Canon pneumatique automatique. Portable et alimenté par Arduino. : 13 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Salut tout le monde!

Ceci est l'instruction pour assembler un canon pneumatique portable. L'idée était de créer un canon capable de tirer sur différentes choses. Je me suis fixé quelques objectifs principaux. Alors, ce que devrait être mon canon:

• Automatique. Afin de ne pas comprimer l'air manuellement avec une pompe à main ou à pied;
• Portable. Afin de ne pas être fiable du réseau électrique domestique, je peux donc l'emmener à l'extérieur;
• Interactif. J'ai pensé que c'était génial de connecter un écran tactile à un système pneumatique;
• Beau. Le canon devrait ressembler à une sorte d'arme de science-fiction venue de l'espace =).

Ensuite, je vais décrire l'ensemble du processus et vous expliquer comment créer un tel appareil et de quels composants avez-vous besoin.

Veuillez noter que j'ai écrit cette instruction exclusivement pour les composants que j'ai utilisés ou pour leurs analogues. Vos pièces seront probablement différentes des miennes. Dans ce cas, vous devrez éditer les fichiers sources pour que l'assemblage vous convienne et finaliser le projet vous-même.

Chapitres d'instructions:

1. Revue vidéo.
2. Composants. Pneumatique.
3. Composants. Accouplements, matériel et consommables.
4. Concevoir. Pneumatique.
5. Composants. Électronique.
6. Préparation. Découpe CNC.
7. Assemblage. Pompe, solénoïde et boîtier pneumatique.
8. Assemblage. Poignée, réservoir d'air et baril.
9. Assemblage. Électronique, vannes et jauges.
10. Assemblage. Câblage.
11. La programmation. Atelier 4D 4 IDE.
12. La programmation. IDE XOD.
13. La programmation.

Étape 1: examen de la vidéo

Étape 2: Composants. Pneumatique

Ok, commençons par la conception du système pneumatique.

Pompe à air

Pour comprimer l'air automatiquement, j'ai utilisé une pompe à air portable pour voiture (Photo 1). Ces pompes fonctionnent à partir du réseau électrique de voiture 12V DC et sont capables de pomper une pression d'air jusqu'à 8 bars ou environ 116 psi. Le mien provenait d'un coffre, mais je suis presque sûr que celui-ci est un analogue complet.

1 x Gonfleur de pneu de pompe de compresseur d'air de voiture électrique en métal robuste 12V Automaze avec pinces pour sac et crocodile ≈ 63 $;

À partir d'un tel kit voiture, vous n'avez besoin que d'un compresseur dans son boîtier en métal natif. Par conséquent, débarrassez-vous des sorties pneumatiques inutiles (par exemple, pour un manomètre), retirez le couvercle latéral en plastique, la poignée de transport et l'interrupteur marche/arrêt.

Toutes ces choses n'ont lieu que, vous n'en avez donc plus besoin. Ne laissez que le compresseur lui-même avec deux fils qui sortent de son boîtier. Un tuyau flexible peut également être laissé si vous ne voulez pas vous embêter avec le nouveau.

Habituellement, ces compresseurs ont une sortie pneumatique avec un filetage en pouces G1/4" ou G1/8".

Réservoir d'air

Pour stocker l'air comprimé, vous avez besoin d'un réservoir. La valeur de pression maximale dans le système dépend de la pression maximale générée par le compresseur. Donc dans mon cas, il ne dépasse pas 116 psi. Cette valeur de pression n'est pas élevée, mais elle exclut l'utilisation de récipients en plastique ou en verre pour le stockage de l'air. Utilisez des cylindres métalliques. La plupart d'entre eux ont une marge de sécurité plus que suffisante pour de telles tâches.

Des réservoirs d'air vides sont disponibles dans les magasins spécialisés dans les systèmes de suspension automobile. Celui-ci est un exemple:

1 x Viking Horns V1003ATK, réservoir d'air tout en métal de 1,5 gallon (5,6 litres) ≈ 46 $;

J'ai facilité ma tâche et pris le réservoir de l'extincteur à poudre de 5 litres. Oui, ce n'est pas une blague (Photo 2). Le réservoir d'air de l'extincteur était moins cher que celui acheté. J'ai épuisé l'extincteur à poudre chimique BC/ABC de 5 litres. Je n'ai pas pu trouver de référence de produit exacte, alors la mienne ressemblait à ceci:

1 x 5kg BC/ABC extincteur à poudre chimique sèche avec pression de gaz de magasin ≈ 10$;

Après avoir démonté et nettoyé les lies de poudre, j'ai récupéré mon cylindre (Photo 3).

