Automatisk pneumatisk kanon. Bærbar og Arduino -drevet .: 13 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Hei alle sammen!

Dette er instruksjonen for å sette sammen en bærbar pneumatisk kanon. Tanken var å lage en kanon som kan skyte forskjellige ting. Jeg satte meg noen hovedmål. Så, hva kanonen min skal være:

• Automatisk. For ikke å komprimere luft manuelt med en hånd- eller fotpumpe;
• Bærbar. For ikke å være pålitelig fra hjemmets strømnett, så jeg kan ta det utenfor;
• Interaktiv. Jeg syntes at det er flott å feste en berøringsskjerm til et pneumatisk system;
• Kult utseende. Kanonen skal se ut som et slags sci-fi-våpen fra verdensrommet =).

Deretter skal jeg beskrive hele prosessen og fortelle deg hvordan du lager en slik enhet, og hvilke komponenter du trenger.

Vær oppmerksom på at jeg skrev denne instruksjonen utelukkende for komponentene jeg brukte eller for analogene deres. Mest sannsynlig vil delene dine være forskjellige fra mine. I dette tilfellet må du redigere kildefilene for å gjøre monteringen egnet for deg og fullføre prosjektet selv.

Instruksjonskapitler:

1. Video gjennomgang.
2. Komponenter. Pneumatikk.
3. Komponenter. Koblinger, maskinvare og forbruksvarer.
4. Design. Pneumatikk.
5. Komponenter. Elektronikk.
6. Forberedelse. CNC -kutting.
7. Montering. Pumpe, magnetventil og pneumatisk hus.
8. Montering. Håndtak, lufttank og fat.
9. Montering. Elektronikk, ventiler og målere.
10. Montering. Kabling.
11. Programmering. 4D Workshop 4 IDE.
12. Programmering. XOD IDE.
13. Programmering.

Trinn 1: Videogjennomgang

Trinn 2: Komponenter. Pneumatikk

Ok, la oss begynne med det pneumatiske systemdesignet.

Luft pumpe

For å komprimere luften automatisk brukte jeg en bærbar billuftpumpe (bilde 1). Slike pumper fungerer fra 12V DC elektrisitetsbilnettet og er i stand til å pumpe lufttrykk opp til 8 bar eller omtrent 116 psi. Min ene var fra en bagasjerom, men jeg er nesten sikker på at denne er en komplett analog.

1 x Automaze Heavy Duty Metal 12V elektrisk bil luftkompressor pumpe dekkinflator med veske og alligatorklemmer ≈ 63 $;

Fra et slikt bilmonteringssett trenger du bare en kompressor i det originale metallhuset. Kvitt deg derfor med unødvendige pneumatiske utganger (for eksempel for en manometer), fjern plastdekselet på siden, bærehåndtaket og av/på -bryteren.

Alle disse tingene finner bare sted, så du trenger dem ikke lenger. La bare selve kompressoren stå med to ledninger som stikker ut av esken. En fleksibel slange kan også stå igjen hvis du ikke vil bry deg med den nye.

Vanligvis har slike kompressorer en pneumatisk utgang med G1/4 "eller G1/8" rør tommer gjeng.

Lufttank

For å lagre trykkluften trenger du en tank. Maksimal trykkverdi i systemet avhenger av det maksimale trykket generert av kompressoren. Så i mitt tilfelle overstiger det ikke 116 psi. Denne trykkverdien er ikke høy, men den utelukker bruk av plast- eller glassbeholdere for lagring av luft. Bruk metallsylindere. De fleste av dem har en sikkerhetsmargin som er mer enn nok for slike oppgaver.

Tomme lufttanker er tilgjengelige i butikker spesialisert på bilopphengssystemer. Denne er et eksempel:

1 x Viking Horns V1003ATK, 1,5 gallon (5,6 liter) allmetall lufttank ≈ 46 $;

Jeg lette på oppgaven min og tok tanken fra 5-liters pulverslokkeapparatet. Jepp, det er ikke en spøk (bilde 2). Lufttanken fra slukkeren kom billigere enn den kjøpte. Jeg brukte opp 5 -liters BC/ABC tørrkjemisk pulverbrannslukker. Jeg kunne ikke finne en eksakt produktreferanse, så min så omtrent slik ut:

1 x 5 kg BC/ABC tørr kjemisk pulver brannslukningsapparat med gasstrykk store 10 $;

Etter å ha demontert og ryddet opp pulverjernet, fikk jeg sylinderen min (bilde 3).

