels die gespecialiseerd zijn in auto-ophangsystemen. Deze is een voorbeeld:

1 x Viking Horns V1003ATK, 1,5 gallon (5,6 liter) volledig metalen luchttank ≈ 46 $;

Ik verlichtte mijn taak en nam de tank van de 5-liter poederbrandblusser. Ja, het is geen grap (foto 2). De luchttank uit de blusser was goedkoper dan de gekochte. Ik heb de 5 liter BC/ABC-blusser met droog chemisch poeder opgebruikt. Ik kon geen exacte productreferentie vinden, dus die van mij zag er ongeveer zo uit:

1 x 5kg BC/ABC droog chemisch poeder brandblusser met winkelgasdruk ≈ 10 $;

Na het demonteren en opruimen van de poedermoer, kreeg ik mijn cilinder (Afb. 3).

Dus mijn tank van 5 liter ziet er heel gewoon uit, op één detail na. De blusser die ik heb gebruikt is ISO gestandaardiseerd; daarom heeft de tank de M30x1.5 metrische schroefdraad op het inlaatgat (Afb. 4). Bij deze stap kreeg ik een probleem. Pneumatische verbindingen hebben meestal inch-buisdraden en het is moeilijk om een dergelijke metrische schroefdraadcilinder aan het pneumatische systeem toe te voegen.

Optioneel.

Om me niet bezig te houden met een heleboel adapters en fittingen heb ik besloten om zelf een G1 tot M30x1.5 buisfitting te maken (Afb. 5, Afb. 6). Dit onderdeel is zeer optioneel, en u kunt het overslaan als uw luchttank kan eenvoudig aan het systeem worden gekoppeld Ik heb een CAD-tekening van mijn fitting bijgevoegd voor degenen die met hetzelfde probleem kunnen worden geconfronteerd.

Magneetventiel.

Om de lucht die zich in de cilinder heeft opgehoopt te laten ontsnappen, is een klep nodig. Om de klep niet handmatig maar automatisch te openen is de magneetklep de beste keuze. Ik gebruikte deze (foto 7):

1 x S1010 (TORK-GP) ALGEMEEN SOLENOIDDEKLEP, NORMAAL GESLOTEN ≈ 59$;

Ik heb een normaal gesloten klep gebruikt om er alleen stroom op te zetten als het wordt afgevuurd en geen batterijvermogen verspilt. De klep DN 25 en de toegestane druk is 16 bar, wat twee keer meer is dan de druk in mijn systeem. Dit ventiel heeft een koppelingsaansluiting vrouwelijk G1" - vrouwelijk G1".

Veiligheidsafblaasventiel

Deze klep wordt handmatig bediend (Afb. 8).

1 x 1/4 NPT 165 PSI Luchtcompressor Veiligheidsontlastklep, Tank Pop Off ≈ 8 $;

Het wordt gebruikt om de druk uit het systeem te halen in sommige kritieke situaties, zoals lekkage of storing van elektronica. Het is ook erg handig voor het instellen en controleren van het pneumatische systeem bij het aansluiten van elektronica. Je kunt gewoon aan de ring trekken om de druk te verlichten. De aansluiting van mijn ventiel is mannelijk G1/4.

Druk meter.

Eén aneroïde manometer om de druk in het systeem te controleren wanneer de elektronica is uitgeschakeld. Bijna elke pneumatische past, bijvoorbeeld:

1 x prestatiegereedschap 0-200 PSI luchtmeter voor luchttankaccessoire W10055 ≈ 6 $;

Mijn met mannelijke G1/4 buisaansluiting staat op de foto (Afb. 9).

Terugslagklep

Een terugslagklep is nodig om te voorkomen dat de perslucht terug in de pomp komt. De kleine pneumatische terugslagklep is ok. Hier is een voorbeeld:

1 x Midwest Control M2525 MPT in-line terugslagklep, 250 psi maximale druk, 1/4 ≈ 15 $;

Mijn ventiel heeft een mannelijke G1/4" - mannelijke G1/4" schroefdraadaansluiting (Afb. 10).

