Brazo robótico de soldadura automatizado: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Este instructivo muestra cómo soldar piezas electrónicas en su PCB usando un brazo robótico

La idea de este proyecto me vino a la mente accidentalmente cuando estaba buscando las diferentes habilidades de los brazos robóticos, luego descubrí que hay algunos que cubren esta área de uso (Soldadura automatizada y brazo robótico de soldadura).

De hecho, tuve una experiencia antes en la construcción de proyectos similares, pero esta vez el proyecto fue muy útil y efectivo.

Antes de decidir la forma, vi muchas aplicaciones y otros proyectos, especialmente en el campo de la industria, los proyectos de código abierto me ayudaron mucho a encontrar la forma correcta y adecuada.

Eso se debe a la ciencia detrás de la alimentación visual de nuestro cerebro.

Paso 1: diseño

Al principio vi muchos proyectos profesionales que no pude implementar debido a su complejidad.

Luego decidí hacer mi propio producto inspirado en los otros proyectos, así que usé Google Sketch up 2017 pro. cada parte fue diseñada para ensamblarse una al lado de la otra en un orden específico como se muestra en la siguiente imagen.

Y antes de ensamblarlo tuve que probar las piezas y elegir el soldador adecuado, esto sucedió dibujando un proyecto de acabado virtual como guía para mí.

Estos dibujos muestran la forma de tamaño real del acabado real y las dimensiones correctas de cada pieza para elegir el soldador correcto.

Paso 2: piezas electrónicas

1. Motor paso a paso 28BYJ-48 con módulo de controlador ULN2003

2. Arduino Uno R3

3. MG-90S Servomotor de engranajes metálicos micro

4. MÓDULO LCD 1602 SERIE I2C

5.pastilla

6 cables de puente

7. Módulo de descenso

8. Engranaje de metal con micro servomotor

Paso 3: funcionamiento e instalación

Durante el trabajo enfrenté algunos obstáculos que tenemos que anunciar al respecto.

1. Los brazos eran demasiado pesados para ser sostenidos por los pequeños motores paso a paso, y lo arreglamos en la siguiente versión o en la impresión de corte láser.

2. Debido a que el modelo estaba hecho de material plástico, la fricción de la base giratoria era alta y los movimientos no eran suaves.

La primera solución fue comprar un motor paso a paso más grande que pudiera soportar el peso y la fricción, y rediseñamos la base para que se ajustara a un motor paso a paso más grande.

En realidad, el problema se detiene y el motor más grande no lo solucionó, y eso se debió a que la fricción entre dos superficies de plástico al lado no podemos ajustar la olla en un porcentaje. La posición de rotación máxima no es la corriente máxima que puede proporcionar el conductor. Debe utilizar la técnica mostrada por el fabricante, donde mide el voltaje mientras gira la olla.

Luego recurrí a cambiar totalmente el diseño de la base y le puse un servomotor con engranaje metálico instalado de mecanismo de engranajes.

3. voltaje

La placa Arduino puede recibir alimentación desde el conector de alimentación de CC (7 - 12 V), el conector USB (5 V) o el pin VIN de la placa (7-12 V). El suministro de voltaje a través de los pines de 5V o 3.3V evita el regulador, y decidimos comprar un cable USB especial que admita 5 voltios desde la PC o cualquier fuente de alimentación.

por lo que los motores paso a paso y los demás componentes funcionan correctamente con solo 5 voltios y para asegurar las piezas de cualquier problema que arreglemos el módulo reductor.

El módulo reductor es un convertidor reductor (convertidor reductor) es un convertidor de potencia CC a CC que reduce el voltaje (mientras aumenta la corriente) desde su entrada (suministro) a su salida (carga) y también mantiene la estabilidad o el voltaje.

Paso 4: modificaciones

Después de algunas modificaciones, cambiamos el diseño del modelo reduciendo el tamaño de los brazos y haciendo un orificio adecuado para el engranaje del servomotor como se muestra.

Y mientras probaba, el servomotor logró girar el peso 180 grados correctamente porque su alto par significa que un mecanismo es capaz de manejar cargas más pesadas. La cantidad de fuerza de giro que puede generar un servomecanismo depende de los factores de diseño: voltaje de suministro, velocidad del eje, etc.

También usar I2c fue bueno porque solo usa dos pines, y puede colocar varios dispositivos i2c en los mismos dos pines. Entonces, por ejemplo, ¡podría tener hasta 8 mochilas LCD + LCD en dos pines! La mala noticia es que tienes que usar el pin i2c de 'hardware'.

Paso 5: Soporte o pinza para cautín

La pinza

se solucionó mediante el uso de un servomotor de engranajes metálicos para soportar el peso del soldador.

servo.attach (9, 1000, 2000);

servo.write (restringir (ángulo, 10, 160));

Al principio teníamos un obstáculo que era el motor temblando y vibrando hasta que encontramos un código complicado que nos da ángeles de restricciones.

Porque no todos los servos tienen una rotación completa de 180 grados. Muchos no lo hacen.

Entonces escribimos una prueba para determinar dónde están los límites mecánicos. Use servo.write Microsegundos en lugar de servo.write Me gusta más esto porque le permite usar 1000-2000 como rango base. Y muchos servos serán compatibles fuera de ese rango, de 600 a 2400.

Entonces, probamos diferentes valores y vemos de dónde obtiene el zumbido que le dice que ha alcanzado el límite. Entonces solo manténgase dentro de esos límites cuando escriba. Puede establecer esos límites cuando usa servo.attach (pin, min, max)

Encuentre el rango real de movimiento y asegúrese de que el código no intente empujarlo más allá de los topes finales, la función de restricción () Arduino es útil para esto.

y aquí está el enlace donde puedes comprar el soldador USB:

Mini 5V DC 8W USB Power Soldador Pluma + Soporte para interruptor táctil

Paso 6: codificación

El uso de bibliotecas de Arduino

El entorno se puede ampliar mediante el uso de bibliotecas, al igual que la mayoría de las plataformas de programación. Las bibliotecas proporcionan una funcionalidad adicional para su uso en bocetos, p. Ej. trabajar con hardware o manipular datos. Utilizar una biblioteca en un boceto.

#include AccelStepper.h

#include MultiStepper.h #include Servo.h #include Wire.h #include LiquidCrystal_I2C.h