Så min 5-liters tank ser veldig vanlig ut med unntak av en detalj. Slokkeapparatet som jeg brukte er ISO -standardisert; det er derfor tanken har M30x1.5 metrisk tråd på innløpshullet (bilde 4). På dette trinnet møtte jeg et problem. Pneumatiske forbindelser har vanligvis tommers rørgjenger, og det er vanskelig å legge til en slik metrisk trådsylinder i det pneumatiske systemet.

Valgfri.

For ikke å bry meg med en haug med adaptere og beslag bestemte jeg meg for å lage en G1 til M30x1.5 rørmontering selv (Bilde 5, Bilde 6). Denne delen er veldig valgfri, og du kan hoppe over den hvis du lufttank kan enkelt kobles til systemet. Jeg har vedlagt en CAD -tegning av beslaget mitt for de som kan møte det samme problemet.

Magnetventil.

En ventil er nødvendig for å frigjøre luften som er akkumulert i sylinderen. For ikke å åpne ventilen manuelt, men automatisk, er magnetventilen det beste valget. Jeg brukte denne (bilde 7):

1 x S1010 (TORK-GP) GENERELT FORMÅL SOLENOIDVENTIL, NORMALT STENGT ≈ 59 $;

Jeg brukte en normalt lukket ventil for å påføre strøm på den bare når den ble sparket og ikke kaste bort batteristrøm. Ventilen DN 25 og det tillatte trykket er 16 bar, noe som er dobbelt så mye som trykket i systemet mitt. Denne ventilen har en koblingstilkobling hun G1 " - hun G1".

Sikkerhetsblåsventil

Denne ventilen betjenes manuelt (Bilde 8).

1 x 1/4 NPT 165 PSI Luftkompressor Sikkerhetsavlastningsventil, Tank Pop Off ≈ 8 $;

Det brukes til å tømme trykket fra systemet i noen kritiske situasjoner, som lekkasje eller svikt i elektronikk. Det er også veldig praktisk å sette opp og kontrollere det pneumatiske systemet når du kobler til elektronikk. Du kan bare trekke i ringen for å avlaste trykket. Tilkoblingen til ventilen min er mannlig G1/4.

Trykk måler.

En aneroid trykkmåler for å overvåke trykket i systemet når elektronikken er slått av. Nesten hvilken som helst pneumatisk passer for eksempel:

1 x ytelsesverktøy 0-200 PSI luftmåler for lufttankstilbehør W10055 ≈ 6 $;

Min med mannlige G1/4 rørforbindelse er på bildet (bilde 9).

Kontrollventil

En tilbakeslagsventil er nødvendig for å forhindre at trykkluften kommer tilbake i pumpen. Den lille pneumatiske tilbakeslagsventilen er ok. Her er et eksempel:

1 x Midwest Control M2525 MPT in-line tilbakeslagsventil, 250 psi maks trykk, 1/4 ≈ 15 $;

Ventilen min har utvendig G1/4 " - hann G1/4" gjengetilkobling (Bilde 10).

Tryktransmitter

En trykktransmitter eller trykksensor er en enhet for trykkmåling av gasser eller væsker. En trykktransmitter fungerer vanligvis som en transduser. Det genererer et elektrisk signal som en funksjon av trykket som pålegges. I denne instruksen trenger du en slik sender for å kontrollere lufttrykket automatisk med elektronikk. Jeg kjøpte dette (bilde 11):

1 x G1 / 4 trykktransducersensor, inngang 5V utgang 0,5-4,5V / 0-5V trykktransmitter for vanngassolje (0-10PSI) ≈ 17 $;

Akkurat denne har den mannlige G1/4 tilkoblingen, akseptabelt trykk og strøm fra 5V DC. Den siste funksjonen gjør denne sensoren ideell for tilkobling til Arduino-lignende mikrokontroller.

Trinn 3: Komponenter. Koblinger, maskinvare og forbruk

Beslag og koblinger i metall

Ok, for å kombinere alle pneumatiske ting trenger du noen rørbeslag og koblinger (bilde 1). Jeg kan ikke spesifisere de eksakte produktkoblingene til dem, men jeg er sikker på at du kan finne dem i maskinvarebutikken nærmest deg.

