الشريط الآلي: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

يهدف هذا المشروع إلى إنتاج نظام آلي لبيع المشروبات منخفض التكلفة لاستخدامه في التطبيقات الاستهلاكية والتجارية الراقية. تستخدم الأنظمة التقليدية في أتمتة القضبان محركات مؤازرة وقضبان صلبة كبيرة مع منصات مدفوعة بالحزام. في حين أن هذه الأنظمة تمثل مشروعًا رائعًا لأي شخص يمكن أن تكون باهظة التكلفة ، لذلك قمنا بتطوير تصميم سهل التكلفة وبأسعار معقولة.

سمات

• قابلة للتحجيم إلى أي مجموعة متنوعة من المشروبات الروحية / الخلاط
• تكامل واجهة برمجة تطبيقات Google للطلب الصوتي
• قاعدة بيانات واسعة من الوصفات تم الزحف إليها

المعدات

• Raspberry Pi 3 موديل بي
• هيكل بثق الألمنيوم منخفض التكلفة
• تركيبات PLA المطبوعة ثلاثية الأبعاد
• مشغلات مؤازرة 9g

الخطوة 1: قائمة الأجزاء والموارد

تم تلخيص متطلبات الأجهزة وتصميمها مسبقًا من أجلك. ومع ذلك ، لا تزال بحاجة إلى الوصول إلى بعض الموارد التي لا يسهل الوصول إليها دائمًا.

ستحتاج إلى الوصول إلى:

• طابعة 3D
• دريميل أو المنشار الحزامي
• لحام حديد

ملحوظة: الأجزاء والأسعار التالية كلها بالجنيه الإسترليني وقد تكون مواقع الويب متمركزة في المملكة المتحدة ، ولكن هذه الأجزاء متاحة بسهولة في معظم المناطق. ستكون بعض المواد أرخص إذا طلبت من الصين

مكونات الإطار

• 8 × Beaumont Spirit Optic & Stand 25 مل: 18.32 جنيه إسترليني - CaterSpeed / Alibaba
• 5 أمتار × أنبوب PVC (6 مم × 8 مم): 5.29 جنيه إسترليني - موقع ئي باي
• 20 × بثق 90 درجة بين قوسين: 7.16 جنيه إسترليني - موقع ئي باي
• 20 × Drop T-Nut: 3.36 جنيه إسترليني - ebay
• 20 × M5 10 ملم: 3.39 جنيه إسترليني - موقع ئي باي
• Stiff Wire: 1.49 جنيهًا إسترلينيًا - موقع ئي باي
• 4 أمتار × بثق ألمنيوم (20 مم × 20 مم): 22.96 جنيه إسترليني -RS

• 1 × مستشعر GP2Y0D805Z0F ، مسافة ، 50 مم ، رقمي: 3.14 جنيه إسترليني - Farnell

مكونات الكترونية

• 1 × خلية تحميل 1 كجم: 2.21 جنيه إسترليني - أمازون
• 8 × Micro Servo: 11.25 جنيهًا إسترلينيًا - ebay
• 1 × مستشعر القرب - مستشعر GP2Y0D805Z0F ، مسافة ، 50 مم ، رقمي: 3.14 جنيه إسترليني - Farnell
• يمكن العثور على المكونات الصغيرة الحجم هنا.

الخطوة 2: الإلكترونيات وثنائي الفينيل متعدد الكلور

تتوفر مخططات PCB الكاملة و photomasks و BOMs من خلال مجتمع Altium CircuitMaker هنا.

الألواح النهائية مكونة من طبقتين ، أقل من 100 × 100 مم ، ويمكن الحصول عليها مقابل 0.20 دولار للقطعة من خلال خدمة النماذج الأولية لـ JLCPCB.

قدم المجلس المأهول الميزات الأساسية التالية:

• 8x قنوات مضاعفة
• 1x إدخال مكبر للصوت خلية الحمل
• 1x إدخال مستشعر القرب الرقمي
• عدد 2 دبابيس تصحيح أخطاء GPIO مزودة بمصابيح LED

للتطوير المستقبلي ، تم توفير الفوط أيضًا من أجل:

• 8 قنوات مؤازرة إضافية
• 4x مدخلات ADC للأغراض العامة
• 1x قناة مكبر للصوت خلية تحميل احتياطية
• عدد 2 من مشغلات الملف اللولبي المعزولة بصريًا مع سكة 12 فولت

الخطوة الثالثة: الطباعة ثلاثية الأبعاد

هناك 4 أجزاء مختلفة تحتاج إلى طباعتها.

• يتصاعد المؤازرة
• مقاطع بصرية
• قوس مستشعر القرب
• حاملي أنبوب PVC

يلزم طباعة ثمانية حوامل ومشابك مؤازرة ومستشعر تقارب واحد وحاملي أنبوب. الملفات متوفرة هنا.

تعمل أنظمة التوزيع من خلال مؤازر 9 جرام مثبت على كل بصري ، مع دعامة معدنية تربطها بقاعدة المكبس. أثناء دوران المؤازرة ، يتم سحب آلية المكبس لأعلى ، وإغلاق خط الملء للزجاجة ، وفتح خط الموزع ، والسماح للهواء بالعودة عبر عنصر نوابض داخل البصريات.

