GRawler - Netejador de sostres de vidre: 13 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Aquest és el meu projecte més gran i difícil fins ara. L’objectiu era construir una màquina per netejar el sostre de vidre. Un gran repte és el fort pendent del 25%. Els primers intents no van poder sortir de la pista completa. El rastrejador es va allunyar, els motors o els engranatges han fallat. Després de diversos intents, he decidit per la unitat actual. Els motors pas a pas són de gran ajuda, ja que es pot recórrer una distància definida i el rastrejador es pot aturar sense fer enrere. La màquina consisteix bàsicament en una transmissió d'eruga, un raspall giratori amb netejador davant, un dipòsit d'aigua amb bomba i l'electrònica de control. També es van crear moltes peces amb la impressora 3D. L’amplada de les cadenes depèn de la superfície del vidre i es pot determinar per la longitud dels perfils metàl·lics.

Pas 1: llista de parts

Perfils metàl·lics per al marc:

• 1m vareta metàl·lica d'alumini rodona de 10 mm
• peça de vareta rodona d'alumini de metall de 6 mm
• Tub quadrat d'alumini 2m 10x10mm
• 2m perfil d'alumini L 45x30mm

Vareta roscada:

• M8 de 3 m amb moltes femelles i volanderes
• 1 m M6"
• 1 m M5"
• 0,2 m M3

Cargols:

• 12x M3x12 (per a motors i engranatges)
• 6x M3x50 (per a rodes motrius) amb femelles
• M5x30
• M6x30
• M4x30

Rodaments:

6 unitats. 5x16x5

Electrònic:

• Bomba d'aigua micro submergible
• Arduino Pro Mini (ATmega32U4 5 V 16 MHz)
• 2 unitats. Motor pas a pas NEMA 17
• 2 unitats. A4988 Controlador pas a pas
• Mòdul de relé Arduino
• Motor elèctric raspallat 550
• Servo Standart (o millor versió metàl·lica amb més parell)

• Taula de pa universal en conserva de forats

• Capçaleres de pin masculí / femení estàndard 2,54
• L7805
• LiPo 3.7V 4000-6000mAh
• LiPo 11.1V 2200mAh
• Filtre de cable de nucli de ferrita
• Mòdul BT HC-06
• taps, 3x100µF, 10nF, 100nF
• resistència, 1K, 22K, 33K, 2x4.7K
• Fusibles. 10A per a bateria de motor raspallador, 5A per a bateria "GRawler"

Altres:

• caixa de plàstic per a peces electròniques, aproximadament de 200x100x50mm
• Raspall de radiador extra llarg (800 mm)
• pot de plàstic 2l
• Tub d’aquari / estany 1,5 m OD:.375 o 3/8 o 9,5 mm; Identificació:.250 o 1/4 o 6,4 mm
• Caterpillar / pista de plàstic
• escombreta llarg (mínim 700 mm) del camió
• molts tirants per cable
• cinta aïllant
• tub de contracció

Eines:

• pistola de cola calenta
• trepant de banc
• trepant 1-10mm
• Impressora 3D
• petites claus
• tornavisos
• estació de soldadura
• diverses alicates
• serra mecànica
• dossier

Pas 2: peces impreses en 3D

Es fabriquen moltes peces amb la meva impressora 3D, configuració comuna:

• Diàmetre del broquet 0,4
• alçada de la capa 0,3
• omplir un 30-40%, trieu més per als engranatges
• Material: PLA amb llit de calor

Pas 3: el pinzell

Per al raspall giratori, faig servir un raspall de radiador molt llarg, assegureu-vos que el pinzell real tingui una longitud mínima de 700 mm, després d’haver buscat a les botigues una estona he trobat el correcte. Talleu el mànec i deixeu que l'eix surti de 20 mm pels dos costats.

L’eix del meu raspall té un diàmetre de 5 mm, això s’adapta perfectament als coixinets de les parts laterals.

Per evitar el lliscament de l'eix, faig servir un petit tub d'alumini amb un tub retràctil, l'altre costat està fixat per l'engranatge.

Consell: si les truges són massa llargues, la rotació es farà molt lenta / apagada.

En aquest cas, simplement escurceu-los amb un tallador de cabells elèctric, com he fet:-)

Pas 4: emmarcament

Penseu prèviament quina amplada hauria de tenir el rastrejador o quina amplada haurien de moure els carrils. La longitud dels perfils i de les barres roscades depèn d'això, faig servir 700 mm.

Assegureu-vos que els perfils s’enfonsin de 1-2 mm als panells laterals

A través dels panells laterals i els perfils, s’insereixen i es cargolen les barres roscades (M6 o M8) des de l’exterior.

Pas 5: caixa de canvis per a pinzell

La caixa de canvis del raspall consta de 4 marxes.

Per a una millor suavitat, el doble engranatge es fixa amb una peça de tub de llautó (diàmetre 8 mm) i el cargol M6.

L’altre engranatge es fixa amb un cargol M4 i una controvèrsia.

L’engranatge del raspall es fixa amb dos cargols M3, no oblideu posar primer les femelles a la roda dentada.