Jeg brukte metallbeslag fra listen:

• 1 x 3-veis Y Type-kontakt G1/4 "BSPP Kvinne-Kvinne-Kvinne ≈ 2 $;
• 1 x 4-veis kontakt G1/4 "BSPP Hann-Kvinne-Kvinne-Kvinne ≈ 3 $;
• 1 x 3-veis kontakt G1 "BSPP hann-hann-mann ≈ 3 $;
• 1 x Monteringsadapter hunn G1 "til hann G1/2" ≈ 2 $;
• 1 x Monteringsadapter hunn G1/2 "til hann G1/4" ≈ 2 $;
• 1 x Fitting Union Male G1 "to G1" ≈ 3 $;

Montering av lufttank

1 x Monteringsadapter hunn G1 til hann M30x1.5.

Du trenger en kobling til, og det avhenger av den spesifikke luftsylinderen du vil bruke. Jeg produserte min i henhold til tegningen fra forrige trinn i denne instruksjonen. Du bør plukke opp beslag under lufttanken selv. Hvis lufttanken din har samme gjenge M30x1.5, kan du lage kobling i henhold til tegningen min.

PVC kloakkrør

Dette røret er et fat av din kanon. Velg diameter og lengde på røret, men husk at jo større diameter, desto svakere er skuddet. Jeg tok DN50 (2 ) røret med 500 mm lengde (bilde 2).

Her er et eksempel:

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

Komprimering

Denne delen skal koble det 2 "PVC -røret til det pneumatiske G1" metallsystemet. Jeg brukte kompresjonskoblingen fra DN50 -rør til hunn G1, 1/2 "gjeng (Bilde 3), og han G1, 1/2" til hunn G1 "adapter (Bilde 4).

Eksemplene:

1 x Trykkluftmonteringsrørsystem Luftkompressorkoblinger Kvinne Rett DN 50G11/2 ≈ 15 $;

1 x Banjo RB150-100 Polypropylenrørfitting, redusering av bøssing, Schedule 80, 1-1/2 NPT hann x 1 NPT hunn ≈ 4 $;

Pneumatisk slange

Du trenger også en fleksibel slange for å koble luftkompressoren til det pneumatiske systemet (Bilde 5). Røret bør ha 1/4 NPT eller G1/4 tråder i begge ender. Det er bedre å kjøpe en av stål og ikke for lang. Noe slikt er ok:

1 x Vixen Horn Rustfritt stål luftkompressor flettet lederslange 1/4 "NPT hann til 1/4" NPT ≈ 13 $;

Noen av slike slanger kan allerede ha en tilbakeslagsventil installert.

Skruer:

• Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 10 mm lengde - 10 stykker;
• Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 20 mm lengde - 20 stykker;
• Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm lengde - 21 stykker;
• Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 30 mm lengde - 8 deler;

Nøtter:

Sekskantmutter M3 (DIN 934 / DIN 985) - 55 deler;

Skiver:

Skive M3 (DIN 125) - 75 deler;

Standoffs:

• PCB hex standoff M3 Mann-Kvinne 24-25mm lengde-4 stykker;
• PCB hex standoff M3 Mann -Kvinne 14 mm lengde - 10 stykker;

Hjørnebraketter

Du trenger to 30x30 mm metallhjørne for å feste elektronikkplaten. Alt dette kan du enkelt finne i en lokal maskinvarebutikk.

Her er et eksempel:

1 x Hulless Hyllebrakett 30 x 30mm Hjørnebøyle Feste for festebrakett 24 stk

Pneumatisk rørforsegling

Det er mange pneumatiske forbindelser i dette prosjektet. For at systemet skal holde trykket, må alle koblingene være veldig tette. For forsegling brukte jeg et spesielt anaerobt fugemasse for pneumatikk. Jeg brukte Vibra-tite 446 (bilde 6). Rød farge betyr veldig rask størkning. Mitt råd Hvis du skal bruke den samme, stram tråden raskt og i ønsket posisjon. Det blir utfordrende å skru den av etterpå.

1 x Vibra-Tite 446 kjølemiddelforsegling-tetningstråd med høyt trykk ≈ 30-40 $;

Trinn 4: Design. Pneumatikk

Se på opplegget ovenfor. Det vil hjelpe deg å finne ut prinsippet.

Tanken er å komprimere luften inn i systemet ved å påføre 12V -signalet til pumpen. Når luften fyller systemet (grønne piler i opplegget), begynner trykket å stige.

Trykkmåleren måler og viser gjeldende trykk, og den pneumatiske senderen sender et proporsjonalt signal til mikrokontrolleren. Når trykket i systemet når verdien som er angitt av mikrokontrolleren, slår pumpen seg av, og trykkøkningen stopper.

