Kembali pada tahun 2012, aktivitas saya di bidang elektronik dimulai, sementara Internet memperkenalkan saya kepada banyak orang baik, beberapa di antaranya masih berkomunikasi dengan kami. Biasanya kami berbagi pengalaman, keberhasilan dan kegagalan, mendiskusikan produk elektronik baru, berbagai ide dan apa yang baru yang dapat Anda kembangkan atau pelajari.
Sejak itu, sebuah tradisi lahir pada awal setiap tahun untuk menyusun lembaran TODO di mana setiap ide, termasuk yang gila, ditulis. Dalam prosesnya, daftar itu diisi ulang, dan pada akhir tahun hasilnya disimpulkan, apa yang terjadi, apa yang tidak.
Pada liburan Tahun Baru, dia memeriksa sekrup tua dan secara tidak sengaja menemukan catatan-catatan itu. Ternyata satu atau lain cara sudah diterapkan. Semua kecuali satu penginstal SMD.
Kami membahas gagasan penciptaannya lebih dari satu kali, tetapi mekanik itu membuat saya takut - bagaimana jika itu tidak berhasil. Karena itu, itu masih lebih seperti mimpi mustahil.
Di bawah pengaruh nostalgia, dia naik untuk menonton video, menghela nafas, menyadari bahwa mimpi itu tetap menjadi mimpi. Kemudian, semata-mata karena penasaran, saya melihat apa yang ditawarkan oleh dunia open source dan menemukan Openpnp. Saya tidak akan mengatakan bahwa saya belum pernah mendengar tentang itu sebelumnya, tetapi entah bagaimana beberapa yang mengulangi konstruksi, itu sangat mengkhawatirkan. Kali ini situs mereka dipelajari secara lebih rinci, antara lain, ada daftar bom, firmware untuk pengontrol dan program untuk PC. Kemudian, mematikan otak sejenak, saya memesan bagian pertama dari daftar dan memutuskan bahwa sudah terlambat untuk mundur.
Saya berharap dari pengantar ini menjadi jelas bahwa penulis sebelumnya tidak merakit mesin pick and place. Tidak ada tujuan dan membuat produk komersial. Oleh karena itu, saya tidak mengecualikan bahwa lebih lanjut dalam teks akan ada kesalahan dalam hal dan beberapa kesimpulan mungkin salah. Saya hanya tertarik mengulangi perangkat, memilah-milah prinsip-prinsipnya dan mencoba tangan saya. Saya ingin membagikan ini dengan pembaca.
Hal pertama yang menyesatkan adalah apa yang dimaksud dengan OpenPnP. Bahkan hari ini sulit untuk menjawab pertanyaan ini. Perangkat kerasnya bisa sangat berbeda, misalnya, build saya didasarkan pada perangkat keras dari OpenBuilds dan pengontrol Smoothieboard, kedua perusahaan tidak ada hubungannya dengan OpenPnP. Anda dapat dengan mudah membuang komponen apa pun dari setrika dan menukarnya dengan yang lain. Prinsip-prinsipnya tetap umum: ada program dengan nama yang sama untuk PC tempat Anda memuat pick dan tempat dari pelacak Anda, lalu program mengeluarkan perintah ke controller, buka sana, nyalakan.
Penampilan program.
Seperti disebutkan di atas, kerangka utama diambil dari OpenBuilds, rel V-slot digunakan sebagai panduan. Bagi saya mereka adalah wahyu, singkatnya sulit untuk menjelaskan semua kelebihan mereka, tetapi sangat sederhana untuk membuat desain mereka.
Jika Anda perlu melampirkan sesuatu ke rel, maka pelat berulir dimasukkan ke dalamnya di samping, nama resminya adalah t-nut.
Mereka tunggal dan ganda. Sepertinya piring biasa dengan ulir, saya bahkan pada awalnya menyarankan untuk menemukan sesuatu yang serupa di toko-toko lokal, karena mereka tidak murah. Namun, jangan tertipu oleh kesederhanaan mereka yang tampak. Benang mereka menjulur di atas pelat dan ini ternyata sangat penting ketika mengencangkan sekrup. Mount sangat kokoh.
