مثبت مكون OpenPnP محلي الصنع

في عام 2012 ، بدأ نشاطي في مجال الإلكترونيات ، في حين عرّفتني الإنترنت على العديد من الأشخاص الجيدين ، الذين ما زلنا نتواصل معهم. عادة نتبادل الخبرات والنجاحات والفشل ، ونناقش المنتجات الإلكترونية الجديدة والأفكار المختلفة وما هو جديد يمكنك تطويره أو دراسته.

منذ ذلك الحين ، وُلد تقليد في بداية كل عام لرسم صحيفة TODO تم فيها كتابة أي أفكار ، بما في ذلك الأفكار المجنونة. في هذه العملية ، تم تجديد القائمة ، وفي نهاية العام ، تم تلخيص النتائج ، وما حدث ، وما لم يحدث.

في عطلة رأس السنة الجديدة ذهب فوق برغي قديم وتعثر على هذه السجلات بالصدفة. اتضح أنه تم تنفيذ طريقة أو أخرى بالفعل. كل ما عدا أداة تثبيت SMD.

ناقشنا فكرة إنشائها أكثر من مرة ، لكن الميكانيكي أخافني - ماذا لو لم ينجح. لذلك ، كان لا يزال يشبه الحلم المستحيل.

تحت تأثير الحنين ، صعد لمشاهدة مقاطع الفيديو ، تنهد ، مدركًا أن الحلم ظل حلماً. بعد ذلك ، بدافع الفضول البحت ، نظرت إلى ما يقدمه عالم المصادر المفتوحة وعبر Openpnp. لن أقول إنني لم أسمع عنها من قبل ، ولكن بطريقة أو بأخرى قليلة كررت البناء ، كان الأمر مقلقًا للغاية. هذه المرة تمت دراسة موقعهم بمزيد من التفصيل ، من بين أمور أخرى ، كان هناك قائمة بالقنابل وبرامج ثابتة لوحدة التحكم وبرنامج للكمبيوتر الشخصي. بعد ذلك ، عند إيقاف الدماغ لمدة ثانية ، طلبت الجزء الأول من القائمة وقررت أن الوقت متأخر جدًا للتراجع.

آمل من هذه المقدمة أن يكون من الواضح أن المؤلف لم يقم بتجميع آلات الاختيار والوضع. لم يكن هناك غرض وصنع منتج تجاري. لذلك ، لا أستبعد أنه في النص سيكون هناك أخطاء في المصطلحات وقد تكون بعض الاستنتاجات غير صحيحة. كنت مهتمًا فقط بتكرار الجهاز ، وفرز مبادئه وتجربة يدي. أود مشاركة هذا مع القارئ.

أول شيء مضلل هو ما هو OpenPnP. حتى اليوم من الصعب الإجابة على هذا السؤال. يمكن أن يكون الجهاز مختلفًا تمامًا ، على سبيل المثال ، يعتمد بناءي على أجهزة من OpenBuilds ووحدة تحكم Smoothieboard ، ولا يوجد علاقة بين الشركتين مع OpenPnP. يمكنك بسهولة التخلص من أي مكون من قطعة الحديد واستبدالها بأخرى. لا تزال المبادئ شائعة: هناك برنامج يحمل نفس الاسم للكمبيوتر الشخصي الذي يتم تحميله واختياره من التتبع الخاص بك ، ثم يصدر البرنامج أوامر إلى وحدة التحكم ، اذهب إلى هناك ، وقم بتشغيله.

مظهر البرنامج.



كما ذكر أعلاه ، يتم أخذ الإطار الرئيسي من OpenBuilds ، وتستخدم قضبان V-slot كدليل. بالنسبة لي كانوا الوحي ، باختصار ، من الصعب شرح جميع مزاياها ، ولكن من السهل جدًا عمل أي تصميمات لها.



إذا كنت بحاجة إلى إرفاق شيء ما بالسكك الحديدية ، فسيتم إدخال الألواح الملولبة فيه على الجانب ، واسمها الرسمي هو t-nut.



هم مفردة ومزدوجة. يبدو وكأنه لوحة عادية مع خيط ، حتى في البداية اقترحت العثور على شيء مماثل في المتاجر المحلية ، لأنها ليست رخيصة. ومع ذلك ، لا تنخدع ببساطتها الظاهرة. يبرز خيطها فوق اللوح وتبين أن هذا مهم جدًا عند شد البرغي. الحامل صلب جدًا.

كيف هي الحركة على طول المحاور؟ الفكرة الأساسية هي إدخال عربة بسيطة في التجاويف الجانبية ، إلى المنصة العلوية التي يمكنك بالفعل إرفاق أي شيء بها.