Etter dette kan du tømme trykkluften manuelt ved å trekke i avblåsningsventilringen, eller du kan ta et skudd (røde piler i skjemaet).

Hvis du bruker 24V -signalet til spolen, åpner magnetventilen øyeblikkelig og slipper komprimert luft med en veldig høy hastighet på grunn av den store indre diameteren. Slik at luftstrømmen kan skyve ammunisjonen i et fat og ved dette gjør et skudd.

Trinn 5: Komponenter. Elektronikk

Så hvilke elektroniske komponenter du trenger for å betjene og automatisere det hele?

Mikrokontroller

En mikrokontroller er hjernen til pistolen din. Den leser trykket fra sensoren samt styrer magnetventilen og pumpen. For slike prosjekter er Arduino det beste valget. Alle slags Arduino -brett er ok. Jeg brukte analogen til et Arduino Mega -kort (bilde 1).

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

Selvfølgelig forstår jeg at jeg ikke trenger så mange inngangspinner, og jeg kan spare penger. Jeg valgte Mega utelukkende på grunn av flere UART -grensesnitt for maskinvare, slik at jeg kan koble til en berøringsskjerm. I tillegg kan du koble en masse morsom elektronikk til kanonen din.

Displaymodul

Som jeg skrev tidligere, ønsket jeg å legge til litt interaktivitet til kanonen. For dette installerte jeg en 3,2 berøringsskjerm (Bilde 2). På den viser jeg den digitaliserte verdien av trykk i systemet og angir maksimal trykkverdi. Jeg brukte en skjerm fra selskapet 4d Systems og noen andre ting for å blinke det og koble til Arduino.

1 x SK-gen4-32DT (startsett) ≈ 79 $;

For programmering av slike skjermer er det et 4D System Workshop utviklingsmiljø. Men jeg forteller deg om det videre.

Batteri

Kanonen min skal være bærbar ettersom jeg vil bruke den utenfor. Dette betyr at jeg må ta energi fra et sted for å betjene ventilen, pumpen og Arduino -kontrolleren.

Ventilspolen fungerer på 24V. Arduino -kortet kan drives fra 5 til 12V. Kompressoren til pumpen er en bil og drives av et 12V bilelektrisk nett. Dermed er maksimal spenning jeg trenger 24V.

Mens pumping av luft gjør kompressormotoren mye arbeid og bruker mye strøm. Videre må du påføre magnetstrømmen en stor strøm for å overvinne lufttrykket på ventilens plugg.

For meg er løsningen bruk av Li-Po batteri for radiostyrte maskiner. Jeg kjøpte et 6 -cellers batteri (22,2V) med 3300mAh kapasitet og 30C strøm (bilde 3).

1 x LiPo 6S 22, 2V 3300 30C ≈ 106 $;

Du kan bruke et hvilket som helst annet batteri eller bruke en annen type celler. Det viktigste er å ha nok strøm og spenning. Vær oppmerksom på at jo mer kapasitet er, jo lengre kanon fungerer uten lading.

DC-DC spenningsomformer

Li-Po-batteriet er 24V, og det mater magnetventilen. Jeg trenger en DC-DC 24 til 12 spenningsomformer for å drive Arduino-kortet og kompressoren. Det skal være kraftig fordi kompressoren bruker en betydelig strøm. Veien ut av denne situasjonen var kjøp av en 30A bilspenningsomformer (bilde 4).

Et eksempel:

1 x DC 24v til DC 12v Step Down 30A 360W Heavy Duty Truck Car Power Supply ≈ 20 $;

Tunge lastebiler har en innebygd spenning på 24V. Derfor brukes slike omformere til å drive 12V elektronikk.

Reléer

Du trenger et par relemoduler for å åpne og lukke kretser - den første for kompressor og den andre for magnetventilen. Jeg brukte disse:

2 x relé (Troyka -modul) ≈ 20 $;

Knapper

Et par standard kortvarige knapper. Den første som slår på kompressoren og den andre som brukes som en utløser for å ta et skudd.

2 x enkel knapp (Troyka -modul) ≈ 2 $;

Leds

Et par lysdioder for å indikere kanontilstanden.

2 x enkel LED (Troyka -modul) ≈ 4 $;

Trinn 6: Forberedelse. CNC -kutting

For å montere alle pneumatiske og elektroniske komponenter, måtte jeg lage noen saksdeler. Jeg kuttet dem med CNC-fresemaskin fra 6 mm, og 4 mm kryssfiner og malte dem deretter.

Tegninger er i vedlegget, slik at du kan tilpasse dem.

