मल्टी कम्पोनेंट कन्वेयर डिस्पेंसर

बहु-घटक कन्वेयर मशीन का कार्यान्वयन

वर्तमान लेख में, मैं अपने अनुभव को साझा करने के साथ-साथ पदार्थों के एक स्वचालित बहु-घटक कन्वेयर डिस्पेंसर के संभावित कार्यान्वयन में से एक को प्रदर्शित करना चाहूंगा। प्रारंभिक तकनीकी कार्य बहुत सरल था और इसमें यूएसबी के माध्यम से बटन और पीसी सॉफ्टवेयर द्वारा नियंत्रित 4 समानांतर पैमाइश चैनल शामिल थे। मुख्य घटक काफी चिपचिपा तरल पदार्थ हैं - प्रोपलीन ग्लाइकोल, फ्लेवर, ग्लिसरीन और बहुत कुछ। अंतिम उपकरण कार्यालय के कमरे में स्थित होना चाहिए था जहाँ कर्मचारी काम करते थे - अर्थात जितना हो सके शांत रहें। प्रत्येक dosed चैनल का डिज़ाइन यथासंभव सरल होना चाहिए और इसकी न्यूनतम लागत होनी चाहिए। पहले सन्निकटन में, सब कुछ बहुत सरल लग रहा था, लेकिन परियोजना के विकास के साथ, विनिर्देश भी बढ़ गया, और परिणामस्वरूप, एक पूरे कन्वेयर बैचर निकला। जिनके लिए ऐसे विषय दिलचस्प हैं - मैं एक बिल्ली के लिए पूछता हूं। लेख बड़ी मात्रा में पाठ्य सूचना, चित्र और फुटेज का उपयोग करता है।

परिचयात्मक भाग और प्राथमिक प्रोटोटाइप

सबसे पहले, निगरानी को मौजूदा समाधानों से बाहर किया गया, दोनों टर्नकी तैयार-किए गए स्वचालित खुराक स्टेशन, और व्यक्तिगत हाथ से पकड़े गए उपकरण और इकाइयां। चूंकि मैंने पहले इस तरह के विषयों से निपटा नहीं था, इसलिए मैंने सुझाव दिया कि खाद्य और चिकित्सा उद्योगों में समान कार्य मौजूद हैं। इस तरह के समाधान पाए गए, लेकिन वे कई कारणों से फिट नहीं हुए। खाद्य उद्योग में वे बड़ी मात्रा में हेरफेर करते हैं, और वर्तमान कार्य में, निर्दिष्ट फ्रेम 100 मिलीलीटर से लेकर हैं। 1 लीटर तक और इस तरह के सिस्टम की लागत बहुत अधिक थी। चिकित्सा उद्योग में उपयुक्त समाधान हैं, लेकिन लागत उच्च है। और इन सभी समाधानों में एक खामी थी - प्रत्येक चैनल एक कार्यात्मक रूप से पूर्ण उपकरण था और केवल एक घटक के लिए डिज़ाइन किया गया था। आप निश्चित रूप से पदार्थ को बदलते समय आसुत जल के साथ चैनल को फ्लश करने का एहसास कर सकते हैं, लेकिन स्वाद के बाद सब कुछ धोना बेहद मुश्किल है। और उनका उपयोग लगभग 40 टुकड़ों में किया जाता है। यदि आप प्रत्येक घटक के लिए एक अलग चैनल का चयन करते हैं, तो अंतिम डिजाइन विशाल आकार और विशाल लागत का होगा।

कुछ प्रकार का सार्वभौमिक समाधान भी है - क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला पंप का उपयोग करने के लिए। वे विभिन्न डिजाइनों, विभिन्न सटीकता और फ़ीड दरों में आते हैं। सबसे ज्यादा पसंद एक पंप है जिसमें स्टेपर मोटर और एक सिलिकॉन ट्यूब परिवर्तन क्लैंप का उपयोग किया जाता है। हालांकि, खुराक एजेंट की मात्रा 0.1 मिलीलीटर से भिन्न हो सकती है। 10 मिली तक। बहुत उच्च सटीकता के साथ। और यहां अलग-अलग व्यास के हॉज को बदलते समय क्लैंप या अंशांकन को पुन: व्यवस्थित किए बिना मोटे और पतले दोनों सिलिकॉन होसेस का उपयोग करने में सक्षम होना वांछनीय है। संरचनात्मक रूप से, यह सभी पंपों में उपलब्ध नहीं है। हां, और नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ एक कम विश्वसनीय चीनी क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला पंप भी सस्ता नहीं है।