Drukuitoefenaar

Een druktransmitter of druksensor is een apparaat voor drukmeting van gassen of vloeistoffen. Een druktransmitter fungeert meestal als een transducer. Het genereert een elektrisch signaal als functie van de opgelegde druk. In deze instructable heb je zo'n zender nodig om de luchtdruk automatisch door elektronica te regelen. Ik kocht dit (Afb. 11):

1 x G1/4 druktransducersensor, ingang 5V uitgang 0,5-4,5V / 0-5V druktransmitter voor watergasolie (0-10PSI) ≈ 17 $;

Precies deze heeft de mannelijke G1/4 -aansluiting, acceptabele druk en vermogen van 5V DC. De laatste functie maakt deze sensor ideaal voor aansluiting op Arduino-achtige microcontrollers.

Stap 3: Componenten. Koppelingen, hardware en verbruiksartikelen

Metalen fittingen en koppelingen

Ok, om alle pneumatische dingen te combineren heb je wat buisfittingen en koppelingen nodig (Afb. 1). Ik kan de exacte productlinks niet specificeren, maar ik weet zeker dat je ze in de dichtstbijzijnde bouwmarkt kunt vinden.

Ik gebruikte metalen hulpstukken uit de lijst:

• 1 x 3-weg Y-type connector G1/4 "BSPP vrouwelijk-vrouwelijk-vrouwelijk ≈ 2 $;
• 1 x 4-weg connector G1/4 "BSPP mannelijk-vrouwelijk-vrouwelijk-vrouwelijk ≈ 3 $;
• 1 x 3-weg connector G1 "BSPP mannelijk-mannelijk-mannelijk ≈ 3 $;
• 1 x montageadapter vrouwelijk G1" naar mannelijk G1/2" ≈ 2 $;
• 1 x montageadapter vrouwelijk G1/2" naar mannelijk G1/4" ≈ 2 $;
• 1 x montage Union Male G1" tot G1" ≈ 3 $;

Montage luchttank

1 x Fitting Adapter Female G1 naar Male M30x1.5.

U hebt nog een koppeling nodig en dit hangt af van de specifieke luchtcilinder die u gaat gebruiken. Ik vervaardigde de mijne volgens de tekening van de vorige stap van deze instructie. Montage onder uw luchttank dient u zelf op te halen. Als uw luchttank dezelfde schroefdraad M30x1,5 heeft, kunt u een koppeling maken volgens mijn tekening.

PVC rioolbuis

Deze pijp is een loop van je kanon. Kies je diameter en lengte van de buis, maar houd er rekening mee dat hoe groter de diameter, hoe zwakker de opname. Ik nam de DN50 (2 ) pijp met de lengte van 500 mm (afb. 2).

Hier is een voorbeeld:

1 x Charlotte Pipe 2-in x 20-ft 280 Schedule 40 PVC-buis

Knelkoppeling

Dit onderdeel is om de 2" PVC-buis te verbinden met het G1" metalen pneumatische systeem. Ik gebruikte de compressiekoppeling van DN50-buis naar vrouwelijke G1, 1/2"-schroefdraad (Afb. 3) en de mannelijke G1, 1/2"-naar vrouwelijke G1"-adapter (Afb. 4).

De voorbeelden:

1 x Perslucht Fitting Leidingsysteem Luchtcompressor Aansluitingen Vrouwelijk Recht DN 50G11/2 ≈ 15$;

1 x Banjo RB150-100 polypropyleen pijpfitting, reductiebus, schema 80, 1-1/2 NPT mannelijk x 1 NPT vrouwelijk ≈ 4 $;

Pneumatische slang

Ook heeft u een flexibele slang nodig om de luchtcompressor te verbinden met het pneumatische systeem (Afb. 5). De buis moet aan beide uiteinden 1/4 NPT- of G1/4 -schroefdraad hebben. Het is beter om een van staal te kopen en niet te lang. Zoiets als dit is oké:

1 x Vixen Horns roestvrijstalen luchtcompressor gevlochten leiderslang 1/4 "NPT mannelijk naar 1/4" NPT ≈ 13 $;

Op sommige van dergelijke slangen is mogelijk al een terugslagklep geïnstalleerd.