Donc, mon réservoir de 5 litres a l'air très habituel à un détail près. L'extincteur que j'ai utilisé est normalisé ISO; c'est pourquoi le réservoir a le filetage métrique M30x1,5 sur son trou d'entrée (Fig. 4). A cette étape, j'ai rencontré un problème. Les connexions pneumatiques ont généralement des filetages de tube en pouces, et il est difficile d'ajouter un tel cylindre à filetage métrique au système pneumatique.

Optionnel.

Afin de ne pas m'embêter avec un tas d'adaptateurs et de raccords, j'ai décidé de fabriquer moi-même un raccord de tube G1 à M30x1,5 (Photo 5, Photo 6). Cette partie est très facultative, et vous pouvez la sauter si votre le réservoir d'air peut être facilement lié au système. J'ai joint un dessin CAO de mon raccord pour ceux qui peuvent faire face au même problème.

Electrovanne.

Pour libérer l'air accumulé dans le cylindre, une valve est nécessaire. Afin de ne pas ouvrir la vanne manuellement mais automatiquement, l'électrovanne est le meilleur choix. J'ai utilisé celui-ci (Photo 7):

1 x ÉLECTROVANNE À USAGE GÉNÉRAL S1010 (TORK-GP), NORMALEMENT FERMÉE ≈ 59$;

J'ai utilisé une vanne normalement fermée pour lui appliquer du courant uniquement lors du tir et ne pas gaspiller l'énergie de la batterie. La vanne DN 25 et sa pression admissible est de 16 bar, soit deux fois plus la pression de mon installation. Cette vanne dispose d'un raccord d'accouplement femelle G1" - femelle G1".

Soupape de décharge de sécurité

Cette vanne est actionnée manuellement (Fig. 8).

1 x 1/4 NPT 165 PSI compresseur d'air soupape de surpression de sécurité, réservoir Pop Off ≈ 8 $;

Il est utilisé pour évacuer la pression du système dans certaines situations critiques, comme une fuite ou une défaillance de l'électronique. Il est également très pratique pour configurer et vérifier le système pneumatique lors du raccordement de l'électronique. Vous pouvez simplement tirer sur l'anneau pour soulager la pression. Le raccord de ma valve est mâle G1/4.

Manomètre.

Un manomètre anéroïde pour surveiller la pression dans le système lorsque l'électronique est éteinte. Presque tous les pneumatiques s'adaptent, par exemple:

1 x jauge d'air Performance Tool 0-200 PSI pour accessoire de réservoir d'air W10055 ≈ 6 $;

Mon avec la connexion de tube mâle G1/4 est dans l'image (Pic. 9).

Clapet anti-retour

Un clapet anti-retour est nécessaire pour empêcher l'air comprimé de revenir dans la pompe. Le petit clapet anti-retour pneumatique est ok. Voici un exemple:

1 x clapet anti-retour en ligne Midwest Control M2525 MPT, pression maximale de 250 psi, 1/4 ≈ 15$;

Ma vanne a un raccord fileté mâle G1/4" - mâle G1/4" (Photo 10).

Transmetteur de pression

Un transmetteur de pression ou capteur de pression est un appareil de mesure de pression de gaz ou de liquides. Un transmetteur de pression agit généralement comme un transducteur. Il génère un signal électrique en fonction de la pression imposée. Dans ce instructable, vous avez besoin d'un tel émetteur pour contrôler la pression atmosphérique automatiquement par l'électronique. J'ai acheté ceci (Photo 11):

1 x capteur de transducteur de pression G1/4, entrée 5V sortie 0.5-4.5V / 0-5V transmetteur de pression pour eau gazole (0-10PSI) ≈ 17$;

Exactement celui-ci a la connexion mâle G1/4 , une pression acceptable et des alimentations à partir de 5 V CC. La dernière caractéristique rend ce capteur idéal pour se connecter à Arduino comme des micro-contrôleurs.

Étape 3: Composants. Accouplements, matériel et consommables

Raccords et raccords métalliques

Ok, pour combiner tous les trucs pneumatiques, vous avez besoin de raccords de tubes et de raccords (Photo 1). Je ne peux pas spécifier les liens exacts des produits vers eux, mais je suis sûr que vous pouvez les trouver dans la quincaillerie la plus proche de chez vous.

J'ai utilisé des ferrures métalliques de la liste:

• 1 x connecteur de type Y à 3 voies G1/4" BSPP Femelle-Femelle-Femelle ≈ 2$;
• 1 x Connecteur 4 voies G1/4" BSPP Mâle-Femelle-Femelle-Femelle ≈ 3$;
• 1 x Connecteur 3 voies G1" BSPP Mâle-Mâle-Mâle ≈ 3$;
• 1 x adaptateur de raccord femelle G1" à mâle G1/2" ≈ 2$;
• 1 x adaptateur de raccord femelle G1/2" à mâle G1/4" ≈ 2$;
• 1 x Raccord Union Mâle G1" à G1" ≈ 3$;

Raccord de réservoir d'air

1 x adaptateur de raccord femelle G1 vers mâle M30x1.5.