चूंकि मेरे पास समान उपकरणों के साथ कोई व्यावहारिक अनुभव नहीं था, इसलिए मैंने अपना स्वयं का डिस्पेंसर चैनल विकसित करने का फैसला किया। मुझे तुरंत यह कहना चाहिए कि इस परियोजना के कार्यान्वयन के बाद और पहले से ही प्रक्रिया का कुछ अनुभव और समझ थी, 3 डी प्रिंटिंग के साथ काम करने का अनुभव प्राप्त किया और उपयोग किए गए पदार्थों के भौतिक गुणों के साथ, अपने स्वयं के डिजाइन के क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला पंप का उपयोग करना अधिक तर्कसंगत होगा। यह अंतिम डिजाइन को बहुत सरल करेगा, प्रत्येक चैनल के लिए पदार्थ को बदलने के लिए समय और समय को कम करेगा। लेकिन यह सब बड़ी मात्रा में समय, प्रयास और अनुभव के बाद ही स्पष्ट हुआ।

सबसे सरल और सबसे सटीक खुराक उपकरण के रूप में, एक पारंपरिक चिकित्सा सिरिंज को अपनाया गया था। काम करने वाली इकाई एक पुराने मैट्रिक्स प्रिंटर से एक साधारण स्टेपर मोटर थी। एक एडेप्टर आस्तीन मोटी नली और एक एम 5 नट के टुकड़े से बनाया गया था। 5 मिली सिरिंज। एल्यूमीनियम कोनों द्वारा तय की गई। इंजन L298N ड्राइवर के माध्यम से AT91SAM7SX256 माइक्रोकंट्रोलर पर आधारित डिबग बोर्ड से जुड़ा होता है, जो USB के माध्यम से पीसी से जुड़ा होता है।



सरल सी ++ सॉफ्टवेयर को यूएसबी के माध्यम से जोड़ने, डिस्पेंसर प्रीसेट लोड करने, प्रत्येक प्रकार के सिरिंज के लिए प्रत्येक चैनल को नियंत्रित करने और कैलिब्रेट करने के लिए विकसित किया गया था।



प्रणाली के लंबे परीक्षण के बाद, वर्तमान कार्य और उपयोग किए गए दृष्टिकोण के कई पहलू स्पष्ट हो गए। सबसे पहले, एक ही सिरिंज के साथ सभी प्रकार के मूल्यों के लिए उच्च खुराक सटीकता सुनिश्चित करना संभव नहीं होगा। 1, 5, 10, 20, 50 मिलीलीटर के लिए सीरिंज का उपयोग करना आवश्यक है। चूंकि मिश्रण के दौरान पदार्थों का लेआउट संरचना और खुराक मात्रा में काफी भिन्न हो सकता है, अंतिम मॉड्यूल एक नली और एक निश्चित टिप के साथ सीरिंज को बदलने में सक्षम होना चाहिए। दूसरे, यह स्पष्ट हो गया कि किसी पदार्थ के संग्रह की गति उसकी चिपचिपाहट पर निर्भर करती है और तेज और शक्तिशाली स्टेपर मोटर्स का उपयोग करना बस बेकार है। और तीसरा, आवश्यक खुराक मात्रा के लिए विभिन्न प्रकार के सिरिंजों के उपयोग ने बहुत अधिक सटीकता दी। लेकिन इस तरह के एक मॉड्यूल का डिजाइन बहुत अविश्वसनीय हो गया - एम 5 पर स्टेनलेस नट जल्दी से मिट गया और इंजन के चरणों को छोड़ना शुरू कर दिया। इसके अलावा, बहुलक आधार, जिस पर एल्यूमीनियम कोने चला गया था, समय के साथ विकृत हो गया, यहां तक ​​कि सिलिकॉन ग्रीस के निरंतर उपयोग के साथ। परिणामों के आधार पर, सीरिंज और एक स्टेपर मोटर के साथ दृष्टिकोण का उपयोग करने और डिस्पेंसर चैनल के यांत्रिकी को अलग तरीके से लागू करने का निर्णय लिया गया।

