GRawler - Glass Roof Cleaner: 13 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Dette er mitt største og vanskeligste prosjekt hittil. Målet var å bygge en maskin for rengjøring av glasstaket mitt. En stor utfordring er den bratte skråningen på 25%. De første forsøkene klarte ikke å kjøre av hele sporet. Belgen skled bort, motorene eller girene sviktet. Etter forskjellige forsøk har jeg bestemt meg for den gjeldende drivenheten. Steppermotorene er til stor hjelp, fordi en definert distanse kan kjøres og belgen kan stå stille uten å rulle tilbake. Maskinen består hovedsakelig av en larvedrift, en roterende børste med visker foran, en vanntank med pumpe og kontrollelektronikken. Mange deler ble også laget med 3D -skriveren. Beltens bredde avhenger av glassoverflaten og kan bestemmes av lengden på metallprofilene.

Trinn 1: Delliste

Metallprofiler for rammen:

• 1m Aluminium rund metallstang 10mm
• stykke aluminium rund metallstav 6 mm
• 2m Aluminium Firkantrør 10x10mm
• 2m Aluminium L profil 45x30mm

Gjengestang:

• 3m M8 med mange muttere og skiver
• 1m M6"
• 1m M5"
• 0,2 m M3

Skruer:

• 12x M3x12 (for motorer og gir)
• 6x M3x50 (for drivhjul) med muttere
• M5x30
• M6x30
• M4x30

Lagre:

6 stk. 5x16x5

Elektronisk:

• Micro nedsenkbar vannpumpe
• Arduino Pro Mini (ATmega32U4 5 V 16 MHz)
• 2 stk. NEMA 17 trinnmotor
• 2 stk. Stekker driver A4988
• Arduino relémodul
• 550 elektrisk børstet motor
• Standart Servo (eller bedre metallversjon med mer dreiemoment)
• Hole Tinned Universal Breadboard
• Pin Headers hann/hunn 2.54 standard
• L7805
• LiPo 3.7V 4000-6000mAh
• LiPo 11.1V 2200mAh

• Ferritkjernefilter

• BT-modul HC-06
• caps, 3x100µF, 10nF, 100nF
• motstand, 1K, 22K, 33K, 2x4.7K
• Sikringer. 10A for børstermotorbatteri, 5A for "GRawler" -batteri

Annen:

• plastboks for elektroniske deler, omtrent 200x100x50mm
• Ekstra lang radiatorbørste (800 mm)
• plastbeholder 2l
• 1,5 m akvarium/dammerør OD:.375 eller 3/8 eller 9,5 mm; ID:.250 eller 1/4 eller 6,4 mm
• Caterpillar / plastbane
• langt viskerblad (min. 700 mm) fra lastebil
• mange kabelglidelåser
• isoleringstape
• krympende rør

Verktøy:

• varm limpistol
• benkbor
• bor 1-10mm
• 3D -skriver
• små skiftenøkler
• skrutrekkere
• loddestasjon
• forskjellige tang
• baufil
• fil

Trinn 2: 3D -trykte deler

Mange deler er laget med min 3D -skriver, vanlige innstillinger:

• Dysediameter 0,4
• laghøyde 0,3
• fyll 30-40%, velg mer for girene
• Materiale: PLA med varmeseng

Trinn 3: Børsten

For den roterende børsten bruker jeg en ekstra lang radiatorbørste, pass på at den virkelige børsten har en minimumslengde på 700 mm, etter å ha søkt i nettbutikkene en stund fant jeg den riktige. Klipp av håndtaket og la skaftet stikke ut 20 mm på begge sider.

Skaftet på børsten min har en diameter på 5 mm, dette passer perfekt i lagrene på sidedelene.

For å forhindre glidning av akselen bruker jeg et lite alu -rør med krympeslange, den andre siden festes av giret.

Tips: Hvis børsten er for lang, blir rotasjonen veldig langsom/av.

I dette tilfellet kan du bare forkorte dem med en elektrisk hårklipper, som jeg har gjort:-)

Trinn 4: Innramming

Tenk på forhånd hvor bred robotsøkeprogrammet skal være, eller hvor brede banene skal bevege seg langs. Lengden på profilene og gjengestengene avhenger av det, jeg bruker 700 mm.

Sørg for at profilene dypper 1-2 mm ned i sidepanelene

Gjennom sidepanelene og profilene settes gjengestengene (M6 eller M8) inn og skrus utenfra.

Trinn 5: Girkasse for børste

Girkassen til børsten består av 4 gir.

For en bedre glatthet er det dobbelte giret festet med et stykke messingrør (diameter 8 mm) og skrue M6.

Det andre giret er festet med en M4 -skrue og låsemutter.

Børstehjulet er festet med to M3 -skruer, ikke glem å sette mutrene i tannhjulet først.

Motoren festes med M3 -skruer til sidepartiet.