Neste er en liste over deler du må skaffe for å montere en kanon i henhold til denne instruksjonen. Listen inneholder delnavn og minimum nødvendig kvalitet.

• Håndtak - 6 mm - 3 stykker;
• Pin - 6 mm - 8 stykker;
• Arduino_plate - 4 mm - 1 stykke;
• Pneumatisk_plate_A1 - 6mm - 1 stykke;
• Pneumatisk_plate_A2 - 6mm - 1 stykke;
• Pneumatisk_plate_B1 - 6mm - 1 stykke;
• Pneumatisk_plate_B2 - 6mm - 1 stykke;

Trinn 7: Montering. Pumpe, magnetventil og pneumatisk hus

Materialelisten:

Ved første monteringstrinn må du lage et hus for pneumatiske komponenter, montere alle rørbeslag, installere en magnetventil og en kompressor.

Elektronikk:

1. Kraftig kompressor for billuft - 1 stykke;

CNC skjæring:

2. Pneumatisk_plate_A1 - 1 stykke;

3. Pneumatisk_plate_A2 - 1 stykke;

4. Pneumatisk_plate_B1 - 1 stykke;

5. Pneumatisk_plate_B2 - 1 stykke;

Ventiler og rørbeslag:

6. DN 25 S1010 (TORK-GP) Magnetventil 1 stk.

7. 3-veis kontakt G1 BSPP hann-hann-hann-1 stykke;

8. Monteringsadapter hunn G1 "til hann G1/2" - 1 stykke;

9. Monteringsadapter hunn G1/2 "til hann G1/4" - 1 stk.

10. 4-veis kontakt G1/4 BSPP Hann-Kvinne-Kvinne-Kvinne-1 stykke;

11. 3-veis Y Type-kontakt G1/4 BSPP Kvinne-Kvinne-Kvinne-1 stykke;

12. Fitting Union Male G1 "til G1" - 1 stykke;

13. Monteringsadapter hunn G1 til hann M30x1.5 - 1 stk.

Skruer:

14. Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 20 mm lengde - 20 stykker; 15. Sekskantmutter M3 (DIN 934 / DIN 985) - 16 deler;

16. Skive M3 (DIN 125) - 36 deler;

17. M4 Skruer fra luftkompressoren - 4 deler;

Annen:

18. PCB hex standoff M3 Mann-Kvinne 24-25mm lengde-4 stykker;

Forbruksvarer:

19. Pneumatisk rørforsegling.

Monteringsprosess:

Se på skissene. De vil hjelpe deg med monteringen.

Oppsett 1. Ta to CNC-kutte paneler B1 (pos. 4) og B2 (pos. 5) og koble dem som vist på bildet. Fest dem med M3 -skruer (pos. 14), muttere (pos. 15) og skiver (pos. 16)

Oppsett 2. Ta de monterte panelene B1+B2 fra skjema 1. Sett G1 "til M30x1.5 adapteren (pos. 13) inn i panelet. Sekskanten på adapteren skal passe under det sekskantede sporet i panelet. Derfor må adapteren er fast og roterer ikke. Installer deretter kompressoren i det runde sporet på den andre siden av de monterte panelene. Spordiameteren må være den samme som ytterdiameteren på kompressoren. Fest kompressoren med M4 -skruene (pos. 17) som fulgte med bilpumpen

Skjema 3. Sett inn 3-veis-kontakten G1 "(pos. 7) i magnetventilen (pos. 6). Skru deretter kontakten (pos. 7) inn i G1" til M30x1.5-adapteren (pos. 13). Fest alle gjenger med pneumatisk rørforsegling (pos. 19). Den frie uttaket til 3-veis-kontakten og magnetventilen til magnetventilen bør rettes oppover som vist på figuren. Kompressorhuset (pos. 1) kan forhindre deg i å rotere kontakten, slik at du midlertidig kan koble den fra enheten. Demonter sideflaten på kompressoren. Sett tilbake fire skruer som fester sidedekselet til M3 -sekskantene (pos. 18). Gjengehull på kompressorer av denne typen er vanligvis M3. Hvis de ikke er det, må du trykke på trådhullene M3 eller M4 i kompressoren selv

Oppsett 4. Ta enheten 3. Skru G1 "til G1/2" adapteren (pos. 8) til enheten. Skru G1/2 "til G1/4" adapteren (pos. 9) til adapteren (pos. 8). Installer deretter 4-veis G1/4 "-kontakten (pos.10) og 3-veis Y Type G1/4 "kontakt (pos. 11) slik det er vist i skjemaet. Fest alle gjengene med pneumatisk rørforsegling (pos. 19)