Bevestigingsmiddelen. Schroeven:

• Schroef M3 (DIN 912 / ISO 4762) 10mm lengte - 10 stuks;
• Schroef M3 (DIN 912 / ISO 4762) 20mm lengte - 20 stuks;
• Schroef M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25mm lengte - 21 stuks;
• Schroef M3 (DIN 912 / ISO 4762) 30mm lengte - 8 stuks;

noten:

Zeskantmoer M3 (DIN 934 / DIN 985) - 55 stuks;

sluitringen:

Ring M3 (DIN 125) - 75 stuks;

afstanden:

• PCB hex afstandhouder M3 Male-Female 24-25mm lengte - 4 stuks;
• PCB hex afstandhouder M3 Male-Female 14mm lengte - 10 stuks;

Hoek beugels

Voor de bevestiging van de elektronicaplaat heeft u twee metalen hoekbeugels 30x30 mm nodig. Al deze spullen zijn gemakkelijk te vinden in een plaatselijke ijzerhandel.

Hier is een voorbeeld:

1 x Hulless Plank Beugel 30 x 30mm Hoek Brace Verbinding Beugel Bevestiging 24 stuks

Afdichtmiddel voor pneumatische buizen

Er zijn veel pneumatische verbindingen in dit project. Om ervoor te zorgen dat het systeem de druk kan vasthouden, moeten alle koppelingen zeer strak zijn. Voor het afdichten heb ik een speciaal anaëroob afdichtmiddel voor pneumatiek gebruikt. Ik gebruikte Vibra-tite 446 (Afb. 6). Rode kleur betekent zeer snelle stolling. Mijn advies Als je dezelfde gaat gebruiken, draai de draad dan snel en in de gewenste positie vast. Het zal een uitdaging zijn om het daarna los te schroeven.

1 x Vibra-Tite 446 koelmiddelafdichtmiddel – schroefdraadafdichting onder hoge druk ≈ 30-40 $;

Stap 4: Ontwerp. Pneumatiek

Kijk naar het schema hierboven. Het zal je helpen het principe te achterhalen.

Het idee is om de lucht in het systeem te comprimeren door het 12V-signaal naar de pomp te sturen. Wanneer de lucht het systeem vult (groene pijlen in het schema), begint de druk te stijgen.

De manometer meet en geeft de huidige druk weer, en de pneumatische zender stuurt een proportioneel signaal naar de microcontroller. Wanneer de druk in het systeem de door de microcontroller gespecificeerde waarde bereikt, wordt de pomp uitgeschakeld en stopt de drukverhoging.

Hierna kunt u de perslucht handmatig afblazen door aan de ring van het afblaasventiel te trekken, of u kunt een schot maken (rode pijlen in het schema).

Als je het 24V-signaal aan de spoel toedient, gaat het magneetventiel in een oogwenk open en laat de perslucht door de grote binnendiameter met een zeer hoge snelheid vrij. Zodat de luchtstroom de munitie in een ton kan duwen en hierdoor een schot maakt.

Stap 5: Componenten. Elektronica

Dus welke elektronische componenten heb je nodig om het geheel te bedienen en te automatiseren?

Microcontroller

Een microcontroller is het brein van je wapen. Het leest de druk van de sensor en regelt het magneetventiel en de pomp. Voor dergelijke projecten is Arduino de beste keuze. Elk type Arduino-bord is ok. Ik gebruikte de analoog van een Arduino Mega-bord (Afb. 1).

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

Natuurlijk begrijp ik dat ik niet zoveel invoerpinnen nodig heb en dat ik geld kan besparen. Ik heb voor de Mega gekozen vanwege verschillende hardware UART-interfaces, zodat ik een touchscreen-display kan aansluiten. Daarnaast kun je nog veel meer leuke elektronica op je kanon aansluiten.

Weergavemodule

Zoals ik al eerder schreef, wilde ik wat interactiviteit aan het kanon toevoegen. Hiervoor heb ik een 3,2-inch aanraakscherm geïnstalleerd (Afb. 2). Hierop toon ik de gedigitaliseerde waarde van de druk in het systeem en stel de maximale drukwaarde in. Ik gebruikte een scherm van het bedrijf 4d Systems en enkele andere dingen om het te flashen en verbinding te maken met Arduino.

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

Voor het programmeren van dergelijke displays is er een ontwikkelomgeving van 4D System Workshop. Maar ik vertel je er verder over.

Accu

Mijn kanon moet draagbaar zijn omdat ik het buiten wil gebruiken. Dit betekent dat ik ergens energie vandaan moet halen om de klep, pomp en Arduino-controller te bedienen.

De ventielspoel werkt op 24V. Arduino-bord kan worden gevoed van 5 tot 12V. De compressor van de pomp is een auto en wordt aangedreven door een 12V auto-elektriciteitsnet. Dus de maximale spanning die ik nodig heb is 24V.