الحامل نفسه بسيط - إنه صفيحة بأربع بكرات. يتم تنظيم وضع البكرات بالمكسرات - غريب الأطوار ، فهي تساعد على ضبط ضغط العجلات على السكة. يعتمد ذلك على مدى ضيقها في التحرك.

يتم وضع لوحة نهاية على كل طرف من جوانب السكة.



توجد ثقوب على جانب اللوحة يتم تركيب محرك Nema17 عليها. يتم وضع عجلة تروس على المحرك ، والتي تسحب الحزام ، يتم ربط الحزام بالحمل بطرفين. وهكذا ، عندما يدور المحرك في اتجاه واحد ، تتحرك العربة إلى الأمام ، عندما تكون في الاتجاه الآخر - إلى الخلف.



في الطرف الثاني من السكة ، هناك ببساطة عمود ينزلق على طوله الحزام.



الآن الخفايا التي نشأت. لوحة نهاية. لا أعرف مدى صعوبة الأمر في الأصل ، والحقيقة هي أن أسعار المباني المفتوحة مناسبة في الغالب ، ولكنها ليست سعرًا مناسبًا للتسليم. لذلك ، تم شراء كل شيء تقريبًا مع علي. بما في ذلك هذه التفاصيل.

تنحني الصفائح بسهولة كبيرة ، وتسعى "الأذن" السفلية إلى الانكسار. في التجميع الأصلي ، تم إصلاح الإطار لذلك ، كان علي استخدام الثقوب الجانبية. ولكن بخلاف ذلك لم تلعب دورًا ، فهي تبقى ميتة على السكك الحديدية.

حول القضبان. هذا هو أحد الأجزاء القليلة التي اشتريتها في روسيا ، لأن هناك رأي مفاده أنها مدفوعة من الصين عازمة. لم تكن هناك رغبة في التحقق مما إذا كان الأمر كذلك ، ولكن شرائها من السكان المحليين كان هذا المسعى. وفقًا للإعلانات ، فهي في كل مكان ، في الواقع أو غير متوفرة ، أو لا أحد يريد الاتصال بك لمدة 3 أمتار. في كثير من الأحيان ، تحت غطاء V-slot ، يقدمون T-slot ، وهي متشابهة جدًا وأكثر بأسعار معقولة. هناك رأي بأنه يمكن استبدالها في هذه الحالة ، لكنها لم تجرؤ على التحقق. ونتيجة لذلك ، كانت متوفرة فقط في مكان واحد ، وجاءت لدفع ثمن التسليم أكثر من سعر الرفوف نفسها.

مسامير. في الأصل ، جميع السحابات برؤوس سداسية. في البداية لم يكن من الواضح لماذا. أولاً ، من الصعب الحصول على الطول المناسب ، وثانيًا يكلفون طلبًا من حيث الحجم أكثر تكلفة. لذلك ، أخذ جزءًا من السحابة تحت مفك فيليبس ، وأعرب عن أسفه بصدق أكثر من مرة. من السهل جدًا فك المسدس في بعض الأحيان ، وعندما لا تزال لا تفهم كيفية عمله ، كان عليك فكه 10 مرات.

حجم الحقل. طول العوارض الأصلية 400x400. أعتقد أن الكثير من الناس ، مثلي ، نادراً ما يجمعون ألواحًا كبيرة الحجم. لذلك ، بدا لي الحجم ضخمًا. من الناحية العملية ، لم يكن هذا هو الحال. على الرغم من أن جزءًا صغيرًا ، ولكن يتم تناول النهايات بعيدًا ، يذهب جزء آخر إلى ألواح الزاوية ، وجزء آخر إلى الرأس ، إلخ. ونتيجة لذلك ، فإن المجال الحقيقي يزيد قليلاً عن 250 × 250 ، وهذا ليس كثيرًا.

نوابض لشد الحزام. في البداية ، تجاهلتهم. بدا وكأنه شيء عديم الفائدة. من الناحية العملية ، كان هناك دائمًا خطأ طفيف في الجولات الأولى على المحور ص. في النهاية ، كان عليّ معرفة ما هو الربيع بعلامة غريبة 7/32 ".



خلاف ذلك ، لم يكن هناك أي أسئلة على الإطلاق مع القاعدة ، وستكون الميكانيكا بسيطة للغاية. يتم عرض عملية التجميع الكاملة لسكة واحدة بشكل جيد في الفيديو.


