21 august 2025

Bine ați venit la ghidul nostru cuprinzător privind crearea propriei mașini de preluare și plasare folosind Arduino! Acest proiect este ideal pentru amatori, entuziaști DIY și oricine este interesat de automatizare, robotică sau electronică. În această postare pe blog, vă vom conduce prin întregul proces, de la piesele necesare la programarea Arduino pentru mișcări precise. Pregătiți-vă să vă lansați!

Ce este o mașină Pick and Place?

O mașină de preluare și plasare este un tip de dispozitiv robotizat utilizat pentru a muta obiecte dintr-o locație în alta cu mare precizie. Utilizate în mod obișnuit în liniile de producție și asamblare, aceste mașini pot ridica componente dintr-un coș și le pot plasa pe o placă de circuite imprimate (PCB) sau în orice alt loc desemnat. Cu o construcție bazată pe Arduino, puteți personaliza, bricola și învăța mai multe despre automatizare la domiciliu.

Componente necesare

Pentru a vă construi propria mașină Arduino de preluare și plasare, veți avea nevoie de următoarele componente:

  • Arduino UNO sau Mega
  • 4 motoare pas cu pas (NEMA 17 este o alegere obișnuită)
  • Drivere pentru motoare pas cu pas (A4988 sau DRV8825)
  • Sursă de alimentare de 5V
  • Cadru mecanic (extrudate din aluminiu sau lemn)
  • Prindere/Efector final (puteți utiliza un servo sau puteți imprima 3D un design personalizat)
  • Curele de distribuție și scripeți pentru mișcarea motorului
  • Comutatoare de limită pentru detectarea poziției
  • Fire și conectori
  • Opțional: senzori de distanță cu infraroșu sau ultrasunete

Asamblare pas cu pas

1. Proiectarea cadrului mecanic

Începeți prin a proiecta cadrul mașinii dumneavoastră. Dimensiunea va depinde de spațiul dvs. de lucru și de mărimea componentelor pe care intenționați să le utilizați. În general, o dispunere pătrată sau dreptunghiulară oferă o acoperire bună.

2. Montarea motoarelor pas cu pas

Poziționați motoarele pas cu pas la colțurile cadrului. Acestea vor controla axele X și Y. Utilizați suporturi de montare adecvate pentru a fixa bine motoarele în poziție.

3. Configurarea efectorului final

Efectorul final este, în esență, mâna mașinii dumneavoastră. Fie că utilizați un servomotor sau un dispozitiv de prindere proiectat la comandă, montați-l pe axa Z pentru a permite mișcarea verticală. Asigurați-vă că poate ridica și așeza eficient obiecte fără a le scăpa.

4. Instalarea curelelor de distribuție și a scripeților

Pentru axele X și Y, instalați curele de distribuție conectate la motoarele pas cu pas pentru a le permite să se deplaseze orizontal și vertical. Asigurați-vă că tensiunea este corectă pentru a evita alunecarea.

5. Conectarea întrerupătoarelor de limită

Trebuie adăugate comutatoare de limită la colțuri pentru a se asigura că mașina știe când își atinge limitele mecanice. Acest lucru va împiedica funcționarea la nesfârșit a motoarelor și posibila deteriorare a mașinii.

6. Cablarea componentelor

Odată ce hardware-ul dvs. este asamblat, este timpul să conectați totul la Arduino. Urmați o diagramă schematică pentru a conecta motoarele pas cu pas la driverele lor respective și apoi la Arduino. Nu uitați să conectați corect sursa de alimentare pentru a evita deteriorarea componentelor.

Programarea Arduino

Acum că ați instalat hardware-ul, este timpul să programați Arduino. Veți utiliza programul AccelStepper pentru a controla motoarele pas cu pas pentru o accelerare și decelerare mai lină. Iată un exemplu de fragment de cod pentru a vă ajuta să începeți:

    
    #include

    // Definirea tipului de interfață a motorului
    #define motorInterfaceType 1

    // Crearea instanței de motoare stepper
    AccelStepper stepperX(motorInterfaceType, stepPinX, dirPinX);
    AccelStepper stepperY(motorInterfaceType, stepPinY, dirPinY);

    void setup() {
        stepperX.setMaxSpeed(1000);
        stepperY.setMaxSpeed(1000);
    }

    void loop() {
        stepperX.moveTo(stepsX);
        stepperY.moveTo(stepsY);
        stepperX.run();
        stepperY.run();
    }

În codul de mai sus, asigurați-vă că setați pasPinX, dirPinX, pașiXetc., în funcție de configurația specifică a cablajului și de mișcările dorite.

Testare și calibrare

După programarea Arduino, este timpul pentru testare. Începeți cu mișcări mici pentru a vă asigura că totul funcționează conform așteptărilor. Verificați capacitatea de reacție, asigurați-vă că nu există zgomote ciudate sau frecare și testați funcționalitatea de preluare și plasare.

Îmbunătățirea mașinii dumneavoastră Pick and Place

Odată ce ați pus în funcțiune elementele de bază, există nenumărate modalități de a vă îmbunătăți mașina de preluare și plasare:

  • Integrați o cameră pentru capabilități de viziune computerizată pentru a identifica și localiza componentele.
  • Utilizați un Raspberry Pi pentru procesare avansată și algoritmi de învățare automată.
  • Implementați o interfață utilizator, fie cu butoane, fie cu un ecran tactil, pentru a facilita utilizarea.
  • Adăugați senzori pentru a evita obstacolele și pentru a îmbunătăți precizia plasării.

Concluzie

Acest articol a acoperit pașii esențiali pentru a vă construi mașina de preluare și plasare alimentată de Arduino. De la selectarea componentelor și asamblarea până la programarea dispozitivului, aveți acum cunoștințele necesare pentru a crea un proiect care nu este doar funcțional, ci și personalizabil pentru îmbunătățiri viitoare. Îmbrățișați lumea automatizării și bucurați-vă de procesul de construire și inovare!