Ook doet de compressormotor tijdens het pompen van de lucht veel werk en verbruikt hij veel stroom. Verder moet je een grote stroom op de magneetspoel zetten om de luchtdruk op de plug van het ventiel te overwinnen.

Voor mij is de oplossing het gebruik van Li-Po-batterijen voor radiografisch bestuurbare machines. Ik kocht een 6 cel batterij (22.2V) met de 3300mAh capaciteit en 30C stroom (Afb. 3).

1 x LiPo 6S 22, 2V 3300 30C 106 $;

U kunt elke andere batterij gebruiken of een ander type cellen gebruiken. Het belangrijkste is om voldoende stroom en spanning te hebben. Let op, hoe meer capaciteit, hoe langer het kanon werkt zonder op te laden.

DC-DC Spanningsomvormer

De Li-Po-batterij is 24V en voedt het magneetventiel. Ik heb een DC-DC 24 naar 12 spanningsomvormer nodig om het Arduino-bord en de compressor van stroom te voorzien. Het moet krachtig zijn omdat de compressor een aanzienlijke stroom verbruikt. De uitweg uit deze situatie was de aankoop van een 30A-autospanningsomvormer (Afb. 4).

Een voorbeeld:

1 x DC 24v naar DC 12v Step Down 30A 360W zware vrachtwagenvoeding voor auto's ≈ 20 $;

Zware vrachtwagens hebben een boordspanning van 24V. Daarom worden dergelijke omvormers gebruikt om 12V-elektronica van stroom te voorzien.

relais

U hebt een aantal relaismodules nodig om circuits te openen en te sluiten - de eerste voor de compressor en de tweede voor de magneetklep. Ik heb deze gebruikt:

2 x relais (Troyka-module) ≈ 20 $;

Toetsen

Een paar standaard kortstondige knoppen. De eerste om de compressor in te schakelen en de tweede om als trigger te gebruiken om een schot te maken.

2 x eenvoudige knop (Troyka-module) ≈ 2 $;

Led's

Een paar leds om de staat van het kanon aan te geven.

2 x eenvoudige LED (Troyka-module) ≈ 4 $;

Stap 6: Voorbereiding. CNC snijden

Om alle pneumatische en elektronische componenten te monteren, moest ik een aantal kastonderdelen maken. Ik sneed ze met een CNC-freesmachine van 6 mm en 4 mm multiplex en schilderde ze vervolgens.

Tekeningen zijn in de bijlage zodat u ze kunt aanpassen.

Hierna volgt een lijst met onderdelen die u nodig heeft om een kanon volgens deze instructie te monteren. De lijst bevat onderdeelnamen en minimaal noodzakelijke kwaliteit.

• Handvat - 6 mm - 3 stuks;
• Pin - 6 mm - 8 stuks;
• Arduino_plate - 4 mm - 1 stuk;
• Pneumatic_plate_A1 - 6mm - 1 stuk;
• Pneumatic_plate_A2 - 6mm - 1 stuk;
• Pneumatic_plate_B1 - 6mm - 1 stuk;
• Pneumatic_plate_B2 - 6mm - 1 stuk;

Stap 7: Montage. Pomp, solenoïde en pneumatische behuizing

De materiaallijst:

Bij de eerste montagestap moet u een behuizing voor pneumatische componenten maken, alle buisfittingen monteren, een magneetventiel en een compressor installeren.

Elektronica:

1. Heavy duty auto luchtcompressor - 1 stuk;

CNC snijden:

2. Pneumatic_plate_A1 - 1 stuk;

3. Pneumatic_plate_A2 - 1 stuk;

4. Pneumatic_plate_B1 - 1 stuk;

5. Pneumatic_plate_B2 - 1 stuk;

Kleppen en buisfittingen:

6. DN 25 S1010 (TORK-GP) Magneetventiel 1 stuk;

7. 3-Way Connector G1 BSPP Male-Male-Male - 1 stuk;

8. Fitting Adapter Female G1" naar Male G1/2" - 1 stuk;

9. Fitting Adapter Female G1/2" naar Male G1/4" - 1 stuk;

10. 4-weg connector G1/4 BSPP Male-Female-Female-Female - 1 stuk;

11. 3-weg Y-type connector G1/4 BSPP vrouwelijk-vrouwelijk-vrouwelijk - 1 stuk;