Trinn 6: Tank, pumpe og PVC -rør

Jeg bestemte meg for å bruke en nedsenkbar pumpe, så jeg trenger bare ett stykke PVC -rør og pumpen forsvinner i tanken.

Jeg borer til hull i toppen av tanken for røret og kabelen.

VIKTIG: Pumpemotoren har ingen interferensundertrykkelse, noe som vil gjøre deg GRrawler gal:-) bruk en lokk (10nF) parallell og en ferrittring for kabelen.

Etter at den nødvendige lengden på slangen er målt, merker du delen som forsvinner i børsteboksen. Nå borer du små hull (1,5 mm) i slangen i en avstand på 30-40 mm. Det er viktig at hullene er på en linje. Fest slangen med varmt lim i børsteboksen og lukk den åpne enden av slangen (jeg bruker en slangeklemme)

Trinn 7: Viskeren

Gummibladet er hentet fra et viskerblad (de store fra lastebiler). Så har jeg tatt en firkantet rørprofil med en liten fordypning (se bildet) for å fikse bladet. Jeg festet et lite alu -rør til hver ende for å få funksjonen til et hengsel i forbindelse med en skrue.

Den trykte spaken er festet med en skrue. En gjengestang (M3) gir forbindelsen mellom visker og servo.

Servoen er boltet på toppen av børsteboksen, to trykte braketter er nødvendig.

Trinn 8: Caterpillar Drive

For bevegelse bruker vi en klassisk larvekjøring. Gummibåndene fester seg optimalt til de våte glasspanelene.

Kjedene styres av to remskiver. Den større drivskiven med giret består av fire deler som holder sammen med tre skruer/muttere M3x50. De mindre består av to identiske deler med to kulelager som kjører på en gjengestang. Drivhjulene går på en messing- eller alu -rørprofil med en diameter på 10 mm.

For å forhindre glidning er et stykke krympeslange festet til akselen. På grunn av det lave antallet omdreininger er dette helt tilstrekkelig.

Til slutt justerer du remskivene parallelt med hverandre og til rammen.

Trinn 9: Elektronisk

Den elektroniske delen kan loddes til et brødbrett. Se vedlagte skjema for detaljer.

Jeg legger også til eagle sch-filen hvis du liker å lage din egen PCB.

For å beskytte elektronikken mot fuktighet kan alt inkludert batterier bygges inn i en PVC -boks.

Strømforsyningen realiseres av to separate LiPos for børstemotorer som trenger høy strøm og en annen for resten.

Bruk sikringer for begge kretsene, LiPos kan generere ekstrem høy strøm!

For å få riktig strøm inn i trinnmotorene er det veldig viktig å justere A4988 -driverne.

Jeg fant en veldig god instruerbar her.

Trinn 10: Arduino

For kontroll av GRawler valgte jeg mikroversjonen av Arduino Leonardo. Denne har en innebygd USB-kontroller og kan dermed enkelt programmeres. Antall IO -pinner er tilstrekkelig for våre formål. Bruk denne guiden for å installere IDE og velge riktig brett.

Etter dette kan du laste ned den vedlagte skissen.

Endringer i koden:

Opp/ned -verdiene for servoen må finnes eksperimentelt og kan redigeres øverst i koden:

#define ServoDown 40 // bruk verdi 30-60#definer ServoUp 50 / / bruk verdi 30-60

Koden kjøres IKKE på andre Arduinos som ikke bruker ATmega32U4. Disse bruker forskjellige tidtakere.

Trinn 11: BT -kontroll

For fjernkontroll av vår lille crawler bruker jeg en BT -modul og appen "Joystick BT commander". For å slippe å finne opp hjulet på nytt, er det også en guide.

Og en guide for BT -modulen, bruk 115200bps baudrate. Sammenkoblingskoden er "1234".

Appen kommer med 6 knapper (vi trenger bare 3) og en joystick. Bruk preferanser til å konfigurere knappetikettene, 1. Børste på/av

2. Motorer på/av

3. Visker opp/ned

Fjern merket for "gå tilbake til midten"

og sjekk "automatisk tilkobling"

Jeg har lagt ved noen skjermbilder fra telefonen min for detaljer.

Trinn 12: Få en klar oversikt

Nå er det showtime for rengjøring av taket.

• Sett GRawler på taket
• Fyll på litt vann (varmt er bedre!)
• Strøm på
• aktivere motorer
• aktiver børsten
• Gå opp
• på toppkjøringen bakover
• og skru ned viskeren

Og selvfølgelig ha det gøy !!!

Trinn 13: Oppdateringer

2018/05/24:

For automatisk sporing har jeg installert mikrobrytere på hver side. Tilkoblingen er allerede tatt i betraktning i kretsdiagrammet og i programvaren. Når en bryter utløses, bremser motsatt motor.

Førstepremie i den plettfrie konkurransen