Oppsett 5. Ta to paneler CNC-kappede paneler A1 (pos. 2) og A2 (pos. 3) og koble dem som vist på bildet. Fest dem med M3 -skruer (pos. 14), muttere (pos. 15) og skiver (pos. 16)

Oppsett 6. Ta de monterte platene A1+A2 fra skjema 5. Sett G1 "til G1" beslaget (pos. 12) inn i panelene. Sekskanten på beslaget skal passe under det sekskantede sporet i panelet. Derfor er beslaget festet i panelet og roterer ikke. Skru deretter panelene A1+A2 med beslaget (pos. 12) innvendig på magnetventilen fra enheten 4. Drei A1+A2 panelene til de er i samme vinkel som B1 og B2 panelene. Fest gjengen mellom magnetventilen og beslaget (pos. 12) med et pneumatisk rørforseglingsmiddel (pos. 19). Fullfør deretter monteringen ved å skru A1+A2 -panelene til kompressoren med M3 -skruer (pos. 14)

Trinn 8: Montering. Håndtak, lufttank og fat

Materialelisten:

På dette trinnet må du lage et håndtak av kanonen og installere det pneumatiske huset på den. Tilsett deretter fat og lufttank.

1. Lufttank - 1 stykke;

CNC skjæring:

2. Håndtak - 3 stykker;

3. Pin - 8 stykker;

Slanger og beslag:

4. DN50 PVC kloakkrør en halv meter lang;

5. PVC -komprimeringskobling fra DN50 til G1 ;

Skruer:

6. Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm lengde - 17 stykker;

7. Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 30 mm lengde - 8 deler;

8. Sekskantmutter M3 (DIN 934 / DIN 985) - 25 deler;

9. Skive M3 (DIN 125) - 50 deler;

Monteringsprosess:

Se på skissene. De vil hjelpe deg med forsamlingen.

Oppsett 1. Ta tre CNC-kuttede håndtak (pos. 2) og kombiner dem som vist på bildet. Fest dem med M3 -skruer (pos. 6), muttere (pos. 8) og skiver (pos. 9)

Oppsett 2. Ta de monterte håndtakene fra skjema 1. Sett inn åtte CNC-kuttede pinnedeler (pos. 3) i sporene

Oppsett 3. Installer det pneumatiske huset fra forrige trinn til monteringen. Fugen har en snap-fit design. Fest det på håndtaket med 8 M3 -skruer (pos. 7), muttere (pos. 8) og skiver (pos. 9)

Oppsett 4. Ta monteringen 3. Skru lufttanken (pos. 1) til det pneumatiske huset. Lufttanken min ble forseglet med en gummiring som ble installert på brannslukningsapparatet. Men avhengig av lufttanken din må du kanskje forsegle denne skjøten med et tetningsmiddel. Ta DN 50 PVC -kloakkrøret og sett det inn i PVC -komprimeringskoblingen (pos. 5). Det er fatet til din kanon =). Skru den andre siden av koblingen til den pneumatiske enheten. Du kan ikke forsegle denne tråden

Trinn 9: Montering. Elektronikk, ventiler og målere

Materialelisten:

Det siste trinnet er å installere de gjenværende pneumatiske komponentene, ventiler og trykkmålere. Monter også elektronikken og braketten for montering av Arduino og skjerm.

Ventiler, slanger og målere:

1. Aneroid trykkmåler G1/4 - 1 stykke;

2. Digital trykktransmitter G1/4 5V - 1 stykke;

3. Sikkerhetsblåsventil G1/4 - 1 stykke;

4. Kontrollventil G1/4 "til G1/4" - 1 stykke;

5. Pneumatisk slange ca 40cm lang;

CNC-kutting:

6. Arduino -tallerken - 1 stykke;

Elektronikk:

7. Bilspenning DC -DC -omformer 24V til 12V - 1 stykke;

8. Arduino Mega 2560 - 1 stykke;

9. 4D Systems 32DT skjermmodul - 1 stykke;

Skruer:

10. Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 10 mm lengde - 10 stykker;

11. Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm lengde - 2 deler;

12. Sekskantmutter M3 (DIN 934 / DIN 985) - 12 deler;

13. Skive M3 (DIN 125) - 4 deler;

Annen:

14. PCB hex standoff M3 Mann -Kvinne 14 mm lengde - 8 deler;

15. Metallhjørne 30x30mm - 2 stykker;

Variable komponenter for montering av DC-DC-omformer:

16. PCB hex standoff M3 Mann -Kvinne 14 mm lengde - 2 stykker;

17. Skive M3 (DIN 125) - 4 deler;

18. Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm lengde - 2 deler;

19. Sekskantmutter M3 (DIN 934 / DIN 985) - 2 deler;

Forbruksvarer:

20. Pneumatisk rørforsegling;

Monteringsprosess:

Se på skissene. De vil hjelpe deg med forsamlingen.