Vous avez besoin d'un raccord supplémentaire, et cela dépend du cylindre pneumatique spécifique que vous utiliserez. J'ai fabriqué le mien selon le dessin de l'étape précédente de cette instruction. Vous devriez ramasser vous-même le raccord sous votre réservoir d'air. Si votre réservoir d'air a le même filetage M30x1.5, vous pouvez faire un couplage selon mon dessin.

Tuyau d'égout en PVC

Cette pipe est un canon de votre canon. Choisissez votre diamètre et la longueur du tube, mais gardez à l'esprit que plus le diamètre est grand, plus le tir est faible. J'ai pris le tuyau DN50 (2 ) avec une longueur de 500 mm (Photo 2).

Voici un exemple:

1 x Charlotte Pipe 2 po x 20 pi 280 Tuyau PVC Schedule 40

Raccord à compression

Cette pièce sert à relier le tuyau PVC 2" avec le système pneumatique métallique G1". J'ai utilisé le raccord à compression du tuyau DN50 au filetage femelle G1, 1/2" (Photo 3) et l'adaptateur mâle G1, 1/2" à femelle G1" (Photo 4).

Les exemples:

1 x Raccord d'air comprimé Système de tuyauterie Connexions du compresseur d'air Femelle Droite DN 50G11/2 ≈ 15$;

1 x raccord de tuyauterie en polypropylène Banjo RB150-100, bague de réduction, Schedule 80, 1-1/2 NPT mâle x 1 NPT femelle ≈ 4$;

Tuyau pneumatique

De plus, vous avez besoin d'un tuyau flexible pour relier le compresseur d'air au système pneumatique (Photo 5). Le tube doit avoir des filetages 1/4 NPT ou G1/4 aux deux extrémités. Il est préférable d'acheter celui en acier et pas trop long. Quelque chose comme ceci est ok:

1 x tuyau principal tressé pour compresseur d'air en acier inoxydable Vixen Horns 1/4" NPT mâle à 1/4" NPT ≈ 13$;

Certains de ces tuyaux peuvent déjà avoir un clapet anti-retour installé.

Fixations. Vis:

• Vis M3 (DIN 912 / ISO 4762) longueur 10 mm - 10 pièces;
• Vis M3 (DIN 912 / ISO 4762) longueur 20 mm - 20 pièces;
• Vis M3 (DIN 912 / ISO 4762) longueur 25 mm - 21 pièces;
• Vis M3 (DIN 912 / ISO 4762) longueur 30 mm - 8 pièces;

Des noisettes:

Écrou hexagonal M3 (DIN 934 / DIN 985) - 55 pièces;

Rondelles:

Rondelle M3 (DIN 125) - 75 pièces;

Les impasses:

• Entretoise hexagonale PCB M3 mâle-femelle longueur 24-25 mm - 4 pièces;
• Entretoise hexagonale PCB M3 mâle-femelle longueur 14 mm - 10 pièces;

Supports d'angle

Vous avez besoin de deux équerres métalliques de 30x30 mm pour fixer la plaque électronique. Toutes ces choses peuvent être facilement trouvées dans une quincaillerie locale.

Voici un exemple:

1 x support d'étagère sans coque 30 x 30 mm fixation de support de joint de renfort d'angle 24 pièces

Scellant de tube pneumatique

Il y a beaucoup de connexions pneumatiques dans ce projet. Pour que le système maintienne la pression, tous ses raccords doivent être très étanches. Pour l'étanchéité, j'ai utilisé un mastic anaérobie spécial pour pneumatique. J'ai utilisé Vibra-tite 446 (Photo 6). La couleur rouge signifie une solidification très rapide. Mon conseil Si vous comptez utiliser le même, alors serrez le fil rapidement et dans la position souhaitée. Il sera difficile de le dévisser après.

1 x scellant réfrigérant Vibra-Tite 446 – scellant pour filetage haute pression ≈ 30-40 $;

Étape 4: Conception. Pneumatique

Regardez le schéma ci-dessus. Cela vous aidera à comprendre le principe.

L'idée est de comprimer l'air dans le système en appliquant le signal 12V à la pompe. Lorsque l'air remplit le système (flèches vertes dans le schéma), la pression commence à augmenter.

Le manomètre mesure et affiche la pression actuelle, et le transmetteur pneumatique envoie un signal proportionnel au microcontrôleur. Lorsque la pression dans le système atteint la valeur spécifiée par le microcontrôleur, la pompe s'arrête et l'augmentation de la pression s'arrête.

Après cela, vous pouvez évacuer l'air comprimé manuellement en tirant sur la bague de la soupape de décharge ou vous pouvez effectuer un tir (flèches rouges dans le schéma).