12. Aansluiting Union Male G1" tot G1" - 1 stuk;

13. Fitting Adapter Female G1 naar Male M30x1.5 - 1 stuk;

Schroeven:

14. Schroef M3 (DIN 912 / ISO 4762) 20mm lengte - 20 stuks; 15. Zeskantmoer M3 (DIN 934 / DIN 985) - 16 stuks;

16. Ring M3 (DIN 125) - 36 stuks;

17. M4 Schroeven van de luchtcompressor - 4 stuks;

Ander:

18. PCB zeskant afstandhouder M3 Man-Vrouw 24-25mm lengte - 4 stuks;

verbruiksartikelen:

19. Afdichtmiddel voor pneumatische buizen.

Montage proces:

Kijk naar de schetsen. Zij zullen u helpen met de montage.

Schema 1. Neem twee CNC-gesneden panelen B1 (pos. 4) en B2 (pos. 5) en verbind ze zoals weergegeven in de afbeelding. Bevestig ze met M3-schroeven (pos. 14), moeren (pos. 15) en ringen (pos. 16)

Schema 2. Neem de gemonteerde panelen B1+B2 uit schema 1. Steek de G1" naar M30x1.5 adapter (pos. 13) in het paneel. De zeskant op de adapter moet onder de zeshoekige groef in het paneel passen. adapter zit vast en draait niet. Installeer vervolgens de compressor in de ronde sleuf aan de andere kant van de gemonteerde panelen. De sleufdiameter moet gelijk zijn aan de buitendiameter van de compressor. Bevestig de compressor met de M4 schroeven (pos. 17) die bij de autopomp is geleverd

Schema 3. Steek de 3-weg connector G1" (pos. 7) in het magneetventiel (pos. 6). Schroef vervolgens de connector (pos. 7) in de G1" naar M30x1.5 adapter (pos. 13). Bevestig alle schroefdraad met behulp van pneumatische buisafdichtmiddel (pos. 19). De vrije uitgang van de 3-weg connector en de magneetspoel van de magneetklep moeten naar boven gericht zijn, zoals weergegeven in de afbeelding. De behuizing van de compressor (pos. 1) kan voorkomen dat u de connector draait, zodat u deze tijdelijk van het geheel kunt losmaken. Demonteer het zijoppervlak van de compressor. Plaats vier schroeven terug waarmee de zijkap aan de M3 zeskantige afstandhouders (pos. 18) is bevestigd. Draadgaten op compressoren van dit type zijn meestal M3. Als dat niet het geval is, moet u zelf de M3- of M4-schroefdraadgaten in de compressor tikken

Schema 4. Montage nemen 3. Schroef de G1" naar G1/2" adapter (pos. 8) op het geheel. Schroef de G1/2" naar G1/4" adapter (pos. 9) op de adapter (pos. 8). Installeer vervolgens de 4-weg G1/4"-connector (pos.10) en 3-weg Y Type G1/4" connector (pos. 11) zoals getoond in het schema. Bevestig alle schroefdraad met behulp van pneumatische buisafdichtmiddel (pos. 19)

Schema 5. Neem twee CNC-gesneden panelen A1 (pos. 2) en A2 (pos. 3) en verbind ze zoals weergegeven in de afbeelding. Bevestig ze met M3-schroeven (pos. 14), moeren (pos. 15) en ringen (pos. 16)

Schema 6. Neem de gemonteerde platen A1+A2 uit schema 5. Plaats de G1" tot G1" fitting (pos. 12) in de panelen. De zeskant op de fitting moet onder de zeskantige groef in het paneel passen. Het beslag zit dus vast in het paneel en draait niet. Schroef vervolgens de panelen A1+A2 met de fitting (pos. 12) aan de binnenkant op de magneetklep van de montage 4. Draai de A1+A2-panelen totdat ze in dezelfde hoek staan als de B1- en B2-panelen. Zet de schroefdraad tussen de magneetklep en de fitting (pos. 12) vast met een pneumatische buisafdichtmiddel (pos. 19). Voltooi vervolgens de montage door A1+A2-panelen op de compressor te schroeven met M3-schroeven (pos. 14)

Stap 8: Montage. Handvat, luchttank en vat

De materiaallijst:

Maak bij deze stap een handvat van het kanon en installeer de pneumatische behuizing erop. Voeg vervolgens het vat en de luchttank toe.