ربما سيكون لديك نفس السؤال الخاص بي ، لماذا لا تأخذ قضيبًا مترابطة كأدلة؟ لماذا هذه الرفوف ، الأحزمة ، التروس؟ هناك رأي ظهر في أحد المنتديات بأن العمود تحت وزنه سيكون له انحناء طفيف في المركز ، مما سيؤدي إلى حدوث خطأ. وسيكون صنع عمود دقيق أكثر تكلفة بكثير.

يطرح السؤال التالي على الفور ، كيف بالضبط يركب هذا التصميم كله؟ بصراحة ، لا أعرف كيف أقيم. ذاتي - بدقة عالية ، تجاوزت التوقعات. إذا وضعت مسطرة حديدية وركبت على طولها ، والتحكم على طول الكاميرا ، ثم مليمتر إلى مليمتر. لم ألاحظ تراكمًا واضحًا للخطأ.

الجزء التالي من القصة هو وحدة التحكم. في OpenPnP الأصلي ، يوجد لوح أملس موجه إلى الطابعات ثلاثية الأبعاد ، ولكن هذا لا يمنعهم من الملاءمة مع جهاز pnp. إذا كنت تحفر عميقًا ، فإنه على متن الطائرة لديه متحكم LPC1769 وزوج من محركات السائر. دع بعض القراء يدينوني ، لكن سعر 150 يورو ، باستثناء التسليم ، بدا غير كافٍ لمجلس من هذا المستوى. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن اللوحة تم وضعها كمصدر مفتوح ، ولكن لم أتمكن من العثور على الإصدار العاقل من pcb أو gerberas.

ونتيجة لذلك ، تم حل المشكلة من تلقاء نفسها ، اتضح أن الصينيين لديهم لوحة مماثلة.



يجب أن نحجز على الفور أن المجالس متشابهة للغاية ، ولكنها ليست متطابقة. الحجارة هي نفسها وتخطيط GPIO مشابه ، لذلك البرنامج مناسب. ومع ذلك ، هناك اختلافات طفيفة. يتم تخزين جميع الإعدادات في ملف نصي على بطاقة الذاكرة. هناك الكثير من الإعدادات وهذا موضوع لمقال منفصل. هناك إيثرنت على متن الطائرة ، إذا قمت بتمكينها ، يمكنك ركوب المحاور من خلال متصفح الويب.

خلاف ذلك ، يتم تنفيذ كل التحكم في اللوحة عبر USB-UART ، على جهاز الكمبيوتر ، يتم تعريفه على أنه منفذ COM افتراضي افتراضي ، أي يقوم البرنامج بإلقاء رموز G على Wart ، ويقوم جهاز التحكم بتنفيذها فقط. في المجموع ، تحتوي الماكينة على 3 محاور رئيسية: X - الشعاع العلوي ، عندما يذهب الرأس من اليسار إلى اليمين ، يسحب محرك واحد فقط. Y - خفض القضبان 2 ، صعودا وهبوطا سحب محركين في نفس الوقت. Z - تخفيض الفوهة لأعلى ولأسفل. في هذه الحالة ، تستخدم الآلة نظام إحداثي أيمن ، أي الزاوية اليمنى السفلية - المنزل هو 0 ، 0. يتم تحديد المنزل من خلال مفاتيح الحد ، في الواقع GPIO المعتاد. يتم استخدام محور C إضافي أيضًا ، وهو المسؤول عن دوران المكون.

فيما يتعلق بمشكلات وحدة التحكم ، لا يوجد شيء خاص يمكن قوله ، ولكن على الصعيد العالمي ، فإن جميع القروح المتأصلة في منفذ COM واضحة - أحيانًا يتجمد المنفذ نفسه حتى يتم إعادة تمهيد اللوحة. كان هناك خطأ في أن وحدة التحكم كانت تسير في بعض الأحيان في الاتجاه الخاطئ ، ولكن تم التعامل معها ببرنامج ثابت جديد.

الآن أهم شيء هو الرأس. هنا كانت معظم حالات عدم الفهم. يجدر شرح كيفية التقاط المكون بشكل عام - عن طريق الفراغ. لهذا ، يتم استخدام مضخة 12V ، والتي ينتقل منها الأنبوب إلى الصمام. في الأصل ، تعمل المضخة فقط عندما تقترب من المكون ، لم يكن لدي عمود كبير على اللوح ، كما هو الحال على اللوحة الأصلية ، لذلك تركت المضخة مؤقتًا لتهتز باستمرار.