मल्टी-चैनल डिस्पेंसर के पहले संस्करण का कार्यान्वयन

मेरे परिधीय शहर में सबसे आम, सस्ती और बहुत सस्ती घटक 3 डी प्रिंटर के मैकेनिक्स के लिए सेट किए गए हैं। ये बॉल स्क्रू जोड़े, बीयरिंग और धारकों के साथ गाइड हैं। सबसे पहले मैंने डिस्पेंसर चैनल की चौड़ाई कम करने के लिए एक गाइड और बॉल्सक्रू का उपयोग करने का फैसला किया। लेकिन विकास के कुछ समय बाद, कंपन दिखाई दिया।



मैंने सामान्य कंपन को कम करने और शोर को कम करने के लिए, डिस्पेंसर चैनल के आधार के लिए विभिन्न सामग्रियों का प्रयास करना शुरू किया, लेकिन साथ ही साथ पर्याप्त कठोरता भी है। मैंने बहुलक आधार, और मोटी प्लाईवुड, और अलग-अलग मोटाई की एल्यूमीनियम शीट की कोशिश की। सबसे अच्छा परिणाम 10 मिमी मोटी शीसे रेशा के साथ प्राप्त किया गया था - इसमें अच्छी कठोरता थी और अधिकांश कंपन को गीला कर दिया था। दो गाइड का उपयोग करने का भी निर्णय लिया गया।



डिस्पेंसर चैनल के आकार को कम करने के लिए, स्टेपर मोटर को बेस के निचले हिस्से में हटा दिया गया था, और ट्रांसमिशन एक बेल्ट के साथ बनाया गया था। यह बॉल्सक्रू और कम कंपन के सापेक्ष मोटर की स्थिति को भी सरल करता है।





फिर मैं सीरिंज को बदलने की क्षमता के साथ एक अनुचर को लागू करने के लिए आगे बढ़ा। हाथ के औजारों में इस्तेमाल किया जाता था - एक एल्यूमीनियम कोने, एल्यूमीनियम की एक शीट 2 मिमी मोटी, स्टेनलेस फास्टनरों और एक बड़ी मात्रा में मैनुअल काम के साथ एक हैकसॉ, फाइलें और एक पेचकश। इसके अलावा, स्टेपर मोटर पर बड़ी संख्या में दांतों के लिए एक पुली को रखा गया था - पुशर की गति को बढ़ाने के लिए। 1ml के तहत एक मॉड्यूल का अंतिम दृश्य। सिरिंज नीचे दिखाया गया है।





नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए, AT91SAM7X128 माइक्रोकंट्रोलर का चयन किया गया था। इसमें बड़ी संख्या में इनपुट / आउटपुट लाइनें, एक यूएसबी पोर्ट, फर्मवेयर डीबगर पर इसके लिए लागू किया गया था, और यह पिछले प्रोजेक्ट के बाद उपलब्ध था, अधिकांश घटकों की तरह। स्टेपर मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए, L298N ड्राइवर का उपयोग किया गया था। नियंत्रण बोर्ड प्रत्येक चैनल के लिए एक बटन और दो एलईडी के कनेक्शन के लिए प्रदान करता है। 24V मोटर्स के लिए आपूर्ति वोल्टेज। एल्यूमीनियम मामले की साइड की दीवार के लिए एक स्नग फिट के लिए ड्राइवर बोर्ड के बहुत किनारे पर स्थित हैं। बोर्ड का निर्माण JLCPCB द्वारा किया गया था।







पंपिंग पदार्थों के लिए एक परीक्षण बेंच को इकट्ठा किया गया था। कई शुरुआत और लंबे समय के बाद, सिलिकॉन नली प्रणाली में हवा के बुलबुले बनने शुरू हो गए, जो अस्वीकार्य है। इससे छुटकारा पाने के लिए, अधिक महंगे चेक वाल्व का उपयोग किया गया था, होसेस की लंबाई कम से कम की गई थी, सीरिंज के साथ अधिक तंग कनेक्शन के लिए नली के एक छोटे व्यास का उपयोग किया गया था।