Si vous appliquez le signal 24V à la bobine, l'électrovanne s'ouvre momentanément et libère l'air comprimé à très grande vitesse en raison du grand diamètre intérieur. Alors que le flux d'air peut pousser les munitions dans un canon et par cela fait un tir.

Étape 5: Composants. Électronique

Alors, de quels composants électroniques avez-vous besoin pour faire fonctionner et automatiser le tout ?

Microcontrôleur

Un microcontrôleur est le cerveau de votre arme. Il lit la pression du capteur et contrôle l'électrovanne et la pompe. Pour de tels projets, Arduino est le meilleur choix. Tout type de carte Arduino est ok. J'ai utilisé l'analogique d'une carte Arduino Mega (Photo 1).

1 x Arduino Uno 23$ ou 1 x Arduino Mega 2560 ≈ 45$;

Bien sûr, je comprends que je n'ai pas besoin d'autant de broches d'entrée et je pourrais économiser de l'argent. J'ai choisi le Mega uniquement à cause de plusieurs interfaces matérielles UART afin que je puisse connecter un écran tactile. De plus, vous pouvez connecter un tas d'électronique plus amusante à votre canon.

Module d'affichage

Comme je l'ai écrit plus tôt, je voulais ajouter de l'interactivité au canon. Pour cela, j'ai installé un écran tactile de 3,2 (Photo 2). Sur celui-ci, j'affiche la valeur numérisée de la pression dans le système et je règle la valeur de pression maximale. J'ai utilisé un écran de la société 4d Systems et d'autres trucs pour le flasher et se connecter à Arduino.

1 x SK-gen4-32DT (Kit de démarrage) ≈ 79$;

Pour programmer de tels affichages, il existe l'environnement de développement 4D System Workshop. Mais je vous en parle plus loin.

Batterie

Mon canon doit être portable car je veux l'utiliser à l'extérieur. Cela signifie que je dois puiser de l'énergie quelque part pour faire fonctionner la vanne, la pompe et le contrôleur Arduino.

La bobine de la vanne fonctionne en 24V. La carte Arduino peut être alimentée de 5 à 12V. Le compresseur de la pompe est une automobile et est alimenté par le réseau électrique de voiture 12V. Ainsi, la tension maximale dont j'ai besoin est de 24V.

De plus, lors du pompage de l'air, le moteur du compresseur fait beaucoup de travail et consomme un courant considérable. De plus, vous devez appliquer un courant important à la bobine du solénoïde pour surmonter la pression d'air sur le bouchon de la vanne.

Pour moi, la solution est l'utilisation de batterie Li-Po pour les machines radiocommandées. J'ai acheté une batterie 6 cellules (22,2V) avec une capacité de 3300mAh et un courant de 30C (Photo 3).

1 x LiPo 6S 22, 2V 3300 30C 106$;

Vous pouvez utiliser n'importe quelle autre batterie ou utiliser un type de cellules différent. L'essentiel est d'avoir suffisamment de courant et de tension. Notez que plus la capacité est élevée, plus le canon fonctionne longtemps sans recharger.

Convertisseur de tension DC-DC

La batterie Li-Po est de 24V et alimente l'électrovanne. J'ai besoin d'un convertisseur de tension DC-DC 24 à 12 pour alimenter la carte Arduino et le compresseur. Il doit être puissant car le compresseur consomme un courant considérable. Le moyen de sortir de cette situation était l'achat d'un convertisseur de tension de voiture 30A (Photo 4).

Un exemple:

1 x DC 24v à DC 12v Step Down 30A 360W Heavy Duty Truck Car Power Supply ≈ 20$;

Les poids lourds ont une tension embarquée de 24V. Par conséquent, pour alimenter l'électronique 12V, de tels convertisseurs sont utilisés.

Relais

Vous avez besoin de quelques modules relais pour ouvrir et fermer les circuits - le premier pour le compresseur et le second pour l'électrovanne. J'ai utilisé celles-ci:

2 x Relais (Module Troyka) ≈ 20$;

Boutons

Quelques boutons momentanés standard. Le premier pour allumer le compresseur et le second à utiliser comme déclencheur pour faire un coup.

2 x bouton simple (module Troyka) ≈ 2$;

LED

Une paire de leds pour indiquer l'état du canon.

2 x Simple LED (Module Troyka) ≈ 4$;

Étape 6: Préparation. Découpe CNC

Pour assembler tous les composants pneumatiques et électroniques, j'avais besoin de fabriquer des pièces de boîtier. Je les ai découpés avec une fraiseuse CNC à partir de 6 mm et du contreplaqué de 4 mm, puis je les ai peints.

Les dessins sont en pièce jointe afin que vous puissiez les personnaliser.

Vient ensuite une liste de pièces que vous devez obtenir pour assembler un canon selon cette instruction. La liste contient les noms de pièces et la qualité minimale nécessaire.