Bagaimana gerakan di sepanjang sumbu? Ide dasarnya adalah kereta sederhana dimasukkan ke ceruk samping, ke platform atas di mana Anda sudah bisa memasang apa pun.
Kereta itu sendiri sederhana - itu adalah piring dengan empat rol. Posisi roller diatur oleh mur - eksentrik, mereka membantu menyesuaikan tekanan roda ke rel. Itu tergantung seberapa ketat dia akan bergerak.
Pelat ujung dikenakan di setiap ujung rel.
Ada lubang di sisi pelat tempat motor Nema17 dipasang. Roda gigi diletakkan pada motor, yang menarik sabuk, sabuk melekat pada kereta dengan dua ujung. Jadi, ketika motor berputar dalam satu arah, carriage bergerak maju, ketika di lain - mundur.
Di ujung kedua rel hanya ada poros sepanjang sabuk yang meluncur.
Sekarang seluk-beluk yang telah muncul. Plat ujung. Saya tidak tahu betapa sulitnya itu dalam aslinya, faktanya adalah bahwa harga untuk openbuild sebagian besar memadai, tetapi bukan harga yang memadai untuk pengiriman. Karena itu, hampir semuanya dibeli dengan ali. Termasuk detail ini.
Pelat menekuk dengan sangat mudah, dan "telinga" bagian bawah berusaha untuk putus. Dalam perakitan asli, bingkai diperbaiki untuk itu, saya harus menggunakan lubang samping. Tapi selain itu tidak berperan, tetap mati di rel.
Tentang rel. Ini adalah salah satu dari beberapa bagian yang saya beli di Rusia, karena ada pendapat bahwa mereka diusir dari China. Tidak ada keinginan untuk memeriksa apakah itu benar, tetapi membelinya dari penduduk setempat adalah pencarian itu. Menurut iklan, mereka ada di mana-mana, pada kenyataannya atau tidak tersedia, atau tidak ada yang ingin menghubungi Anda selama 3m. Sangat sering, dengan kedok V-slot, mereka menawarkan T-slot, yang sangat mirip dan lebih terjangkau. Ada pendapat bahwa mereka dapat diganti dalam kasus ini, tetapi tidak berani memeriksa. Akibatnya, mereka hanya tersedia di satu tempat, ia datang untuk membayar pengiriman lebih dari harga rak itu sendiri.
Sekrup. Dalam aslinya, semua pengencang dengan kepala segi enam. Awalnya tidak jelas kenapa. Pertama, sulit untuk mendapatkan panjang yang tepat, dan kedua harganya lebih mahal. Karena itu, ia mengambil bagian dari pengikat di bawah obeng Phillips, dengan jujur menyesalinya lebih dari sekali. Segi enam jauh lebih mudah untuk dibuka, dan ketika Anda masih tidak mengerti cara kerjanya, Anda harus membuka sebanyak 10 kali.
Ukuran bidang. Panjang reng asli adalah 400x400. Saya pikir banyak orang, seperti saya, jarang memasang papan berukuran besar. Karena itu, ukurannya tampak besar bagi saya. Dalam praktiknya, ini bukan masalahnya. Meskipun sebagian kecil, tetapi ujung-ujungnya dimakan habis, sebagian lagi ke piring sudut, sebagian lagi ke kepala, dll. Akibatnya, bidang sebenarnya sedikit lebih dari 250x250, dan ini tidak begitu banyak.
Mata air untuk penegang sabuk. Awalnya, saya mengabaikan mereka. Sepertinya hal yang tidak berguna. Dalam praktiknya, pada putaran pertama pada sumbu Y, selalu ada sedikit kesalahan. Pada akhirnya, saya harus mencari tahu apa pegas dengan tanda aneh 7/32 ".