3 डी प्रिंटिंग और 3 डी मॉडलिंग का उपयोग करना

डिस्पेंसर चैनल के वर्तमान कार्यान्वयन में काम के बारे में कोई शिकायत नहीं थी, लेकिन इसके लिए क्लैंप के निर्माण के लिए बड़ी मात्रा में खर्च किए गए प्रयास की आवश्यकता थी। और सीरिंज के लिए क्लैंप 1, 5, 10, 20, 50 मिलीलीटर के तहत बनाया जाना था। और सभी चार चैनलों के लिए। शुरू में, मैंने लेजर क्लैंपिंग और मशीन से झुकने के लिए इन क्लैम्प्स के कुछ हिस्सों को देने की योजना बनाई। लेकिन परीक्षण के उदाहरण के निर्माण में, मैंने सभी विवरणों को तीन बार भुनाया, क्योंकि गणना में त्रुटि 1-1.5 मिमी थी। इस तथ्य के कारण कि सिरिंज कसकर पकड़ नहीं था, पिस्टन झुकना शुरू हो गया, और परिणामस्वरूप, खुराक की सटीकता अस्थिर थी। लेजर कटिंग पार्ट्स को कई बार ऑर्डर करना सस्ता और तेज नहीं है। और फिर यह 3 डी प्रिंटिंग की तकनीक से परिचित होने का समय है। एल्युमिनियम कटिंग और एल्युमीनियम के झुकने के लिए बजट की राशि ग्रैबर आई 3 डी प्रिंटर के लिए पुर्जे खरीदने के लिए पर्याप्त थी। सभी आवश्यक भागों को खरीदा गया और प्रिंटर को असेंबल करने, डिबगिंग और फ्लैश करने की प्रक्रिया शुरू हुई।





काम को इकट्ठा करने और स्थापित करने के बाद, मैंने 3 डी मॉडलिंग का अध्ययन करना शुरू कर दिया। कुछ समय बाद, मुझे एहसास हुआ कि एक डेवलपर के लिए 3 डी प्रिंटर का उपयोग करना अनिवार्य रूप से असीम संभावनाओं को खोलता है। कोई भी गैर-मानक फास्टनरों, क्लैम्प, कुंडी, इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए बक्से, जटिल पूर्वनिर्मित संरचनाएं - यह सब आसानी से सुलभ हो जाता है और स्वचालित रूप से कार्यान्वित किया जाता है, जबकि डेवलपर अन्य कार्यों में व्यस्त है। प्लास्टिक के प्रकार, प्रिंट गति और गुणवत्ता, स्थायित्व, भराव और अधिक के बीच समझौता करने के लिए एक खोज शुरू हुई।



सभी भागों के लिए, ABS प्लास्टिक का उपयोग किया गया था। सरल भागों के लिए, प्लास्टिक को सस्ती कीमत पर लिया गया था, क्रमशः बड़े और अधिक सटीक भागों के लिए, अधिक महंगा प्लास्टिक। सिरिंजों को ठीक करने के लिए, कुंडी विकसित किए गए थे, जिनमें से एल्यूमीनियम का कार्यान्वयन केवल असंभव है। क्लैंप आकार प्रत्येक प्रकार के सिरिंज के लिए अनुकूलित हैं। परीक्षण भागों को मुद्रित किया गया था, पहले प्रोटोटाइप अनुचर को इकट्ठा किया गया था और बिना असफलता के काम किया गया था। पुशर की गति को रोकने के लिए, एक हॉल सेंसर और एक चुंबक के साथ एक समायोज्य धारक का उपयोग किया गया था।





असेंबल किए गए परीक्षण चैनल डिस्पेंसर का सामान्य दृश्य निम्नलिखित रूप में प्राप्त हुआ:







सभी प्रकार के सिरिंजों के लिए भागों को विकसित करने के बाद, शेष तीन चैनलों के लिए घटकों का आदेश दिया गया और क्लैंप घटकों की छपाई शुरू की गई।





सभी चार चैनलों के यांत्रिकी को असेंबल और कैलिब्रेट करने के बाद, डिस्पेंसर का निम्न दृश्य और अनुमानित आयाम निकला:







सब कुछ एल्यूमीनियम प्रोफाइल के एक सामान्य फ्रेम पर चैनल माउंट करने, तारों को बिछाने और इलेक्ट्रॉनिक्स स्थापित करने के लिए तैयार था, लेकिन ग्राहक ने परियोजना के संदर्भ की शर्तों में समायोजन किया। सबसे पहले, सिरिंज के प्रकार को बदलने या पदार्थ को स्वयं बदलते समय पदार्थ की खपत को कम करें। वर्तमान कार्यान्वयन में, पदार्थ को पहले एक बड़े टैंक से सिलिकॉन होसेस और एक गैर-वापसी वाल्व की प्रणाली के माध्यम से लिया गया था, और फिर सामग्री को दूसरे गैर-रिटर्न वाल्व और टिप से छुट्टी दे दी गई थी। खुराक करने से पहले, उपयोग किए गए सिस्टम में पूरी तरह से भरना आवश्यक था, और बदलते समय, इसे वापस टैंक में या काम करने वाले हिस्से में डालें। यह आर्थिक रूप से तर्कहीन था और समय की अतिरिक्त बर्बादी की आवश्यकता थी, और इससे कार्यस्थल के दूषित होने की संभावना भी बढ़ गई। दूसरे, 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करके डिस्पेंसर चैनलों की बढ़ी हुई विधानसभा गति को देखते हुए, 5 और अतिरिक्त चैनलों को लागू करें और उन सभी को एक कन्वेयर में मिलाएं। यह कार्यान्वयन पदार्थों के मिश्रण के लिए सभी संभावित विकल्पों को पूरी तरह से कवर करता है। पहली नज़र में, परिवर्तन महत्वपूर्ण नहीं हैं, लेकिन उनके कार्यान्वयन के लिए मुझे परियोजना को पूरी तरह से फिर से करना पड़ा।

दूसरा विकल्प मल्टी-चैनल डिस्पेंसर का कार्यान्वयन

एक पदार्थ के साथ सिलिकॉन होसेस और वाल्वों की प्रणाली को भरने से दूर होने के लिए, विनिमेय युक्तियों के साथ एक वायवीय प्रणाली बनाने का निर्णय लिया गया था। आवश्यक मात्रा की नोक पदार्थ के साथ एक कंटेनर में डूबी हुई थी, एक बाड़ बाहर किया गया था, फिर टिप को मिश्रण के लिए जार में स्थानांतरित कर दिया गया और एक निर्वहन हुआ। पदार्थ सिलिकॉन हॉसेस में नहीं मिला, कोई जांच वाल्व नहीं थे, और सामग्री बदलते समय, यह केवल टिप को बदलने के लिए पर्याप्त था। एक पदार्थ के साथ एक कंटेनर में टिप के विसर्जन को ठीक करने के लिए, एक तरल संपर्क सेंसर लागू किया गया था। इसमें तर्क तत्व K176LA9 से जुड़े 2 पतले स्टेनलेस संपर्क शामिल थे।



मिश्रण के लिए पदार्थ और डिब्बे के साथ कंटेनरों के बीच युक्तियों को स्थानांतरित करने के लिए, 2 सर्वोस और एक बेस के साथ एक जोड़तोड़ विकसित किया गया था।



विकसित कन्वेयर के सामान्य डिजाइन में डिस्पेंसर चैनलों के साथ 2 हथियार, भरे हुए डिब्बे के एक चलती अनुभाग के साथ एक ब्लॉक, युक्तियों के साथ 2 जोड़तोड़ और पदार्थ के साथ कंटेनर के नीचे क्लैंप के साथ 2 डिब्बे शामिल थे। डिस्पेंसर चैनल और मैनिपुलेटर के साथ कंधे एक दूसरे के विपरीत स्थित थे, और एक चलती अनुभाग के साथ एक ब्लॉक उनके बीच स्थित था।



इस तरह के कार्यान्वयन से एक बार में प्रति पदार्थ 2 पदार्थों को खुराक देना संभव हो गया। संरचना के सभी संभावित आयामों को कम करने के बाद, निम्नलिखित फॉर्म का एक एल्यूमीनियम फ्रेम प्राप्त किया गया था:



अगला चरण भरा हुआ डिब्बे के एक चलती अनुभाग का विकास था। अनुभाग 10 डिब्बे के लिए डिज़ाइन किया गया था और दोनों छोरों से तय की गई बेल्ट के माध्यम से स्टेपर मोटर द्वारा संचालित किया गया था। एल्यूमीनियम फ्रेम के बाहरी किनारे के साथ चलती हुई शंकु के आकार के रोलर्स के 6 जोड़े से अनुभाग की गति का एहसास हुआ। प्रत्येक रोलर को चलती धारा के किनारे पर असर के साथ तय किया गया था। अनुभाग का आधार एल्यूमीनियम से बना था और रैक के माध्यम से बन्धन किया गया था। बेल्ट ड्राइव के लिए सहायक रोलर्स और एक टेंशनर प्रदान किए गए थे। अनुभाग के सभी विवरण 3 डी प्रिंटर पर भी मुद्रित किए गए थे।



फिर, एक पदार्थ के साथ कंटेनरों के लिए एक समायोज्य क्लैंप लागू किया गया था:





पदार्थों के स्वचालित बहु-घटक कन्वेयर डिस्पेंसर के सभी वर्गों के विकास के बाद, निम्नलिखित सामान्य दृश्य प्राप्त किया गया था:

कन्वेयर नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स

नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए कन्वेयर को लागू करते समय, आवश्यकताएँ भी बदल गईं:
- 4 सर्वोस को नियंत्रित करने की आवश्यकता को जोड़ा गया;
- भरे हुए डिब्बे और इस खंड की स्थिति सेंसर से पूछताछ के स्टेपर मोटर का नियंत्रण;
- तरल के संपर्क के संवेदक से पूछताछ;
- स्थापित मॉड्यूल (4 हॉल सेंसर - 16 संभव मॉड्यूल) की पहचान सेंसर की पूछताछ;
- 9 चैनलों का नियंत्रण।

उपरोक्त परिवर्तनों के आधार पर, पहले से विकसित 4-चैनल नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स मॉड्यूल का उपयोग करना संभव नहीं था। प्रत्येक चैनल के लिए एक सामान्य सार्वभौमिक मॉड्यूल विकसित करने और उन्हें RS485 प्रोटोकॉल का उपयोग करके एक नेटवर्क में एकीकृत करने का निर्णय लिया गया। नतीजतन, प्रत्येक मॉड्यूल में 2 सर्वोस, स्टेपर मोटर नियंत्रण, पोलिंग 5 हॉल सेंसर (प्लग-इन मॉड्यूल के लिए 4 और पुशर को रोकने के लिए 1) को शामिल करना था, एक तरल संपर्क संवेदक को मतदान करना, 2 घड़ी बटन को मतदान करना, एलईडी को नियंत्रित करना, RS485 के माध्यम से डिवाइस का पता और डेटा ट्रांसमिशन मॉड्यूल सेट करना। नियंत्रण माइक्रोकंट्रोलर ATmega8A है, स्टेपर मोटर ड्राइवर DRV8825 है, RS485 डेटा ट्रांसमिशन मॉड्यूल HW-0519 है। स्टेपर मोटर के लिए आपूर्ति वोल्टेज -24 वी है, तर्क के लिए - 5 वी। बोर्ड का निर्माण JLCPCB द्वारा किया गया था।







नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए, 3 डी प्रिंटिंग के लिए एक आवास भी डिजाइन किया गया था। आवास कवर पर एक एल्यूमीनियम प्लेट स्थापित की गई थी, जो स्टेपर मोटर चालक के लिए रेडिएटर के रूप में कार्य करती थी। प्लेट और ड्राइवर से संपर्क करने के लिए थर्मल पैडिंग का उपयोग किया गया था। सेंसर, नियंत्रण और आपूर्ति तारों को जोड़ने के लिए सील केबल प्रविष्टियों का उपयोग किया गया था। सभी कनेक्शनों को अतिरिक्त रूप से सील कर दिया गया था। आवास में एक नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स बोर्ड, एक वोल्टेज कनवर्टर, और एक तरल संपर्क सेंसर के लिए एक तर्क चिप के साथ एक बोर्ड था। सभी बोर्ड पॉलीयुरेथेन वार्निश के साथ लेपित थे।

मल्टी-चैनल कन्वेयर का उत्पादन

डिज़ाइन के पूरा होने पर, व्यक्तिगत कन्वेयर मॉड्यूल का निर्माण, संयोजन और कमीशनिंग चरण शुरू हुआ। प्रारंभ में, लापता घटकों को मुद्रित किया गया था और सभी डिस्पेंसर चैनलों को इकट्ठा किया गया था। फिर, एल्यूमीनियम प्रोफ़ाइल को काट दिया गया था और कन्वेयर फ्रेम, जिसमें 2 कंधे और चलती खंड का एक ब्लॉक शामिल था, वेल्डेड था।