• Poignée - 6 mm - 3 pièces;
• Goupille - 6 mm - 8 pièces;
• Arduino_plate - 4 mm - 1 pièce;
• Pneumatic_plate_A1 - 6mm - 1 pièce;
• Pneumatic_plate_A2 - 6mm - 1 pièce;
• Pneumatic_plate_B1 - 6mm - 1 pièce;
• Pneumatic_plate_B2 - 6 mm - 1 pièce;

Étape 7: Assemblage. Pompe, solénoïde et boîtier pneumatique

La liste du matériel:

Lors de la première étape d'assemblage, vous devez fabriquer un boîtier pour les composants pneumatiques, assembler tous les raccords de tuyauterie, installer une électrovanne et un compresseur.

Électronique:

1. Compresseur d'air de voiture robuste - 1 pièce;

Découpe CNC:

2. Pneumatic_plate_A1 - 1 pièce;

3. Pneumatic_plate_A2 - 1 pièce;

4. Pneumatic_plate_B1 - 1 pièce;

5. Pneumatic_plate_B2 - 1 pièce;

Vannes et raccords de tubes:

6. DN 25 S1010 (TORK-GP) Electrovanne 1 pièce;

7. Connecteur à 3 voies G1 BSPP mâle-mâle-mâle - 1 pièce;

8. Adaptateur de raccord femelle G1" à mâle G1/2" - 1 pièce;

9. Adaptateur de raccord femelle G1/2" à mâle G1/4" - 1 pièce;

10. Connecteur à 4 voies G1/4 BSPP mâle-femelle-femelle-femelle - 1 pièce;

11. Connecteur de type Y à 3 voies G1/4 BSPP Femelle-Femelle-Femelle - 1 pièce;

12. Raccord Union Male G1" à G1" - 1 pièce;

13. Adaptateur de raccord femelle G1 à mâle M30x1,5 - 1 pièce;

Des vis:

14. Vis M3 (DIN 912 / ISO 4762) longueur 20 mm - 20 pièces; 15. Écrou hexagonal M3 (DIN 934 / DIN 985) - 16 pièces;

16. Rondelle M3 (DIN 125) - 36 pièces;

17. Vis M4 du compresseur d'air - 4 pièces;

Autre:

18. Entretoise hexagonale PCB M3 mâle-femelle longueur 24-25 mm - 4 pièces;

Consommables:

19. Produit d'étanchéité pneumatique pour tubes.

Processus d'assemblage:

Regardez les croquis. Ils vous aideront pour le montage.

Schéma 1. Prenez deux panneaux découpés CNC B1 (pos. 4) et B2 (pos. 5) et connectez-les comme indiqué sur l'image. Fixez-les à l'aide de vis M3 (pos. 14), d'écrous (pos. 15) et de rondelles (pos. 16)

Schéma 2. Prenez les panneaux assemblés B1+B2 du schéma 1. Insérez l'adaptateur G1" vers M30x1,5 (pos. 13) dans le panneau. L'hexagone sur l'adaptateur doit s'adapter sous la rainure hexagonale dans le panneau. Par conséquent, le l'adaptateur est fixe et ne tourne pas. Ensuite, installez le compresseur dans la fente ronde de l'autre côté des panneaux assemblés. Le diamètre de la fente doit être le même que le diamètre extérieur du compresseur. Fixez le compresseur avec les vis M4 (pos. 17) fourni avec la pompe de voiture

Schéma 3. Insérez le connecteur à 3 voies G1" (pos. 7) dans l'électrovanne (pos. 6). Ensuite, vissez le connecteur (pos. 7) dans l'adaptateur G1" vers M30x1,5 (pos. 13). Fixer tous les filetages à l'aide d'un produit d'étanchéité pneumatique pour tube (pos. 19). La sortie libre du connecteur 3 voies et la bobine magnétique de l'électrovanne doivent être dirigées vers le haut comme indiqué sur la figure. Le corps du compresseur (pos. 1) peut vous empêcher de faire tourner le connecteur afin que vous puissiez le détacher temporairement de l'ensemble. Démonter la surface latérale du compresseur. Replacez les quatre vis qui fixent le couvercle latéral aux entretoises hexagonales M3 (pos. 18). Les trous filetés sur les compresseurs de ce type sont généralement M3. Si ce n'est pas le cas, vous devez tarauder vous-même les trous filetés M3 ou M4 du compresseur

Schéma 4. Prenez l'assemblage 3. Vissez l'adaptateur G1" à G1/2" (pos. 8) à l'assemblage. Visser l'adaptateur G1/2" à G1/4" (pos. 9) à l'adaptateur (pos. 8). Installer ensuite le connecteur 4 voies G1/4" (pos.10) et un connecteur à 3 voies en Y de type G1/4" (pos. 11) comme indiqué sur le schéma. Fixez tous les filetages à l'aide d'un produit d'étanchéité pour tube pneumatique (pos. 19)