Kalau tidak, tidak ada pertanyaan sama sekali dengan pangkalan, mekaniknya akan sangat sederhana. Proses perakitan lengkap satu rel ditampilkan dengan baik di video.
Mungkin Anda akan memiliki pertanyaan yang sama dengan saya, mengapa tidak mengambil batang berulir sebagai panduan? Mengapa rak, sabuk, roda gigi ini? Ada pendapat yang muncul di salah satu forum bahwa poros di bawah beratnya sendiri akan memiliki sedikit kelengkungan di tengah, yang akan membuat kesalahan. Dan untuk membuat poros yang tepat akan jauh lebih mahal.
Pertanyaan selanjutnya segera muncul, bagaimana tepatnya seluruh desain ini naik? Jujur, saya tidak tahu bagaimana cara mengevaluasi. Subyektif - sangat akurat, melebihi harapan. Jika Anda meletakkan penggaris besi dan mengendarainya, mengendalikan kamera, lalu satu milimeter ke satu milimeter. Saya tidak melihat akumulasi kesalahan yang jelas.
Bagian selanjutnya dari cerita adalah controller. Dalam OpenPnP asli, ada Smoothieboard yang berorientasi pada printer 3D, namun ini tidak mencegah mereka dari pemasangan ke mesin pnp. Jika Anda menggali lebih dalam, maka di papan ia memiliki mikrokontroler LPC1769 dan sepasang driver motor stepper. Biarkan beberapa pembaca mengutuk saya, tetapi harga 150 euro, tidak termasuk pengiriman, tampaknya tidak memadai untuk papan tingkat ini. Yang paling menarik adalah papan tersebut diposisikan sebagai opensource, tetapi saya tidak dapat menemukan versi waras dari pcb atau gerberas.
Alhasil, masalah terselesaikan dengan sendirinya, ternyata orang Cina memiliki dewan yang sama.
Kita harus segera membuat reservasi bahwa papannya sangat mirip, tetapi tidak sama. Batu-batu itu sama dan tata letak GPIO serupa, sehingga perangkat lunaknya cocok. Namun demikian, ada perbedaan kecil. Semua pengaturan disimpan dalam file teks pada kartu memori. Ada banyak pengaturan dan ini adalah topik untuk artikel terpisah. Ada Ethernet on board, jika Anda mengaktifkannya, Anda dapat menggunakan kapak melalui browser web.
Jika tidak, semua kontrol papan dilakukan melalui USB-UART, pada PC itu didefinisikan sebagai port COM virtual biasa, mis. program melempar kode G pada Wart, dan controller hanya menjalankannya. Secara total, mesin memiliki 3 sumbu utama: X - balok atas, ketika kepala berbelok ke kiri ke kanan, hanya satu motor yang menarik. Y - menurunkan 2 rel, naik dan turun menarik dua motor secara bersamaan. Z - menurunkan nozzle ke atas, ke bawah. Dalam hal ini, mesin menggunakan sistem koordinat tangan kanan, yaitu sudut kanan bawah - rumah adalah 0, 0. Rumah ditentukan oleh limit switch, sebenarnya GPIO biasa. Sumbu C tambahan juga digunakan, yang bertanggung jawab untuk rotasi komponen.
Pada masalah-masalah controller, tidak ada yang istimewa untuk dikatakan, tetapi secara global semua luka yang melekat pada port COM jelas - kadang-kadang port itu sendiri membeku sampai board reboot. Ada bug yang kadang-kadang controller pergi ke arah yang salah, tetapi diperlakukan dengan firmware baru.
Sekarang yang paling penting adalah kepala. Di sini bersamanya adalah yang paling tidak dimengerti. Perlu dijelaskan bagaimana komponen tersebut ditangkap secara umum - dengan ruang hampa udara. Untuk ini, pompa 12V digunakan, dari mana tabung pergi ke katup. Dalam aslinya, pompa hanya berfungsi ketika mendekati komponen, saya tidak memiliki tiang besar di papan, seperti di papan asli, jadi saya sementara meninggalkan pompa untuk terus-menerus berdering.