विधानसभा के अगले चरण में सुझावों के साथ जोड़तोड़ किए गए थे। युक्तियों के सभी घटकों को बंधनेवाला बनाया गया था और कुंडी पर लगाया गया था। इसने युक्तियों के परिवर्तन को बहुत सरल बना दिया।





विधानसभा के सबसे श्रम-गहन चरणों में से एक भरने वाले डिब्बे का मूविंग सेक्शन है। मुद्रित भागों को संसाधित किया जाना था, कसकर एक दूसरे के साथ समायोजित किया गया और एक साथ इकट्ठा किया गया, एल्यूमीनियम आधार को काट दिया और अनुभाग से जुड़ा, एल्यूमीनियम फ्रेम पर समान स्थिति के लिए शंकु के आकार के रोलर्स की स्थिति को समायोजित किया, एक स्टेपर मोटर, ड्राइवर, इलेक्ट्रॉनिक्स, गाइड और एक बेल्ट टेंशनर के साथ एयरटाइट बॉक्स स्थापित किया। , साथ ही अनुभाग के स्थिति संवेदकों का एक समूह (प्रारंभिक स्थिति, पदार्थ आपूर्ति, स्थिति - प्रोपलीन ग्लाइकोल, स्थिति - ग्लिसरीन, अंतिम स्थिति)। वर्तमान मॉड्यूल के लिए एक अधिक शक्तिशाली स्टेपर मोटर का चयन किया गया था। स्टेपर मोटर चालक TB6600 है।







कंपन को कम करने के लिए, सभी फास्टनरों को 3 डी प्रिंटर पर भी मुद्रित किया गया था। सभी अंशांकन के बाद, जंगम डिब्बे और एल्यूमीनियम फ्रेम की पसलियों के बीच की दूरी 1-2 मिमी से अधिक नहीं थी।








3 डी प्रिंटिंग के उपयोग की संभावनाएं और गुंजाइश प्रभावशाली थी - सभी सिरिंज रिटेनर्स, इलेक्ट्रॉनिक्स और इंजन माउंट, पीसीबी के साथ इलेक्ट्रॉनिक्स बॉक्स, रबर गैसकेट के अलावा, - पूरे खंड भी मुद्रित और इकट्ठे हुए थे। कन्वेयर को इकट्ठा करने के लिए अंतिम घटक सेंसर के लिए एक क्लैंप था: घुड़सवार क्लैंप के प्रकार की जांच के लिए 4 सेंसर और पुशर स्टॉप सेंसर को जोड़ने के लिए एक कनेक्टर।



इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए शेष बक्सों को भी दबा दिया गया था, जिसके बाद मैं मैनिपुलेटर्स के साथ व्यक्तिगत कंधों की अंतिम असेंबली के लिए आगे बढ़ा।





पहले मॉड्यूल को इकट्ठा करने और स्थापित करने के बाद, माप किए गए थे और स्थापित कनेक्टर के साथ आवश्यक लंबाई के सभी तारों को तैयार किया गया था।



बिजली की आपूर्ति और शेष मॉड्यूल स्थापित करने के बाद, बिजली के तारों, सेंसर और संचार को बिछाने के साथ-साथ उन्हें बक्से में रखना और फ्रेम में संलग्न करना, कंधों में से एक का निम्नलिखित दृश्य निकला:










दोनों हथियारों को इकट्ठा करने के बाद, सभी चैनलों को कैलिब्रेट करते हुए, अनुभागों के स्थान और सेंसर के स्थानों का चयन करते हुए, सिलिकॉन होसेस के सभी केबलों और प्रणालियों को बिछाते हुए, स्वचालित कन्वेयर मल्टी-घटक डिस्पेंसर का अंतिम रूप होता है:

सॉफ्टवेयर कार्यान्वयन

कन्वेयर सॉफ्टवेयर को C ++ में भी नए सिरे से विकसित किया गया था और इसमें प्रीसेट के साथ एक फाइल को संसाधित करना, सभी डिस्पेंसर चैनलों के गतिशील संकेत, मैनिपुलेटर्स और एक मूविंग सेक्शन, कंटेनरों में पदार्थों के स्तर का संकेत, सांख्यिकीय जानकारी का प्रदर्शन और सभी इकाइयों के ट्यूनिंग शामिल थे।



