基于Arduino的自动焊接机械臂设计方案

电路设计技能 发表于 2021-01-12 11:31:14 收藏 已收藏
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基于Arduino的自动焊接机械臂设计方案

电路设计技能 发表于 2021-01-12 11:31:14

起初,我看到很多专业项目由于其复杂性而无法实施。然后,我决定看到自己的产品受到其他项目的启发,于是我使用了Google Sketch up 2017 pro。每个零件都设计为按特定顺序彼此并排组装。在组装之前,我必须测试零件并选择合适的烙铁,这是通过绘制一个虚拟的精加工项目作为指导来实现的。这些图显示了实际的精加工寿命尺寸形状以及每个零件的正确尺寸,以选择正确的烙铁。

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在工作中,我遇到了一些障碍。

1. 臂太重了,无法被小型步进电机握住,我们将其固定在下一版本或激光切割的打印件中。

2. 由于该模型是由塑料制成的,因此旋转基座的摩擦力很大,并且运动不平稳。第一个解决方案是购买一个更大的能够承受重量和摩擦力的步进电机,然后我们重新设计了底座,以适合更大的步进电机。 

实际上,问题仍然存在,并且较大的电机无法解决问题,这是因为我们旁边的两个塑料表面之间的摩擦力无法按百分比调节电位器。最大旋转位置不是驱动器可以提供的最大电流。您必须使用制造商展示的技术,在转动锅的同时测量电压。然后,我完全改变了基础设计,并安装了带有齿轮机构的金属齿轮的伺服电机。

3. 电压 可以通过直流电源插孔(7-12V),USB连接器(5V)或开发板的VIN引脚(7-12V)为Arduino开发板供电。通过5V或3.3V引脚供电的电压绕过了稳压器,因此我们决定从PC或任何电源购买支持5伏特电压的特殊USB电缆。因此,步进电机和其他组件只能在5伏特的电压下正常工作,并且为了保护零件免受任何问题,我们修复了降压模块。降压模块是降压转换器(降压转换器),是一种DC-DC电源转换器,它可以将电压(同时增加电流)从其输入(电源)降到其输出(负载),并保持稳定性或电压。

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经过一些修改后,我们通过减小臂的尺寸来更改模型的设计,并如图所示在伺服电机齿轮上开一个合适的孔。在测试期间,伺服电动机成功地将砝码正确旋转了180度,因为它的高扭矩意味着机械装置能够承受更大的负载。伺服机构可以输出多少转向力取决于设计因素-电源电压,轴速度等。使用I2c也很不错,因为它仅使用两个引脚,并且您可以在同一两个引脚上放置多个i2c设备。因此,举例来说,您最多可以在两个针脚上放置8个LCD背包+ LCD!坏消息是您必须使用“硬件” i2c引脚。

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夹具通过使用金属齿轮伺服电机固定,以承受烙铁的重量。Servo.attach(9,1000,2000); Servo.write(constraint(angle,10,160)); 最初,我们遇到了一个障碍,那就是电动机的震动和振动,直到我们发现一个棘手的代码来约束天使。因为并非所有伺服器都具有完整的180度 旋转。许多人没有。因此,我们编写了一个测试来确定机械极限在哪里。使用Servo.write Microseconds代替Servo.write我更喜欢它,因为它允许您使用1000-2000作为基本范围。许多伺服器将支持600到2400的范围之外的值。因此,我们尝试了不同的值,并查看了从何处得知您已达到极限的嗡嗡声。然后,仅在写时保持在这些限制之内。您可以在使用Servo.attach(pin,min,max)时设置这些限制, 找到真正的运动范围,并确保代码不会尝试将其推到终点,constrain()Arduino函数对于这个。

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责任编辑:xj

原文标题:DIY基于Arduino的自动焊接机械臂

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