الصمام في حالة طبيعية مغلق ، أي لا يتم امتصاص الهواء. عندما يقترب الرأس من المكون ، يتم إعطاء إشارة ، يفتح الصمام وتضخ المضخة الهواء عبر الأنبوب. يتمسك الأنبوب بالمحرك بعمود مجوف ، على الجانب الآخر من المحرك يتم توصيل فوهة من خلال محول.

ما يجب أن يواجه. يجب أن يكون الأنبوب من مادة البولي يوريثين ، لأنه صلب بما يكفي لعدم الضغط عليه. محركات Nema8 هي نفسها تمامًا في الصورة ، لكن البائع لم يرسل المحرك بعمود ناعم ، مما جعل من المستحيل إصلاح المحول بالفوهة. كان علي أن أطلب أخرى جديدة.

كانت الفوهة نفسها في بوم الأصلي من هذا القبيل



أظهرت التجارب أنه من المستحيل استخدامه ، كما هو موضح في الصورة ، فهو قطعة من الأنبوب. وبسبب هذا ، هناك الكثير من المشاكل المتعلقة بالمعايرة ، حيث لا تزال الفوهة ثابتة على المكون. في هذه الأثناء ، على الفيدوس التي كنت أصلي من أجلها ، كان هناك فوهة أخرى مع نبع ، والذي كان يجب أن يُطلب في النهاية.



يتم تخفيض الفوهة بسبب المحرك Z ، أي يستدير ويضغط الروك على الجزء الذي يحمل المحرك C (نفس الشيء مع عمود مجوف).



هذا ، بدوره ، يتحرك على طول دليل خطي ويتصل بنابض ، أي عندما لا يضغط المحرك على المحور Z ، فعند الربيع ، يعود الرأس إلى حالته الأصلية. تم تصميم المحور C ، وهو نفس المحرك ذي العمود المجوف :) لنشر المكون.

الآن الشيء الأكثر أهمية هو كيف يعمل هذا التصميم بأكمله في التجميع؟ يعمل البرنامج على جهاز الكمبيوتر. يتم تحميل اختيار ومكان من التتبع الخاص بك فيه. أنت تحدد المكونات الضرورية وتحدد النقطة الإئتمانية ، أي التقط نقاط على السبورة. تبدو مثل الدوائر النحاسية على اللوح.



تذهب إلى "البيت" ، أي في الزاوية اليمنى السفلية لمفاتيح الحد ، حتى يفهم الجهاز إحداثياته. بعد ذلك ، تحتاج إلى تحديد مكان وجود اللوحة. للقيام بذلك ، تحتاج إلى دفع يديك إلى الزاوية اليسرى السفلية من اللوحة ، تقريبًا. نبدأ البحث عن نقطة إيمانية ، وهذا الإجراء ضروري لفهم الأصل الدقيق وزاوية اللوحة. يتم البحث عن طريق الكاميرا ، الموجودة على الرأس - رؤية عالية. يتم التعرف على النقطة باستخدام opencv.


في المجموع ، يُعرف موضع اللوحة ، بسبب العرض العلوي والمكونات ، بسبب الإحداثيات النسبية التي تم تفريغها من الالتقاط والمكان. يبقى فقط لبدء عملية التنسيب.

ها هي اللحظة التي توقفت عندها حتى الآن. كما اتضح ، فإن بدء الحركة على طول المحاور وخفض الفوهة ليس أهم شيء في هذا الأمر.



كانت المشكلة في توريد المكونات. يفترض الخيار الأبسط أنه سيتم لصق الشريط مع المكونات في مكان ما بالقرب من اللوحة. كما هو الحال مع إحداثيات اللوحة ، لكل مكون تحتاج إلى تحديد مكان الشريط. لإخبارك بالحقيقة ، اتضح أن العملية مملة للغاية ، لذلك تحتاج إلى القيام تلقائيًا بالتوريد التلقائي للمكونات ، لكن هذه قصة مختلفة تمامًا.

لذا ، لرسم خط لكل ما سبق. كانت التجربة مثيرة للاهتمام. ونعم ، كان الأمر يستحق ذلك ، حتى لو لم يكن هذا حلاً كاملاً. الميكانيكا ليست مخيفة كما رسمت. عالم المصادر المفتوحة ، على الرغم من أنه لا يزال غير مرحب به ، إلا أنه لا يزال بحاجة إلى شكر كل من يعمل بإيثار من أجل خير الناس. آمل حقًا أن يكون هناك شيء آخر نقوله عن هذا الموضوع في المستقبل.

الاختبارات الأولى بفوهة قديمة


اختبارات بفوهة جديدة

Source: https://habr.com/ru/post/ar417773/


All Articles