iulie 29, 2025

În domeniul automatizării și roboticii, un utilaj de preluare și plasare a obiectelor este o componentă esențială pentru liniile de asamblare și procesele de fabricație. Capacitatea de a muta obiecte dintr-o locație în alta cu precizie nu numai că sporește eficiența, dar reduce și erorile umane. Această postare pe blog vă va ghida prin procesul fascinant de creare a propriei mașini de preluare și plasare folosind un Arduino, adresându-se atât începătorilor, cât și constructorilor experimentați.

Înțelegerea mașinilor Pick and Place

O mașină de preluare și plasare automatizează sarcinile plictisitoare și repetitive de preluare a articolelor și de plasare a acestora în locurile desemnate. Acest tip de utilaj este utilizat în diverse industrii, inclusiv electronică, ambalare și chiar în proiecte de hobby. Funcționalitatea de bază implică:

  • Identificare: Mașina identifică obiectul care urmează să fie deplasat.
  • Captivant: Acesta preia obiectul cu ajutorul unui dispozitiv de prindere sau al unui mecanism de aspirație.
  • Mișcare: Mașina deplasează obiectul de-a lungul unei căi predeterminate.
  • Plasament: În cele din urmă, acesta plasează obiectul în locația țintă.

Materiale necesare

Înainte de a începe configurarea, asigurați-vă că aveți următoarele materiale:

  • Placă Arduino (Arduino Uno este de preferat)
  • Servomotoare (2 sau mai multe vor fi suficiente)
  • Fire Jumper
  • Placă de pâine
  • Gripper sau ventuză
  • Sursă de alimentare (baterie sau USB)
  • Șasiu pentru mașină (puteți construi unul din lemn sau plastic)
  • Comutatoare de limită (pentru precizie)
  • Arduino IDE (pentru programare)

Ghid pas cu pas pentru construirea mașinii

1. Proiectarea șasiului

Primul pas în construirea mașinii dvs. de preluare și plasare implică proiectarea șasiului. În funcție de dimensiunea și tipul de articole pe care intenționați să le manipulați, asigurați-vă că șasiul este robust, dar ușor. Luați în considerare utilizarea unor materiale precum acrilul sau placajul. Utilizați un program CAD pentru a obține dimensiuni exacte sau puteți schița totul pe hârtie.

2. Asamblarea componentelor

Odată ce ați pregătit șasiul, este timpul să asamblați componentele:

  1. Montați servomotoarele: Atașați servomotoarele la șasiu. Acestea vor controla mișcarea dispozitivului de prindere și a brațului mașinii.
  2. Conectați dispozitivul de prindere: Dacă utilizați un dispozitiv de prindere servo-controlat, conectați-l la unul dintre motoare. Asigurați-vă că se poate deschide și închide fără probleme.
  3. Cablați totul: Conectați servomotoarele la Arduino folosind firele de legătură. Urmați diagrama Arduino pentru conexiunile corecte ale pinilor.

3. Integrarea întrerupătoarelor de limită

Pentru a asigura precizia în funcționarea mașinii, includeți comutatoare de limită. Acestea vor ajuta la definirea limitelor de mișcare:

  • Atașați comutatoare de limită în punctele critice în care brațele servo vor ajunge. Acest lucru le va împiedica să se extindă prea mult.
  • Conectați comutatoarele de limită la pinii de intrare ai Arduino.

4. Programarea Arduino

Odată ce hardware-ul este complet configurat, este timpul să trecem la software. Deschideți Arduino IDE și începeți programarea:


#include 

Servo servo1; // pentru dispozitivul de prindere
Servo servo2; // pentru braț

void setup() {
    servo1.attach(9); // pin pentru dispozitivul de prindere
    servo2.attach(10); // pin pentru braț
    pinMode(2, INPUT); // comutator de limită
}

void loop() {
    if (digitalRead(2) == HIGH) {
        // logică pentru ridicarea unui obiect
        servo1.write(180); // închide dispozitivul de prindere
        delay(1000); // așteptare timp de 1 secundă
        // logică pentru deplasarea brațului
        servo2.write(90); // mișcă brațul
        delay(1000); // așteaptă 1 secundă
        servo1.write(0); // deschide clema și eliberează obiectul
    }
}

Aceasta este o versiune simplificată a codului; în practică, va trebui să îl personalizați în funcție de mecanica mașinii dvs. și de sarcina în cauză.

5. Testare și calibrare

După programare, încărcați codul pe Arduino și testați aparatul:

  • Test inițial: Porniți mașina și observați-i mișcările. Dacă este necesar, efectuați ajustări ale codului sau hardware-ului.
  • Calibrare: Ajustați unghiurile și întârzierile din codul dvs. pentru a asigura o funcționare fără probleme.

Aplicații ale mașinii dumneavoastră Pick and Place

După ce ați construit cu succes mașina de preluare și plasare bazată pe Arduino, o puteți utiliza pentru diverse aplicații:

  • Proiecte educaționale: Perfect pentru săli de clasă sau ateliere pentru a demonstra automatizarea.
  • Prototiparea: Util în dezvoltarea de prototipuri pentru produse și dispozitive electronice.
  • Proiecte Hobby: Integrați-l în alte proiecte, cum ar fi o linie de asamblare în miniatură pentru hobby-uri precum imprimarea 3D sau electronică.

Îmbunătățiri și modificări

Odată ce vă simțiți confortabil cu aparatul de bază, luați în considerare îmbunătățirile:

  • Încorporați senzori pentru detectarea obiectelor pentru a automatiza procesul de preluare.
  • Adăugați un modul de cameră pentru feedback vizual, pentru a permite realizarea unor sarcini mai complexe.
  • Extindeți distanța pe care o poate atinge brațul folosind servomotoare suplimentare sau sisteme de angrenare pentru operațiuni mai ample.

Concluzie

Crearea unei mașini de preluare și plasare cu un Arduino nu numai că oferă experiență practică cu robotica și programarea, dar deschide și ușa către posibilități nelimitate de personalizare și aplicare. Îmbrățișați-vă creativitatea și lăsați mașina să vă transforme ideile în realitate!