自动门滑块的制作图解

第1步：计划

我开始考虑如何去做。有许多方法可以解决这样一个项目，每个项目都有自己的优点和缺点。

我做的第一件事就是了解我正在使用的现有系统。对我来说，这意味着我沉重的全金属滑门。对你而言，它可能意味着别的东西，我会建议你在制定战略之前首先完全理解你的系统。

我意识到我的门没有很好地建造并且它的运动有一些变化。因此无论我的翻译方法如何，都必须迎合这种变化。这让我想到了使用摩托车链。我以前用过它们所以我熟悉他们的工作。便宜且广泛可用。而他们的大部分意味着轻微的错位并不重要。链条在顶部边缘上的安装对我来说效果很好，因为我在顶部有一个支架来安装电机组件，所以一切都可以整齐地放在门的顶部。

接下来是电机选择。我是以低成本拍摄的，所以我在左侧的零件箱上挖了一下，从我的战斗机器人构造中找到了一辆汽车挡风玻璃刮水器电机。我记得这台电机有很大的扭矩，非常好。所以我相信它有足够的力量来驱动大门。

现在我已经完成了我需要的所有计划。电子和控制是完全不同的故事，它们将在以后出现。

第2步：“准确地”测试电机

所以我有信心电机能够移动大门，但我不会构建整个东西，然后被证明是错误的。所以我做了工程师应该做的事情。测试。

我认为他们应该首先进行计算，但我没有任何值来计算。所以我把我的旧战斗机器人掸去并把它绑在门口。战斗机器人使用两个挡风玻璃刮水器电机来驱动它。这是我能够以测试的名义快速建立的最接近的东西。

我给了机器人全油门，你知道什么，大门开始移动。尽管没有牵引力，但机器人能够移动门。这对我来说足够好所以我继续前进。

步骤3：制作电机支架

从过去的事故中，我知道这些电机不是开玩笑。如果你把手指放在链轮上，你可以亲吻它好买。当我在建造战斗机器人时，我有一个近乎手指松动的事件，所以我从经验中说话。

根据这种经验，我希望装配尽可能隐藏起来。所以我决定将它安装在将门保持在适当位置的支架上。

我首先在两个角铁件之间安装了一块钢板。这样我就可以将电机组件安装在上面，而不必担心有坚固的底座。

我决定将电机组件从主门底座拆下，因为我可能想单独处理它。关闭电机会非常困难，特别是因为我在狭小的空间工作。之后，当我多次关闭电机组件进行操作时，这得到了回报。

如您所见，我将电机连接到电机组件上。我还将链轮安装在电机上，两侧各有一对链轮将链条引导到电机链轮上，不允许它在负载下滑动。

第4步：制作链式支架

这个项目的整个主题是降低成本，因此我想重新使用我所拥有的旧钢材，而不是购买新钢材。我找到了一块很厚的角料，足以供我使用。

我使用角磨机将原料切割成一定尺寸，然后将其焊接在一起制成支架。然后我将支架焊接在门的顶部。需要注意的一点是，您不希望在涂漆表面上进行焊接。务必磨掉焊接区域的油漆。

我不得不重做三次焊接。第一次是因为我没有将支架安装在门的物理硬停止之外。因此，当我测试它并意外地将其中一根电线断开到限位开关时，支架被迫进入限位开关并将其断开。因此，如果电子限位开关出现故障，必须始终安装支架，使其不会损坏系统的其他部分。

第二次是因为我安装了弯曲的托架。这是我的第一个焊接项目，我没有合适的夹具，所以我很难对齐支架。

我犯的最后一个错误是在完全焊接支架后钻一个洞。而且由于焊接使钢材更硬，因此更难钻出。我花了三个钻头和一个小时的不断钻孔来制造两个钻孔。

如果你计划制作类似的东西，那么要从这些错误中吸取教训。让我们继续安装链。

第5步：安装链

我是第一个对于如何安装链条有不同的想法，使其具有减震功能，以防止从静止位置启动时电机过载。但似乎没有什么比实施简单。所以我选择了最便宜，最简单的解决方案。

我拿了一条链子，把中间轴承切到了末端。然后我拿了一个3英寸的螺栓并切断了头部。我将螺栓固定在链条的最后一块并将其焊接上。它可能不是最漂亮的解决方案。但它会起作用。

我将所有链条首尾相连，然后将螺母末端固定在链条支架的一侧。我测量到哪里可以在另一边切割链条。我标记它并重复螺母焊接程序。

然后我将链条安装在门的顶部。我使用了几个螺栓来固定两端，使得螺栓不会松动。

在我的情况下，关键是不要过多地拧紧链条，因为这会给电机和链轮带来很大的压力。相反，让重链放在门的顶部边缘似乎是避免电机恒定负载的最佳方法。

这样，当电机开始移动门时，它必须首先拉动链条的重量，然后再实际拉动门。这可以作为避免电机过载的各种弹簧。

开门器的机械部分是完整的。我们可以进行一些测试，看看它是否真的有效。

第6步：测试

既然项目的机械方面已经完成，我可以测试一下找出一些扭结和可能的陷阱。我使用了12v铅酸电池，只需将电机手动连接到电池即可。而且是的！大门开始移动。到目前为止所有的努力都没有。