1. Luchttank - 1 stuk;

CNC snijden:

2. Handvat - 3 stuks;

3. Pin - 8 stuks;

Buizen en fittingen:

4. DN50 PVC rioolbuis van een halve meter lang;

5. PVC knelkoppeling van DN50 naar G1 ;

Schroeven:

6. Schroef M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25mm lengte - 17 stuks;

7. Schroef M3 (DIN 912 / ISO 4762) 30mm lengte - 8 stuks;

8. Zeskantmoer M3 (DIN 934 / DIN 985) - 25 stuks;

9. Ring M3 (DIN 125) - 50 stuks;

Montage proces:

Kijk naar de schetsen. Zij zullen u helpen met de Assemblee.

Schema 1. Neem drie CNC-gesneden handgrepen (pos. 2) en combineer ze zoals op de afbeelding. Bevestig ze met M3-schroeven (pos. 6), moeren (pos. 8) en ringen (pos. 9)

Schema 2. Neem geassembleerde handgrepen uit schema 1. Steek acht CNC-gesneden pendelen (pos. 3) in de groeven

Schema 3. Installeer de pneumatische behuizing van de vorige stap naar de montage. De verbinding heeft een snap-fit ontwerp. Bevestig het op de handgreep met 8 M3-schroeven (pos. 7), moeren (pos. 8) en ringen (pos. 9)

Schema 4. Take montage 3. Schroef de luchttank (pos. 1) op de pneumatische behuizing. Mijn luchttank was afgesloten met een rubberen ring die op de brandblusser was geïnstalleerd. Maar, afhankelijk van uw luchttank, moet u deze verbinding mogelijk afdichten met een kit. Neem de PVC-rioolbuis DN 50 en steek deze in de PVC-knelkoppeling (pos. 5). Het is de loop van je kanon =). Schroef de andere kant van de koppeling op de pneumatische montage. Je mag dit draadje niet verzegelen

Stap 9: Montage. Elektronica, kleppen en meters

De materiaallijst:

De laatste stap is het installeren van de overige pneumatische componenten, kleppen en manometers. Monteer ook de elektronica en de beugel voor het monteren van Arduino en display.

Kleppen, slangen en meters:

1. Aneroïde manometer G1/4 - 1 stuk;

2. Digitale druktransmitter G1/4 5V - 1 stuk;

3. Veiligheidsafblaasventiel G1/4 - 1 stuk;

4. Terugslagklep G1/4" tot G1/4" - 1 stuk;

5. Pneumatische slang ongeveer 40 cm lang;

CNC-snijden:

6. Arduino-plaat - 1 stuk;

Elektronica:

7. Autospanning DC-DC converter 24V naar 12V - 1 stuk;

8. Arduino Mega 2560 - 1 stuk;

9. 4D Systems 32DT weergavemodule - 1 stuk;

Schroeven:

10. Schroef M3 (DIN 912 / ISO 4762) 10mm lengte - 10 stuks;

11. Schroef M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25mm lengte - 2 stuks;

12. Zeskantmoer M3 (DIN 934 / DIN 985) - 12 stuks;

13. Ring M3 (DIN 125) - 4 stuks;

Ander:

14. PCB hex impasse M3 Male-Female 14mm lengte - 8 stuks;

15. Metalen hoek 30x30mm - 2 stuks;

Variabele componenten om DC-DC converter te monteren:

16. PCB zeskant afstandhouder M3 mannelijk-vrouwelijk 14 mm lengte - 2 stuks;

17. Ring M3 (DIN 125) - 4 stuks;

18. Schroef M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25mm lengte - 2 stuks;

19. Zeskantmoer M3 (DIN 934 / DIN 985) - 2 stuks;

verbruiksartikelen:

20. Afdichtmiddel voor pneumatische buizen;

Montage proces:

Kijk naar de schetsen. Zij zullen u helpen met de Assemblee.

