自动焊接机械臂





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。
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
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。
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。
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。
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
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?
完成

预览地址 https://youtu.be/I7Dd2qZKqwo