Schéma 5. Prenez deux panneaux découpés CNC A1 (pos. 2) et A2 (pos. 3) et connectez-les comme indiqué sur l'image. Fixez-les à l'aide de vis M3 (pos. 14), d'écrous (pos. 15) et de rondelles (pos. 16)

Schéma 6. Prendre les plaques assemblées A1+A2 du schéma 5. Insérer le raccord G1" à G1" (pos. 12) dans les panneaux. L'hexagone du raccord doit s'insérer sous la rainure hexagonale du panneau. Par conséquent, la ferrure est fixée dans le panneau et ne tourne pas. Ensuite, visser les panneaux A1+A2 avec le raccord (pos. 12) à l'intérieur à l'électrovanne de l'ensemble 4. Tourner les panneaux A1+A2 jusqu'à ce qu'ils soient au même angle que les panneaux B1 et B2. Fixer le filetage entre l'électrovanne et le raccord (pos. 12) avec un produit d'étanchéité pneumatique pour tube (pos. 19). Ensuite, terminer l'assemblage en vissant les panneaux A1+A2 au compresseur à l'aide de vis M3 (pos. 14)

Étape 8: Assemblage. Poignée, réservoir d'air et baril

La liste du matériel:

À cette étape, fabriquez une poignée du canon et installez le boîtier pneumatique dessus. Ajoutez ensuite le baril et le réservoir d'air.

1. Réservoir d'air - 1 pièce;

Découpe CNC:

2. Poignée - 3 pièces;

3. Pin - 8 pièces;

Tubes et raccords:

4. Tuyau d'égout en PVC DN50 d'un demi-mètre de long;

5. Raccord à compression PVC de DN50 à G1 ;

Des vis:

6. Vis M3 (DIN 912 / ISO 4762) longueur 25 mm - 17 pièces;

7. Vis M3 (DIN 912 / ISO 4762) longueur 30 mm - 8 pièces;

8. Écrou hexagonal M3 (DIN 934 / DIN 985) - 25 pièces;

9. Rondelle M3 (DIN 125) - 50 pièces;

Processus d'assemblage:

Regardez les croquis. Ils vous aideront avec l'Assemblée.

Schéma 1. Prenez trois poignées découpées CNC (pos. 2) et combinez-les comme indiqué sur l'image. Fixez-les à l'aide de vis M3 (pos. 6), d'écrous (pos. 8) et de rondelles (pos. 9)

Schéma 2. Prenez les poignées assemblées du schéma 1. Insérez huit pièces de goupille découpées CNC (pos. 3) dans les rainures

Schéma 3. Installez le boîtier pneumatique de l'étape précédente à l'assemblage. Le joint a une conception à encliquetage. Fixez-le sur la poignée à l'aide de 8 vis M3 (pos. 7), écrous (pos. 8) et rondelles (pos. 9)

Schéma 4. Prendre l'assemblage 3. Visser le réservoir d'air (pos. 1) au boîtier pneumatique. Mon réservoir d'air a été scellé avec un anneau en caoutchouc qui a été installé sur l'extincteur. Mais, selon votre réservoir d'air, vous devrez peut-être sceller ce joint avec un scellant. Prendre le tuyau d'égout en PVC DN 50 et l'insérer dans le raccord à compression en PVC (pos. 5). C'est le canon de ton canon =). Vissez l'autre côté du raccord à l'assemblage pneumatique. Vous ne pouvez pas sceller ce fil

Étape 9: Assemblage. Électronique, vannes et jauges

La liste du matériel:

La dernière étape consiste à installer les composants pneumatiques restants, les vannes et les manomètres. Assemblez également l'électronique et le support pour le montage de l'Arduino et de l'écran.

Vannes, flexibles et manomètres:

1. Manomètre anéroïde G1/4 - 1 pièce;

2. Transmetteur de pression numérique G1/4 5V - 1 pièce;

3. Soupape de décharge de sécurité G1/4 - 1 pièce;

4. Clapet anti-retour G1/4" à G1/4" - 1 pièce;

5. Tuyau pneumatique d'environ 40 cm de long;

Découpe CNC:

6. Plaque Arduino - 1 pièce;

Électronique:

7. Convertisseur DC-DC de tension de voiture 24V à 12V - 1 pièce;

8. Arduino Mega 2560 - 1 pièce;

9. Module d'affichage 4D Systems 32DT - 1 pièce;

Des vis:

10. Vis M3 (DIN 912 / ISO 4762) longueur 10 mm - 10 pièces;

11. Vis M3 (DIN 912 / ISO 4762) longueur 25 mm - 2 pièces;

12. Écrou hexagonal M3 (DIN 934 / DIN 985) - 12 pièces;