Schema 1. Schroef de terugslagklep (pos. 4) en de druktransmitter (pos. 2) op de 4-wegconnector van het geheel. Schroef de veiligheidsafblaasklep (pos. 3) en aneroïde manometer (pos. 1) op de 3-weg Y-type connector. Dicht alle schroefdraadverbindingen af met een kit

Schema 2. Sluit de terugslagklep (pos. 4) aan op de compressor met een slang (pos. 5). Er zit meestal een rubberen ring op dergelijke buizen, maar als dat niet het geval is, gebruik dan een afdichtmiddel

Schema 3. Monteer de DC-DC-spanningsomvormer (pos. 7) op de montage. Dergelijke spanningsomvormers voor auto's kunnen totaal verschillende afmetingen en aansluitingen hebben, en het is onwaarschijnlijk dat u precies dezelfde als de mijne zult vinden. Zoek dus uit hoe u het zelf kunt installeren. Voor mijn converter heb ik de twee gaten in het handvat voorbereid en vastgezet met M3-afstandhouders (pos. 16), schroeven (pos. 18), ringen (pos. 17) en moeren (pos. 19)

Schema 4. Neem een CNC-gesneden Arduino-plaat (pos. 6). Monteer het Arduino Mega 2560-bord (pos. 8) aan de ene kant van de plaat met behulp van vier afstandhouders (pos.14), M3-schroeven (pos. 10) en moeren (pos. 12). Monteer de 4D-weergavemodule (pos. 9) aan de andere kant van de plaat (pos. 6) met behulp van vier afstandhouders (pos.14), M3-schroeven (pos. 10) en moeren (pos. 12). Bevestig twee 30x30mm metalen hoeken (pos. 15) aan het paneel zoals afgebeeld. Als de montagegaten op de hoeken die je hebt niet overeenkomen met die op het paneel, boor ze dan zelf

Schema 5. Bevestig de gemonteerde Arduino-plaat aan het handvat van het kanon. Bevestig het met M3-schroeven (pos. 11), ringen (pos. 13) en moeren (pos. 12)

Stap 10: Montage. Bedrading

Sluit hier alles aan volgens dit schema. De displaymodule kan op elke UART worden aangesloten; Ik koos voor Serial 1. Vergeet de dikte van de draden niet. Het is aan te raden om dikke kabels te gebruiken om de compressor en magneetklep met de accu te verbinden. Relais moeten worden ingesteld op normaal open.

Stap 11: Programmeren. 4D Workshop 4 IO

4D System Workshop is de UI-ontwikkelomgeving voor het display dat in dit project wordt gebruikt. Ik zal je niet vertellen hoe je verbinding moet maken en het display moet laten knipperen. Al deze informatie is te vinden op de officiële website van de fabrikant. Bij deze stap vertel ik je welke widgets ik heb gebruikt voor de gebruikersinterface van het kanon.

Ik gebruikte een enkele Form0 (Afb. 1) en de volgende widgets:

Hoekmeter1 Druk, Bar

Deze widget geeft de huidige systeemdruk weer in bar.

Hoekmeter2 Druk, Psi

Deze widget toont de huidige systeemdruk in Psi. Het display werkt niet met drijvende-kommawaarden. Het is dus onmogelijk om de exacte druk in bar te kennen, bijvoorbeeld als de druk in het bereik van 3 tot 4 bar ligt. De psi-schaal is in dit geval informatiever.

Draaischakelaar0

Een draaischakelaar om de maximale druk in het systeem in te stellen. Ik besloot om drie geldige waarden te maken: 2, 4 en 6 bar.

Snaren0

Het tekstveld dat meldt dat de regelaar de maximale drukwaarde met succes heeft gewijzigd.

• Statictext0 Spuitkanon!
• Statictext1 Max. druk
• Gebruikersafbeeldingen0

Zijn alleen voor lulz.

Ook voeg ik het Workshop-project voor de display-firmware toe. Je hebt het misschien nodig.

Stap 12: Programmeren. XOD IDE

XOD-bibliotheken

Voor het programmeren van Arduino-controllers gebruik ik de visuele programmeeromgeving XOD. Als elektrotechniek nieuw voor je is of als je graag eenvoudige programma's schrijft voor Arduino-controllers zoals ik, probeer dan XOD. Het is het ideale instrument voor snelle prototypen van apparaten.

Ik heb een XOD-bibliotheek gemaakt die het kanonprogramma bevat:

gabbapeople/pneumatisch kanon

Deze bibliotheek bevat een programmapatch voor de hele elektronica en het knooppunt om de druktransmitter te bedienen.

