自动焊接机械臂

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发布时间: 2025-07-26 11:49:01 | 阅读数 0收藏数 0评论数 0
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本教程展示了如何使用机械臂焊接 PCB 中的电子零件 当我在寻找机械臂的不同能力时,我偶然想到了这个项目的想法,然后我发现有几个涵盖了这个使用领域(自动焊接和焊接机械臂)。 其实我以前也有过建设类似项目的经验,但这次的项目非常有用和有效。 在决定它的形状之前,我看了很多应用程序和其他项目,特别是在工业领域,开源项目帮助我找到了正确和合适的形状。 这是因为视觉信息传递给我们的大脑背后有科学依据。
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设计

起初我看到很多专业项目因为其复杂性而无法实施。

然后我决定从其他项目的启发中制作自己的产品,所以我使用了 Google Sketch up 2017 pro。每个部分都设计为按照特定顺序相互组装,如下图所示。

在组装之前,我必须测试零件并选择合适的烙铁,这通过绘制虚拟完成项目作为指导来实现。

这些图纸显示了实际完成的真人大小的形状和每个部分的正确尺寸,以便选择合适的烙铁。


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电子零件

1.步进电机28BYJ-48,带驱动模块ULN2003

2.Arduino Uno R3

3.MG-90S微型金属齿轮伺服电机

4.I2C串行LCD 1602模块

5.面包板

6.跳线

7.降压模块

8.微型伺服电机金属齿轮


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操作和安装

在工作中我遇到了一些障碍,我们必须宣布这一点。

1.手臂太重,小型步进电机无法支撑,我们在下一个版本或激光切割打印中修复了这个问题。

2.由于模型采用塑料材质,旋转底座摩擦力较大,动作不够顺畅。

第一个解决方案是购买一个更大的能够承受重量和摩擦的步进电机,并且我们重新设计了底座以适应更大的步进电机。

实际上

问题仍然存在,更大的电机也未能解决问题,这是因为电机旁边两个塑料表面之间存在摩擦,我们无法按百分比调节电位器。最大旋转位置并非驱动器能够提供的最大电流。您必须使用制造商提供的技术,即在旋转电位器的同时测量电压。

然后我彻底改变了基础设计,并用金属齿轮代替了齿轮机构的伺服电机。

3.电压

Arduino 开发板可以通过直流电源插孔(7-12V)、USB 接口(5V)或开发板的 VIN 引脚(7-12V)供电。通过 5V 或 3.3V 引脚供电可以绕过稳压器,因此我们决定购买支持 5V 电压的专用 USB 线缆,该线缆可从 PC 或其他电源供电。

因此步进电机和其他组件仅需 5 伏电压即可正常工作,为了确保零件不会出现任何问题,我们修复了降压模块。

降压模块是一种降压转换器(降压转换器),是一种直流-直流电源转换器,它将输入(电源)的电压降低(同时将电流升高)到输出(负载),同时保持电压的稳定性。


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修改

经过一些修改后,我们通过减小臂的尺寸改变了模型的设计,并为伺服电机齿轮制作了一个合适的孔,如图所示。

测试中,伺服电机成功地将重物旋转了180度,因为它的高扭矩意味着该机构能够承受更大的负载。伺服机构能够输出多大的旋转力取决于设计因素——电源电压、轴转速等。

另外,使用 I2c 接口也很不错,因为它只占用两个引脚,而且你可以把多个 I2c 设备连接到同一个引脚上。例如,你最多可以在两个引脚上连接 8 个 LCD 背包+LCD!坏消息是,你必须使用“硬件” I2c 引脚。


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烙铁架或夹持器

夹持器

采用金属齿轮伺服电机固定,承受烙铁的重量。

servo.attach(9, 1000, 2000);
<p>servo.write (constrain (angle, 10, 160)) ;</p>


起初,我们遇到的障碍是电机摇晃和振动,直到我们找到了可以限制天使的棘手代码。

因为并非所有伺服器都能旋转 180 度

。很多伺服器都没有。

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 微秒而不是 servo.write ,我更喜欢这个,因为它允许你使用 1000-2000 作为基准范围。而且许多伺服器可以支持超出该范围的值,从 600 到 2400。

因此,我们尝试了不同的值,看看何时会听到提示音,提示您已达到限制。然后,在写入时,请仅在这些限制范围内进行。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过终点止动装置,constrain()Arduino 函数对此很有用。

您可以点击以下链接购买 USB 烙铁:

迷你 5V DC 8W USB 电源烙铁笔 + 触摸开关支架


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编码

Arduino 使用库

与大多数编程平台一样,环境可以通过使用库进行扩展。库提供了可在 Sketch 中使用的额外功能,例如操作硬件或处理数据。如何在 Sketch 中使用库?

#include AccelStepper.h
#include MultiStepper.h
#include Servo.h
#include Wire.h
#include LiquidCrystal_I2C.h


INO
FJN21TNJPQT9RCF.ino
3.57KB
7

完成

预览地址 https://youtu.be/I7Dd2qZKqwo

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