يتم تشغيل أنابيب PVC المخصصة للطعام من كل بصري ويتم تثبيتها مركزيًا فوق الوعاء بواسطة مكوني المحاذاة.

يوجد خلف خلية الحمل مستشعر القرب الرقمي ، مما يوفر الكشف عن كوب على اللوحة ، مثبت في موضعه عن طريق تثبيت مطبوع منزلق على البثق.

يتم توفير أجزاء المخترع وملفات التجميع ، مع نماذج STL إضافية للمكونات المطبوعة. يتم أيضًا تضمين الرسومات الفنية للأجزاء الرئيسية ، ويمكن أيضًا اشتقاقها من مستندات المخترع بمقياس مم.

الخطوة 4: الإطار

1. قطع البثق إلى شرائح (4 × 400 مم ، 7 × 300 مم ، 1 × 15 مم)

2. قم بالتجميع في شكل متوازي المستطيلات باستخدام أقواس 90 درجة وصواميل T عند تقاطعات 90 درجة. استخدم الأقسام مقاس 400 مم كوظائف عمودية ، تاركًا أحد أقسام 300 مم مجانًا كما هو موضح.

3. قم بتوصيل القطعة مقاس 15 مم بمركز المقطع العرضي لأسفل الظهر.

4. قم بتوصيل مستشعر القرب المطبوع ثلاثي الأبعاد وحامل الأكواب بقسم 15 مم كما هو موضح.

5. إيبوكسي اللوحة إلى خلية التحميل والمسمار إلى نهاية قسم 15 مم باستخدام صواميل T ومسامير 20 مم M5.

الخطوة الخامسة: البصريات

لكي يتم تشغيل البصريات بواسطة الماكينات ، يجب إزالة الزنبرك الرئيسي.

1. قم بإزالة الغطاء البلاستيكي والزنبرك الكبير من الجزء السفلي من العدسة البصرية.

2. قم بإرفاق الأجزاء والمضاعفات المطبوعة ثلاثية الأبعاد كما هو موضح.

3. قم بتوصيل الماكينات بقاعدة المكبس ، من خلال الفتحات الموجودة في ذراع المؤازرة والجزء المطبوع ، باستخدام السلك الصلب.

4. قم بتوصيل البصريات بالحوامل وقم بتثبيتها بالإطار المتباعد بشكل متساوٍ لتجنب أي أحمال غير متساوية.

الخطوة 6: البرمجيات

جميع البرامج المطلوبة لهذا المشروع متاحة على جيثب الخاص بنا.

يتكون البرنامج من قسمين رئيسيين: الخادم والبرامج الثابتة. البرنامج الثابت هو كود المصدر c ++ الذي يتم تجميعه إلى كائن مشترك يحتوي على منطق الشريط الآلي ويتفاعل مع خلية التحميل (HX711) ، الماكينات ومستشعر القرب. يحتوي دليل الخادم على خادم ويب Python الذي يستورد الكائن المشترك كوحدة نمطية ، بمجرد أن يتلقى خطاف ويب من مربع الحوار ، فإنه يوزع ويصل إلى السلوك المطلوب من خلال الربط.

المنطق والسلوك

يمكن تمثيل سلوك الشريط الآلي كآلة حالة موضحة أعلاه. بمجرد وضع الكوب ، تصبح الماكينة جاهزة لطلب ، بمجرد استلامها ستبدأ في الاستغناء. عند اكتماله ، سيعود إلى حالة الاستعداد لمشروب آخر ، وإذا تمت إزالة الكأس ، فسوف يعود إلى انتظار وضعه. يتم الكشف عن الكوب بواسطة مستشعر القرب الذي يقوم بإرجاع قيمة منطقية اعتمادًا على ما إذا كان يقرأ مرتفعًا أم منخفضًا أم لا. يتم مراقبة التوزيع بواسطة مستشعر الوزن ؛ بمجرد أن يتلقى خادم الويب Python طلبًا ، فإنه يحسب الوزن المطلوب للاستغناء عن الحجم المطلوب وجدول بحث الكثافة. يتم بعد ذلك العثور على الماكينات المعينة لهذا المشروب وتشغيلها لاحقًا حتى يتم مطابقة الوزن. بمجرد الانتهاء ، يقوم الخادم بإرجاع استجابة لسير الحوار يشير إلى المستخدم أن مشروبه جاهز.

الخطوة 7: المساعدة والقضايا

نأمل أن تكون قد استمتعت بدليلنا ، ونود أن نعرف ما إذا كنت قد قررت بنائه بنفسك! إذا كانت لديك أية مشكلات ، فلا تتردد في ترك تعليق أدناه وسنكون سعداء بمساعدتك.

يجب أن تسمح لك الوظائف الإضافية الموجودة على السبورة بتوسيع نظامك حتى 16 مكونًا مختلفًا للمشروبات ، بالإضافة إلى إضافة عدد من المشغلات الميكانيكية أو المستشعرات الأخرى. بدلاً من ذلك ، لا تتردد في تفرع إما ملفات تصميم الأجهزة أو البرامج الخاصة بنا وإضافة أفكارك الخاصة! نود أن نرى ما يمكن أن يفعله المجتمع من هذا.

نشكرك على الوقت الذي قضيته في قراءة هذا ، ونتمنى لك كل التوفيق في مشروعك الخاص: Eddy و Joe و Pete.