Oppsett 1. Skru tilbakeslagsventilen (pos. 4) og trykktransmitteren (pos. 2) til enhetens 4-veis kontakt. Skru sikkerhetsblåsventilen (pos. 3) og aneroid trykkmåler (pos. 1) til 3-veis Y-typen. Tett alle gjengeledd med tetningsmasse

Skjema 2. Koble tilbakeslagsventilen (pos. 4) til kompressoren med en slange (pos. 5). Det er vanligvis en gummiring på slike rør, men hvis ikke, bruk et tetningsmiddel

Skjema 3. Monter DC-DC spenningsomformeren (pos. 7) på enheten. Slike bilspenningsomformere kan ha helt forskjellige størrelser og tilkoblinger, og det er usannsynlig at du finner akkurat det samme som mitt. Så finn ut hvordan du installerer det selv. For omformeren min forberedte jeg de to hullene i håndtaket og festet det ved hjelp av M3 -avstand (pos. 16), skruer (pos. 18), skiver (pos. 17) og muttere (pos. 19)

Skjema 4. Ta CNC-kuttet Arduino-plate (pos. 6). Monter Arduino Mega 2560 -kortet (pos. 8) på den ene siden av platen ved hjelp av fire avstandsstykker (pos. 14), M3 -skruer (pos. 10) og muttere (pos. 12). Monter 4D -displaymodulen (pos. 9) på den andre siden av platen (pos. 6) ved hjelp av fire avstandsstykker (pos. 14), M3 -skruer (pos. 10) og muttere (pos. 12). Fest to 30x30mm metallhjørner (pos. 15) til panelet som vist. Hvis monteringshullene på hjørnene du har ikke stemmer overens med de på panelet, så bor dem selv

Oppsett 5. Fest den monterte Arduino -platen til håndtaket på kanonen. Fest den med M3 -skruer (pos. 11), skiver (pos. 13) og muttere (pos. 12)

Trinn 10: Montering. Kabling

Her kobler du alt i henhold til dette diagrammet. Skjermmodulen kan kobles til hvilken som helst UART; Jeg valgte Serial 1. Ikke glem tykkelsen på ledningene. Det anbefales å bruke tykke kabler for å koble kompressoren og magnetventilen til batteriet. Reléer bør settes til normalt åpne.

Trinn 11: Programmering. 4D Workshop 4 IDE

4D System Workshop er UI -utviklingsmiljøet for displayet som brukes i dette prosjektet. Jeg vil ikke fortelle deg hvordan du kobler til og blinker skjermen. All denne informasjonen finnes på produsentens offisielle nettsted. På dette trinnet forteller jeg deg hvilke widgets jeg brukte for kanon -brukergrensesnittet.

Jeg brukte en enkelt Form0 (Bilde 1) og følgende widgets:

Angularmeter1 Trykk, bar

Denne widgeten viser gjeldende systemtrykk i barer.

Angularmeter2 Pressure, Psi

Denne widgeten viser gjeldende systemtrykk i Psi. Displayet bruker ikke flytpunktverdier. Dermed er det umulig å vite det eksakte trykket i barer for eksempel hvis trykket er i området 3 til 4 bar. PSi -skalaen, i dette tilfellet, er mer informativ.

Rotary switch 0

En dreiebryter for å stille inn maksimalt trykk i systemet. Jeg bestemte meg for å lage tre gyldige verdier: 2, 4 og 6 bar.

Strenger0

Tekstfeltet som rapporterer at kontrolleren har endret maksimal trykkverdi.

• Statictext0 Spuit Cannon!
• Statisk tekst1 Maks trykk
• Brukerbilder0

Er bare for lulz.

Jeg legger også ved verkstedprosjektet for skjermens fastvare. Du trenger det kanskje.

Trinn 12: Programmering. XOD IDE

XOD -biblioteker

For å programmere Arduino -kontrollere, bruker jeg det visuelle XOD -programmeringsmiljøet. Hvis du er ny innen elektroteknikk eller kanskje du liker å skrive enkle programmer for Arduino -kontrollere som meg, kan du prøve XOD. Det er det ideelle instrumentet for rask prototyping av enheter.