我在测试过程中意识到了一些事情。一个是门通道需要清洁，所有东西都需要适当润滑。否则，小型电动机可能难以移动门。

另一个重要的事情是，我需要为电机提供某种电子过载保护，以防电子限位开关停止工作。如果发生这种情况，我不想炒马达。

我还确定了正确的链条张力以获得最佳性能，因为我测试了不同张力的电机电流消耗。较低的张力是更好的，因为它通过左右摆动而不会压迫马达来吸收对齐中的所有缺陷。

通过这些结果，我准备开始研究电气方面的工作。

第7步：电子计划

因此，电子方面的计划是尽可能保持简单功能。

电源将来自12V干式铅酸电池，该电池将连接到电池充电器。虽然我对充电器有很多问题，我稍后会谈到。

脑盒将是一个arduino板。没什么特别的，只是一个arduino uno。电机控制将通过一个4通道继电器板作为H桥。使用433 mhz接收器模块处理RF通信。廉价的1美元板之一。事后看来，这不是最好的主意。稍后会详细介绍。电流检测将使用20A电流传感器。最后，限位开关和手动操作开关只是常规开关。

我使用的遥控器是可编程汽车遥控器。虽然他们也给我带来了麻烦。

所以这就是计划。让我们深入了解它的细节。

步骤8：电子元件构建

电子元件构建过程并不复杂。我以一种可以在必要时快速更换零件的方式组装所有东西。我尽可能使用割台销和铲形连接器，以便快速拆卸。我使用了一个相对较大的原型板来连接限位开关和射频板。拥有一块大板允许我在将来添加更多功能，而无需重做现有框架。

我遇到了一些与电子产品有关的问题。首先是继电器板。继电器板上的走线并非设计用于在低电压下处理大电流。一些继电器板有镀锡痕迹，但我没有。其中一条痕迹在一段时间后爆炸了。所以我用适当尺寸的电线桥接所有高电流线。

另一个大问题是充电器会造成很多电磁干扰。这是因为充电器没有品牌，也没有任何形式的认证。干扰正在弄乱电路。它会随机响应rf命令。当我将笔记本电脑靠近电子设备进行编程时，我意识到这是一个EM问题，它完全失控了。我买了一个全金属的身体充电器，这个充电器在使用时非常强大，但现在似乎工作正常。我稍后会改变它。

我也遇到过用于外部交换机的连接器问题。它们非常脆弱，多次取出时会断裂。我仍然需要找出一些更好的连接器。

我使用的射频模块是一个非常基本的模块，它的射程并不令人印象深刻。但这就是我手头上的东西以及有效的东西，所以我现在坚持使用它。虽然我计划升级到更好的模块，特别是因为我希望范围不是问题。我不想走向系统只是为了让它发挥作用。

步骤9：安装电子设备

首先，我刚将电子设备安装在一块胶合板上，并计划建造顶部有一个塑料盒。但后来我才意识到这将是很多工作。所以我买了一个大的食品容器，上面有防水密封。

我将电池和充电器安装在底部。我将电子设备安装在盒子附带的一块塑料上。我从盒子里取出所有电线的槽口，然后用一些硅脂确保里面没有水。我还制作了一个3D打印天线盖，试图最大化范围。

这个盒子很完美。很明显，所以我可以看到一切都很好，而不必打开它。它经历了一些严重的降雨，所以它应该是好的。虽然一个问题是盒子内部的热量，因为它很清楚，太阳可以快速加热电子设备。简单的解决方案是用另一个打开的盖子覆盖它以避免阳光直射。

步骤10：限位开关

门的限位开关严重因为我不得不经历几次设计迭代才能让它可靠地工作。

起初我只是在支架的两侧粘上了两个杠杆开关，并在门上粘上保险杠以击中开关。原则上这是一个坚实的想法，因为我已经看到它在3D打印机中工作。但经过一些测试，两个开关都损坏了，保险杠断了。我升级到更大的开关，并增加了保险杠前面的泡沫，以避免影响。但他们仍然断绝了。

我意识到当门撞到限位开关时，门有很多惯性，因此有一个力停止限位开关可能不起作用。我去了电子市场寻找创意并找到了一个滚轮开关。

我为它制作了一个3D打印支架和一个3D打印的斜坡。这样，当开关达到其极限时，开关将被启动，但如果由于某种原因，闸门根本不会停止或由于惯性而继续滚动，则不会妨碍开关。