13. Rondelle M3 (DIN 125) - 4 pièces;

Autre:

14. Entretoise hexagonale PCB M3 mâle-femelle longueur 14 mm - 8 pièces;

15. Coin en métal 30x30mm - 2 pièces;

Composants variables pour monter le convertisseur DC-DC:

16. Entretoise hexagonale PCB M3 mâle-femelle longueur 14 mm - 2 pièces;

17. Rondelle M3 (DIN 125) - 4 pièces;

18. Vis M3 (DIN 912 / ISO 4762) longueur 25 mm - 2 pièces;

19. Écrou hexagonal M3 (DIN 934 / DIN 985) - 2 pièces;

Consommables:

20. Produit d'étanchéité pneumatique pour tubes;

Processus d'assemblage:

Regardez les croquis. Ils vous aideront avec l'Assemblée.

Schéma 1. Vissez le clapet anti-retour (pos. 4) et le transmetteur de pression (pos. 2) au connecteur à 4 voies de l'ensemble. Vissez la soupape de décharge de sécurité (pos. 3) et le manomètre anéroïde (pos. 1) au connecteur de type Y à 3 voies. Sceller tous les joints filetés avec un produit d'étanchéité

Schéma 2. Connectez le clapet anti-retour (pos. 4) au compresseur avec un tuyau (pos. 5). Il y a généralement un anneau en caoutchouc sur ces tubes, mais sinon, utilisez un produit d'étanchéité

Schéma 3. Montez le convertisseur de tension DC-DC (pos. 7) sur l'ensemble. De tels convertisseurs de tension de voiture peuvent avoir des tailles et des connexions complètement différentes, et il est peu probable que vous trouviez exactement le même que le mien. Découvrez donc comment l'installer vous-même. Pour mon convertisseur, j'ai préparé les deux trous dans la poignée et je l'ai fixé à l'aide d'entretoises M3 (pos. 16), de vis (pos. 18), de rondelles (pos. 17) et d'écrous (pos. 19)

Schéma 4. Prenez une plaque Arduino découpée CNC (pos. 6). Montez la carte Arduino Mega 2560 (pos. 8) sur un côté de la plaque à l'aide de quatre entretoises (pos.14), des vis M3 (pos. 10) et des écrous (pos. 12). Montez le module d'affichage 4D (pos. 9) de l'autre côté de la plaque (pos. 6) à l'aide de quatre entretoises (pos. 14), des vis M3 (pos. 10) et des écrous (pos. 12). Fixez deux coins métalliques de 30x30 mm (pos. 15) au panneau comme illustré. Si les trous de montage dans les coins que vous avez ne correspondent pas à ceux du panneau, percez-les vous-même

Schéma 5. Fixez la plaque Arduino assemblée à la poignée du canon. Fixez-le avec des vis M3 (pos. 11), des rondelles (pos. 13) et des écrous (pos. 12)

Étape 10: Assemblage. Câblage

Ici, connectez le tout selon ce schéma. Le module d'affichage peut être connecté à n'importe quel UART; J'ai choisi Serial 1. N'oubliez pas l'épaisseur des fils. Il est conseillé d'utiliser des câbles épais pour relier le compresseur et l'électrovanne à la batterie. Les relais doivent être réglés sur normalement ouverts.

Étape 11: Programmation. Atelier 4D 4 IDE

4D System Workshop est l'environnement de développement de l'interface utilisateur pour l'affichage utilisé dans ce projet. Je ne vais pas vous dire comment connecter et flasher l'écran. Toutes ces informations se trouvent sur le site officiel du fabricant. À cette étape, je vous dis quels widgets j'ai utilisés pour l'interface utilisateur du canon.

J'ai utilisé un seul Form0 (Photo 1) et les widgets suivants:

Angularmeter1 Pression, Bar

Ce widget affiche la pression actuelle du système en bars.

Angularmeter2 Pression, Psi

Ce widget affiche la pression actuelle du système en Psi. L'affichage n'exploite pas les valeurs à virgule flottante. Ainsi il est impossible de connaître la pression exacte en bars par exemple si la pression est de l'ordre de 3 à 4 bars. L'échelle psi, dans ce cas, est plus informative.

Commutateur rotatif0

Un commutateur rotatif pour régler la pression maximale dans le système. J'ai décidé de faire trois valeurs valides: 2, 4 et 6 bar.

Chaînes0

Le champ de texte qui signale que le contrôleur a modifié avec succès la valeur de pression maximale.

• Statictext0 Spuit Cannon !
• Statictext1 Pression max.
• Images utilisateur0

Sont juste pour lulz.

De plus, je joins le projet d'atelier pour le firmware de l'affichage. Vous pourriez en avoir besoin.