सॉफ़्टवेयर ने चयनित प्रीसेट के अनुसार आवश्यक सेटिंग्स बनाईं। यदि एक गलत मॉड्यूल स्थापित किया गया था, या यदि यह पूरी तरह से अनुपस्थित था, तो एक संकेत और एक संबंधित संदेश उत्पन्न हुआ। जब टैंकों में पदार्थ का स्तर गंभीर हो गया, तो एक चेतावनी भी हुई। इंजन के लापता चरणों को भी गिना गया था, और जब मूल्य निर्धारित सीमा से अधिक हो गया, तो एक संदेश जारी किया गया था जिसमें चैनल संख्या और इसके रखरखाव की आवश्यकता का संकेत दिया गया था। इकाइयों की सेटिंग्स ने मीटरिंग मोटर के चरणों के मूल्यों को सही करना, मैनिपुलेटर की स्थिति को बदलना, कन्वेयर की मध्यवर्ती स्थितियों की जांच करना, सेंसर के संचालन की जांच करना, उपयोग किए गए पदार्थ की मात्रा, तैयार उत्पादों और संचालन के दौरान त्रुटियों की जांच की।

निष्कर्ष

इस परियोजना को मुख्य कार्य से मेरे खाली समय में विकसित किया गया था, और पहले मसौदे से लेकर कमीशनिंग तक लगभग एक साल लग गए। डिबगिंग और कुछ संचित समय के बाद, वर्तमान कार्यान्वयन की सीमाएं दिखाई देने लगीं। सटीक सर्वो की स्थापना के बाद भी, मैनिपुलेटर युक्तियों की स्थिति की त्रुटि काफी कम हो गई थी, लेकिन यह अभी भी महत्वपूर्ण था, डिजाइन कंधे को देखते हुए। अपने वर्तमान रूप में, कन्वेयर केवल बड़े डिब्बे भरने में सक्षम था। मैंने इस प्रतिबंध को हल करने के दो तरीके देखे: पहला है कि जोड़तोड़ करने वालों के लिए एक क्षैतिज धुरी को जोड़ना, और टिप के ऊर्ध्वाधर विसर्जन को पदार्थ के साथ कंटेनर में और भरे हुए जार में लागू करना; दूसरा चैनल डिस्पेंसर को स्वयं बदलना है,सिलिकॉन नली के विभिन्न व्यास के लिए कई समायोजित कुंडी के साथ एक क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला पंप के माध्यम से इसका एहसास हुआ। अगर मैंने इस डिजाइन को फिर से दोहराया - मैं डिस्पेंसर चैनल के दूसरे अवतार के लिए जाऊंगा। प्रत्येक चैनल के लिए एक सार्वभौमिक क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला पंप का उपयोग करके, मैं न केवल खुराक की गति को दोगुना कर सकता हूं, बल्कि बैंकों के साथ चलती अनुभाग पर दृढ़ता से सुझाव भी दे सकता हूं और मैनिपुलेटर्स के जटिल आंदोलनों से बच सकता हूं। यह एक बड़े सार्वभौमिक क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला पंप और प्रत्येक डिस्पेंसिंग चैनल के लिए स्वत: कुंडी के एक समूह के साथ कई प्रकार के सिलिकॉन होसेस और रिफिलेबल डिब्बे के लिए एक ड्रम सेट का उपयोग करके भी संभव था। लेकिन ये सभी निर्णय, जैसा कि मैंने लेख की शुरुआत में लिखा था,बहु-घटक कन्वेयर बैचर के कार्यान्वयन में प्राप्त अनुभव के बाद ही स्पष्ट हो गया।

सभी स्रोत फाइलें, 3 डी-मॉडल, इलेक्ट्रिकल सर्किट, उच्च और निम्न स्तर के सॉफ़्टवेयर, साथ ही कन्वेयर डिस्पेंसर की डिज़ाइन विशेषताएं ग्राहक से संबंधित हैं - कंपनी "SMAUGY"।

आपका ध्यान के लिए धन्यवाद।