El motor s’uneix mitjançant cargols M3 a la part lateral.

Pas 6: tancs, bomba i tubs de PVC

Vaig decidir utilitzar una bomba submergible, de manera que només necessito una peça de tub de pvc i la bomba desapareix al tanc.

Faig forats a la part superior del tanc per obtenir el tub i el cable.

IMPORTANT: el motor de la bomba no elimina les interferències, cosa que farà que GRrawler es torni boig:-) utilitzeu una tapa (10nF) paral·lela i un anell de ferrita per al cable.

Després de mesurar la longitud necessària de la mànega, marqueu la part que desapareix a la caixa del raspall. Ara practiqueu forats petits (1,5 mm) a la mànega a una distància de 30 a 40 mm. És important que els forats estiguin en una línia. Fixeu la mànega amb cola calenta a la caixa del raspall i tanqueu l'extrem obert de la mànega (faig servir una pinça de mànega)

Pas 7: El netejador

La fulla de goma es pren d’una fulla netejadora de pantalla (les grans dels camions). Després he agafat un perfil de tub quadrat amb un petit recés (veure imatge) per fixar la fulla. He fixat un petit tub d'alum a cada extrem per obtenir la funció d'una frontissa juntament amb un cargol.

La palanca impresa es fixa amb un cargol. Una barra roscada (M3) proporciona la connexió entre l'eixugaparabrises i el servo.

El servo està cargolat a la part superior del quadre de pinzells, es necessiten dos suports impresos.

Pas 8: la unitat Caterpillar

Per a la locomoció fem servir un clàssic motor d'eruga. Les pistes de cadenes de goma s’adhereixen de manera òptima als panells de vidre humit.

Les cadenes estan guiades per dues politges. La politja motriu més gran amb l’engranatge consta de quatre parts que s’uneixen amb tres cargols / femelles M3x50. Els més petits consten de dues parts idèntiques amb dos rodaments de boles que corren sobre una barra roscada. Les politges motrius funcionen sobre un perfil de tub de llautó o alumini amb un diàmetre de 10 mm.

Per evitar relliscades, s’uneix a l’eix un tros de tub retràctil. A causa del baix nombre de revolucions, això és completament suficient.

Finalment, alineeu les politges paral·leles entre elles i al marc.

Pas 9: electrònic

La part electrònica es pot soldar a una taula de tall. Vegeu l’esquema adjunt per obtenir més informació.

També adjunto l'arxiu sch-Eagle si voleu crear el vostre propi PCB.

Per protegir l’electrònic de la humitat, tot el que inclou les bateries es pot incorporar a una caixa de pvc.

La font d'alimentació la realitzen dos LiPos separats per a motors de raspall que necessiten un alt corrent i un altre per a la resta.

Utilitzeu fusibles per als dos circuits, els LiPos poden generar corrents extrems.

Per obtenir el corrent adequat als motors pas a pas és molt important ajustar els controladors A4988.

He trobat una molt bona instrucció aquí.

Pas 10: Arduino

Per al control del GRawler, vaig optar per la versió micro de l’Arduino Leonardo. Té un controlador USB integrat i, per tant, es pot programar fàcilment. El nombre de pins IO és suficient per als nostres propòsits. Utilitzeu aquesta guia per instal·lar l'IDE i triar el tauler adequat.

Després d'això podeu descarregar l'esbós adjunt.

Canvis que cal fer al Codi:

Els valors amunt / avall del servo s'han de trobar de manera experimental i es poden editar a la part superior del codi:

#define ServoDown 40 // use Value 30-60 # define ServoUp 50 / / use Value 30-60

El codi NO s'executarà en altres Arduinos que no utilitzin l'ATmega32U4. Aquests utilitzen temporitzadors diferents.

Pas 11: control de BT

Per controlar a distància el nostre petit rastrejador, faig servir un mòdul BT i l'aplicació "Joystick BT commander". Per no haver de reinventar la roda, també hi ha una guia.

I una guia per al mòdul BT, utilitzeu una velocitat de transmissió de 115200bps. El codi de sincronització és "1234".

L’aplicació inclou 6 botons (només en necessitem 3) i un joystick. Utilitzeu les preferències per configurar les etiquetes dels botons, 1. Pinzell encès / apagat

2. Motors engegats / apagats

3. Neteja amunt / avall

Desmarqueu la casella "tornar al centre"

i marqueu "connexió automàtica"

He adjuntat algunes captures de pantalla del telèfon per obtenir més informació.

Pas 12: Obteniu una vista clara

Ara és hora de netejar el sostre.

• Poseu el GRawler al terrat
• Ompliu una mica d’aigua (calent és millor!)
• Encès
• activar Motors
• activa Pinzell
• Pujar
• a la part superior condueix cap enrere
• i baixeu el netejador

I per descomptat, diverteix-te !!!

Pas 13: actualitzacions

2018/05/24:

Per al seguiment automàtic, he instal·lat microinterruptors a cada costat. La connexió ja es té en compte al diagrama de circuits i al programari. Quan s’activa un interruptor, el motor contrari s’alenteix.

Primer premi del Concurs Spotless