Étape 12: Programmation. IDE XOD

Bibliothèques XOD

Pour programmer les contrôleurs Arduino, j'utilise l'environnement de programmation visuel XOD. Si vous débutez en génie électrique ou si vous aimez écrire des programmes simples pour les contrôleurs Arduino comme moi, essayez XOD. C'est l'instrument idéal pour le prototypage rapide d'appareils.

J'ai créé une bibliothèque XOD qui contient le programme cannon:

gabbapeople/canon-pneumatique

Cette bibliothèque contient un patch de programme pour l'ensemble de l'électronique et le nœud pour faire fonctionner le transmetteur de pression.

De plus, vous avez besoin de quelques bibliothèques XOD pour pouvoir utiliser les modules d'affichage des systèmes 4D:

gabbapeople/4d-ulcd

Cette bibliothèque contient des nœuds pour faire fonctionner les widgets de base de 4D-ulcd.

bradzilla84/visi-genie-extra-library

Cette bibliothèque étend les capacités de la précédente.

Traiter

• Installez le logiciel XOD IDE sur votre ordinateur.
• Ajoutez la bibliothèque gabbapeople/pneumatic-cannon à l'espace de travail.
• Ajoutez la bibliothèque gabbapeople/4d-ulcd à l'espace de travail.
• Ajoutez la bibliothèque bradzilla84/visi-genie-extra-library à l'espace de travail.

Étape 13: Programmation

Ok, l'ensemble du patch du programme est assez volumineux, alors regardons ses parties.

Initialisation de l'affichage

Le nœud init (Fig. 1) de la librairie 4d-ulcd est utilisé pour configurer le périphérique d'affichage. Vous devez y lier le nœud d'interface UART. Le nœud UART dépend de la façon dont votre écran est connecté exactement. L'écran se sent bien avec le logiciel UART, mais si possible, il est préférable d'utiliser un matériel. La broche RST du nœud d'initialisation est facultative et sert à redémarrer l'affichage. Le nœud Init crée un type de données DEV personnalisé qui vous aide à gérer les widgets d'affichage dans XOD. La vitesse de communication en BAUD doit être la même que celle définie lors du clignotement de l'affichage.

Lecture du transmetteur de pression

Mon transmetteur de pression est un appareil analogique. Il transmet un signal analogique proportionnel à la pression d'air dans le système. Pour connaître la dépendance, j'ai fait une petite expérience. J'ai pompé le compresseur à un certain niveau et lu le signal analogique. J'ai donc obtenu un graphique du signal analogique de la pression (Fig. 2). Ce graphique montre que la dépendance est linéaire et je peux facilement l'exprimer par l'équation y = kx + b. Donc, pour ce capteur, l'équation est:

Tension de lecture analogique * 15, 384 - 1, 384.

J'obtiens ainsi la valeur exacte (PRES) de la pression dans les bars (Fig. 3). Ensuite, je l'arrondis à une valeur entière et l'envoie au premier widget write-angular-meter. Je traduis également la pression à l'aide de la carte des nœuds de la carte en psi et l'envoie au deuxième widget write-angular-meter.

Réglage de la pression maximale

La valeur de pression maximale est réglée en lisant le commutateur rotatif (Fig. 4). Le widget read-rotary-switch a trois positions avec les index 0, 1 et 2. qui correspondent aux valeurs de pression de 2, 4 et 6 bars sur l'écran. Pour convertir l'indice en pression maximale (EST), je le multiplie par 2 et ajoute 2. Ensuite, je mets à jour le widget string0 avec le nœud write-string-pre. Il change la chaîne à l'écran et informe que la pression maximale est mise à jour.

Electrovanne et compresseur de fonctionnement

Le premier nœud de bouton est connecté à la broche 6 et active le relais des compresseurs. Le relais du compresseur est contrôlé via un nœud d'écriture numérique connecté à la broche 8. Si le bouton est enfoncé et que la pression du système (PRES) est inférieure à celle définie (EST), le compresseur s'allume et commence à pomper de l'air jusqu'à ce que la pression du système (PRES) est supérieur à la valeur maximale (EST) (Fig. 5).

Le tir se fait en appuyant sur le bouton de déclenchement. C'est simple. Le nœud du bouton de déclenchement connecté à la broche 5 commute le relais du solénoïde à l'aide du nœud d'écriture numérique connecté à la broche 12.

Indiquer l'état

Les LED ne suffisent jamais =). Le pistolet a deux LED: la verte et la rouge. Si le compresseur n'est pas allumé et que la pression dans le système (PRES) est égale à la valeur estimée (EST) ou légèrement inférieure à celle-ci, alors la led verte s'allume (Fig. 6). Cela signifie que vous pouvez appuyer sur la gâchette en toute sécurité. Si la pompe fonctionne ou si la pression du système est inférieure à celle que vous avez réglée sur l'écran, alors la led rouge s'allume et la verte s'éteint.