Katup dalam kondisi normal ditutup, mis. udara tidak tersedot masuk Ketika kepala mendekati komponen, sebuah sinyal diberikan, katup terbuka dan pompa mengalirkan udara melalui tabung. Tabung menempel ke motor dengan poros berongga, di sisi lain motor nosel terhubung melalui adaptor.
Apa yang harus dihadapi. Tabungnya harus poliuretan, karena cukup keras untuk tidak terjepit. Motor Nema8 persis sama dalam gambar, tetapi penjual tidak mengirim motor dengan poros halus, yang membuatnya tidak mungkin untuk memperbaiki adaptor dengan nozzle. Saya harus memesan yang baru.
Nosel itu sendiri di bom asli seperti itu
Percobaan menunjukkan bahwa tidak mungkin untuk menggunakannya, seperti yang terlihat di foto, itu adalah sepotong tabung. Karena itu, ada banyak masalah dengan kalibrasi, karena nozzle masih menempel pada komponen. Sementara itu, pada video yang saya doakan, ada nosel lain dengan pegas, yang pada akhirnya harus dipesan.
Nosel diturunkan karena motor-Z, mis. dia berputar dan rocker menekan pada bagian yang memegang motor C (sama dengan poros berlubang).
Itu, pada gilirannya, bergerak di sepanjang panduan linier dan dihubungkan oleh pegas, yaitu ketika mesin tidak menekan pada sumbu Z, maka karena pegas, kepala kembali ke keadaan semula. Axis C, motor yang sama dengan poros berlubang :) dirancang untuk menyebarkan komponen.
Sekarang yang paling penting adalah bagaimana seluruh desain ini bekerja dalam perakitan? Program ini berjalan di PC. Pilih dan tempatkan dari pelacak Anda dimuat ke dalamnya. Anda memilih komponen yang diperlukan dan menentukan titik fidusia, mis. jepretkan poin di papan tulis. Mereka terlihat seperti lingkaran tembaga di papan tulis.
Anda pergi ke "rumah", yaitu di sudut kanan bawah ke limit switch, sehingga mesin memahami koordinatnya. Selanjutnya, Anda perlu menunjukkan di mana papan itu berada. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengarahkan tangan Anda ke sudut kiri bawah papan, kira-kira. Kami mulai mencari titik fidusia, prosedur ini diperlukan untuk memahami asal yang tepat dan sudut papan. Pencarian dilakukan oleh kamera, yang terletak di kepala - penglihatan tinggi. Pengenalan titik dilakukan dengan menggunakan OpenV.
Secara total, posisi papan diketahui, karena tampilan atas dan komponen, karena koordinat relatif diturunkan dari pengambilan dan tempat. Tetap hanya untuk memulai proses penempatan.
Inilah saatnya di mana sejauh ini saya telah berhenti. Ternyata, memulai gerakan di sepanjang sumbu dan menurunkan nozzle bukanlah hal yang paling penting dalam masalah ini.
Masalahnya adalah pasokan komponen. Opsi paling sederhana mengasumsikan bahwa selotip dengan komponen akan dilem di suatu tempat dekat papan. Seperti halnya koordinat papan, untuk setiap komponen Anda harus menunjukkan di mana kaset itu berada. Sejujurnya, prosesnya ternyata cukup membosankan, jadi Anda perlu segera melakukan pasokan komponen secara otomatis, tetapi ini adalah cerita yang sama sekali berbeda.
Jadi, buat garis untuk semua hal di atas. Pengalaman itu menarik. Dan ya, itu sepadan, bahkan jika ini bukan solusi lengkap. Mekaniknya tidak seseram yang dilukis. Dunia opensource, meskipun masih belum begitu ramah, masih perlu berterima kasih kepada semua orang yang bekerja tanpa pamrih untuk kebaikan rakyat. Saya sangat berharap bahwa akan ada sesuatu yang lebih untuk diceritakan tentang topik ini di masa depan.
Tes pertama dengan nozzle tua
Tes dengan nozzle baru