U hebt ook enkele XOD-bibliotheken nodig om weergavemodules van 4D-systemen te kunnen bedienen:

gabbapeople/4d-ulcd

Deze bibliotheek bevat knooppunten om basis 4D-ulcd-widgets te bedienen.

bradzilla84/visi-genie-extra-library

Deze bibliotheek breidt de mogelijkheden van de vorige uit.

Proces

• Installeer de XOD IDE-software op uw computer.
• Voeg de gabbapeople/pneumatic-cannon-bibliotheek toe aan de werkruimte.
• Voeg de gabbapeople/4d-ulcd-bibliotheek toe aan de werkruimte.
• Voeg de bradzilla84/visi-genie-extra-library-bibliotheek toe aan de werkruimte.

Stap 13: Programmeren

Ok, de hele patch van het programma is vrij groot, dus laten we eens kijken naar de onderdelen ervan.

Het display initialiseren

Het init-knooppunt (Afb. 1) uit de 4d-ulcd-bibliotheek wordt gebruikt om het weergaveapparaat in te stellen. U moet het UART-interfaceknooppunt eraan koppelen. UART-knooppunt hangt af van hoe uw beeldscherm precies is aangesloten. Het scherm voelt geweldig aan met de software UART, maar indien mogelijk is het beter om hardware te gebruiken. De RST-pin van de init-node is optioneel en dient om het beeldscherm opnieuw op te starten. Init-knooppunt maakt een aangepast DEV-gegevenstype waarmee u weergavewidgets in XOD kunt verwerken. De BAUD-communicatiesnelheid moet hetzelfde zijn als ingesteld wanneer het display knippert.

Uitlezen van de druktransmitter

Mijn druktransmitter is een analoog apparaat. Het zendt een analoog signaal uit dat evenredig is met de luchtdruk in het systeem. Om de afhankelijkheid te achterhalen, deed ik een klein experiment. Ik pompte de compressor tot een bepaald niveau en las het analoge signaal uit. Dus ik kreeg een grafiek van het analoge signaal van de druk (Afb. 2). Deze grafiek laat zien dat de afhankelijkheid lineair is en ik kan het gemakkelijk uitdrukken door de vergelijking y = kx + b. Dus voor deze sensor is de vergelijking:

Analoge leesspanning * 15, 384 - 1, 384.

Zo krijg ik de exacte (PRES) waarde van de druk in de staven (Afb. 3). Dan rond ik het af op een geheel getal en stuur het naar de eerste widget voor schrijfhoekmeters. Ik vertaal ook druk met behulp van de kaartknooppuntenkaart naar psi en stuur deze naar de tweede schrijfhoekmeter-widget.

De maximale druk instellen

De maximale drukwaarde is ingesteld met draaischakelaar (afb. 4). De lees-draaischakelaar-widget heeft drie standen met de indexen 0, 1 en 2. die overeenkomen met de drukwaarden van 2, 4 en 6 bar op het display. Om de index te converteren naar (EST) maximale druk, vermenigvuldig ik deze met 2 en voeg ik 2 toe. Vervolgens werk ik de string0-widget bij met de write-string-pre-node. Het verandert de snaar op het scherm en informeert dat de maximale druk wordt bijgewerkt.

Werkend magneetventiel en compressor

Het eerste knopknooppunt is verbonden met pin 6 en schakelt het compressorrelais in. Het compressorrelais wordt bestuurd via een digitaal schrijfknooppunt dat is aangesloten op pin 8. Als de knop wordt ingedrukt en de systeemdruk (PRES) lager is dan de ingestelde (EST), wordt de compressor ingeschakeld en begint hij lucht te pompen totdat de systeemdruk (PRES) is groter dan de maximale waarde (EST) (Afb. 5).

De opname wordt gemaakt door op de triggerknop te drukken. Het is makkelijk. Het triggerknopknooppunt dat is aangesloten op pin 5 schakelt het magneetrelais met behulp van het digitale schrijfknooppunt dat is aangesloten op pin 12.

Staat aangeven

LED's zijn nooit genoeg =). Het pistool heeft twee LED's: de groene en de rode. Als de compressor niet is ingeschakeld en de druk in het systeem (PRES) is gelijk aan de geschatte (EST) of iets lager dan deze, dan gaat de groene led branden (Afb. 6). Dit betekent dat u veilig de trekker kunt indrukken. Als de pomp draait of de systeemdruk lager is dan wat je op het scherm hebt ingesteld, dan brandt de rode led en gaat de groene uit.