Jeg har laget et XOD -bibliotek som inneholder kanonprogrammet:

gabbapeople/pneumatisk-kanon

Dette biblioteket inneholder en programrettelse for hele elektronikken og noden for å betjene trykktransmitteren.

Du trenger også noen få XOD -biblioteker for å kunne bruke displaymoduler for 4D -systemer:

gabbapeople/4d-ulcd

Dette biblioteket inneholder noder for å betjene grunnleggende 4D-ulcd-widgets.

bradzilla84/visi-genie-extra-library

Dette biblioteket utvider mulighetene til det forrige.

Prosess

• Installer XOD IDE -programvaren på datamaskinen.
• Legg til biblioteket gabbapeople/pneumatic-cannon i arbeidsområdet.
• Legg til biblioteket gabbapeople/4d-ulcd i arbeidsområdet.
• Legg til biblioteket bradzilla84/visi-genie-extra-library i arbeidsområdet.

Trinn 13: Programmering

Ok, hele oppdateringen av programmet er ganske stor, så la oss se på delene.

Initialiserer visningen

Init-noden (bilde 1) fra 4d-ulcd-biblioteket brukes til å konfigurere skjermenheten. Du bør koble UART -grensesnittnoden til den. UART -noden avhenger av hvordan skjermen din er tilkoblet. Skjermen føles bra med programvaren UART, men hvis det er mulig, er det bedre å bruke maskinvare. RST -pinnen til init -noden er valgfri og tjener til å starte skjermen på nytt. Init -noden oppretter en egendefinert DEV -datatype som hjelper deg med å håndtere display -widgets i XOD. BAUD -kommunikasjonshastigheten skal være den samme som angitt når displayet blinker.

Leser trykktransmitteren

Min trykktransmitter er en analog enhet. Den sender et analogt signal proporsjonalt med lufttrykket i systemet. For å finne ut avhengigheten, gjorde jeg et lite eksperiment. Jeg pumpet kompressoren til et visst nivå og leste det analoge signalet. Så jeg fikk en graf over det analoge signalet fra trykket (bilde 2). Denne grafen viser at avhengigheten er lineær og jeg kan lett uttrykke det ved ligningen y = kx + b. Så for denne sensoren er ligningen:

Analog lesespenning * 15, 384 - 1, 384.

Dermed får jeg den nøyaktige (PRES) verdien av trykket i stengene (bilde 3). Deretter runder jeg den opp til en heltallverdi og sender den til den første skrive-vinkelmåler-widgeten. Jeg oversetter også trykk ved hjelp av kartnodekartet til psi og sender det til den andre skrive-vinkelmåler-widgeten.

Sette opp maksimalt trykk

Maksimal trykkverdi er satt til å lese dreiebryteren (Bilde 4). Les-dreiebryter-widgeten har tre posisjoner med indeksene 0, 1 og 2. som tilsvarer 2, 4 og 6 bar trykkverdier på displayet. For å konvertere indeksen til (EST) maksimal trykk, multipliserer jeg det med 2 og legger til 2. Deretter oppdaterer jeg string0-widgeten med skrive-streng-pre-noden. Den endrer strengen på skjermen og informerer om at maksimumstrykket oppdateres.

Driftsmagnetventil og kompressor

Den første knappnoden er koblet til pinne 6 og slår på kompressorreléet. Kompressorreléet styres via digital-skrive-node som er koblet til pinne 8. Hvis knappen trykkes og systemtrykket (PRES) er mindre enn den angitte (EST), slås kompressoren på og begynner å pumpe luft til systemtrykket (PRES) er større enn maksimal verdi (EST) (bilde 5).

Skuddet gjøres ved å trykke på utløserknappen. Det er enkelt. Utløserknappnoden som er koblet til pin 5, bytter magnetreleet ved hjelp av digital-skrive-noden som er koblet til Pin 12.

Angir tilstanden

Lysdioder er aldri nok =). Pistolen har to lysdioder: den grønne og den røde. Hvis kompressoren ikke er slått på og trykket i systemet (PRES) er lik estimert (EST) eller litt mindre enn det, lyser den grønne lysdioden (bilde 6). Det betyr at du trygt kan trykke på avtrekkeren. Hvis pumpen går eller systemtrykket er lavere enn det du har angitt på skjermen, lyser den røde lysdioden, og den grønne går ned.