步骤11：对电子设备进行编程

对电子设备进行编程非常简单。对于RF接收器，我使用rcswitch库来处理从遥控器接收信号的所有细节。其余的只是一堆if循环来检查不同的条件。其中一个条件是检查过电流保护。我使用循环计数器来检查。如果您希望我进一步详细解释，您可以找到附加的代码和注释。

第12步：显示的问题及其修复

在这个项目的过程中，我遇到了很多机械和电气问题。我之前已经提到了一些，但我会在下面列出它们。

1。硬限位开关：这成为一个问题，因为限位开关即使在切断电源后也会受到很大的力。如此重的质量有很大的惯性。我能想到的任何硬停止开关都不足以吸收惯性。修复是像我一样使用滚动限位开关。

2。将开关限位在硬限制内：限位开关的物理放置必须使得即使限位开关不起作用，门也不能进入开关并将其销毁。当其中一个限位开关导线断开并且门滑入开关时，这就成了一个问题，破坏了支架和开关。我通过向外移动链支架来固定它，这样在任何情况下它都不会碰到限位开关。

3。链条张力太高：当我第一次打开链条时，我将它拧得太紧，以至于它在电机轴上垂直于其运动平面施加了很大的力。因此，电机无效，因为它会产生很大的摩擦。如果我用轴承制造一个合适的电机座并且我没有专业知识，这不会是一个问题。此外，闸门沿其长度不是直的，因此链条从左向右移动。为了解决这个问题，我简单地放松了链条。它运行不顺利。

4。来自充电器的EM干扰：我想使用的电池充电器产生如此多的EMI，使得接收器无效且狡猾。我试图应用屏蔽但我相信导电和辐射EMI的组合对于电路来说太多了。解决这个问题并不是一个永久性的解决方案，但我使用的是更大的金属机身充电器，其强度几乎是所需的20倍。但它现在有效。

5。射频范围：我使用的射频接收器不是最好的。这是那些便宜的1美元之一。范围虽然不是很糟糕，但对我来说还不够舒服。目前我只是使用线天线对其进行了优化，但我将寻找更好的射频解决方案。

6。复制RF遥控器：这是一个如此愚蠢的问题，当我终于明白了，我笑了。所以我打造了这些可编程遥控器，可以学习其他遥控器的代码。我使用其中一个作为基线，然后尝试将那个的代码复制到另一个。经过几个小时的摆弄，我发现你无法将遥控器从另一个类似的遥控器上复制出来。您只能从标准遥控器中复制代码。我花了无数个小时才想出来。所以尽量不要陷入同样的陷阱。修复是使用任何其他标准遥控器，然后将其复制到所有可编程遥控器。

7。钻进硬钢：这是一个恼人的问题。当我将链条支架安装在门上时，我想在其中钻一个洞。就在那时我发现钢已经硬化了，因为我焊接了它。我试图通过这个打破了很多位。所以我建议你在焊接前钻孔。会为你省去很多麻烦。

这些是我在构建过程中遇到的一些问题。当我想到更多问题时，我将添加到此列表中。

步骤13：完成构建（构建是否已完成？）

我通过将所有内容放在一起来最终确定构建。电子箱取代了它的位置并接通电源。我最终确定了用于手动运动开关的3D印刷外壳，并将它们安装在可以轻松访问的位置。我将套管放在电线上并将它们系在一起，以避免任何电线卡在移动部件中。我把电机组件拆开来涂漆。我还画了链条支架，因为它们已经开始生锈了。

就是这样。自动门滑块已准备好使用。我完成它已经两个月了，它仍然按预期工作。当我回到家时，我会对它进行改进，因此无法将其称为完成构建。但现在结束了。

考虑到我所购买的所有东西，我已经花了超过100美元，我打破了或者从未结束使用过。但是我仍然会列出BOM，以表明如果你愿意，它可以在100美元以下完成。

第14步：物料清单

很多部分包括钢铁，电机等被回收利用。因此，它们不是最好的厚度或不得不清理。但我最终节省了很多钱。

Wind Shield Wiper Motor AliExpress = 10美元来自垃圾场

12V 4.5Ah铅酸电池= 10美元

12V电池充电器= 10美元

摩托车链= 20美元（少于垃圾场）

继电器模块AliExpress = $ 3

Arduino Uno AliExpress = $ 4

电流传感器AliExpress = $ 2

RF模块AliExpress = $ 2

RF Remote AliExpress = $ 5

住房= $ 15

限位开关AliExpress = $ 5

其他（钢铁，电线等）= $ 14

总计= $ 100

第15步：结论

这个项目已经运行了两年了。而且没有其他问题。无论如何，我时不时地进行渐进式改进。我升级了遥控器，添加了防水开关，重新布线，增加了电压感应，升级了充电器等等。

经过高温和下雨，该建筑已被证明非常可靠。我为自己能够建造的东西感到自豪，而且成本非常低。我将很快为一些亲戚建造另一个系统，对我的原始设计有一些改进。