Automaattinen palkki: 7 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-13 06:57

Tämän projektin tavoitteena on tuottaa edullinen automaattinen juomien myyntijärjestelmä käytettäväksi huippuluokan kuluttaja- ja kaupallisissa sovelluksissa. Perinteisissä tankoautomaatiojärjestelmissä käytetään servomoottoreita ja suuria jäykkiä kiskoja, joissa on hihnakäyttöiset tasot. Vaikka mahtava projekti kenelle tahansa, nämä järjestelmät voivat olla kustannuksiltaan kohtuuttomia, joten olemme kehittäneet edullisemman ja valmistajaystävällisemmän suunnittelun.

ominaisuudet

• Skaalattavissa mihin tahansa valikoimaan väkeviä alkoholijuomia/sekoitinta
• Google -sovellusliittymän integrointi äänitilauksiin
• Laaja indeksoitu reseptitietokanta

Laitteisto

• Raspberry Pi 3 Malli B
• Edullinen alumiinipuristusrakenne
• 3D -painetut PLA -kalusteet
• 9g servomoottorit

Vaihe 1: Osaluettelo ja resurssit

Laitteistovaatimukset on tiivistetty ja suunniteltu etukäteen sinulle. Tarvitset kuitenkin edelleen pääsyn joihinkin resursseihin, jotka eivät ole aina helposti saatavilla.

Tarvitset pääsyn:

• 3D tulostin
• Dremel tai vannesaha
• Juotin

Huomautus: Seuraavat osat ja hinnat ovat Englannin puntaa ja verkkosivustot saattavat olla Yhdistyneen kuningaskunnan keskipisteitä, mutta nämä osat ovat helposti saatavilla useimmilla alueilla. Jotkut materiaalit ovat halvempia, jos ne tilataan Kiinasta

Kehyksen osat

• 8 x Beaumont Spirit Optic & Stand 25 ml: 18,32 € - CaterSpeed/Alibaba
• 5 metriä x PVC -putki (6 mm x 8 mm): 5,29 € - ebay
• 20 x suulakepuristus 90 ° kiinnikkeet: 7,16 € - ebay
• 20 x pudota T -mutteri: 3,36 € - ebay
• 20 x M5 10mm: 3,39 € - ebay
• Jäykkä lanka: 1,49 € - ebay
• 4 metriä x alumiinisuulakepuristus (20 mm x 20 mm): 24,96 € -RS

• 1 x GP2Y0D805Z0F -anturi, etäisyys, 50 mm, digitaalinen: 3,14 € - Farnell

Elektroniset komponentit

• 1 x 1 kg punnituskenno: 2,21 € - Amazon
• 8 x Micro Servo: 11,25 € - ebay
• 1 x Läheisyysanturi - GP2Y0D805Z0F -anturi, etäisyys, 50 mm, digitaalinen: 3,14 € - Farnell
• Pienikokoiset komponentit löytyvät täältä.

Vaihe 2: Elektroniikka ja piirilevy

Täydelliset piirilevykaaviot, valomaskit ja lomakkeet ovat saatavilla Altium CircuitMaker -yhteisön kautta täältä.

Lopulliset levyt ovat 2-kerroksisia, alle <100 x 100 mm, ja ne voidaan saada hintaan 0,20 dollaria kappale JLCPCB: n prototyyppipalvelun kautta.

Asennetulla kartongilla oli seuraavat perusominaisuudet:

• 8x servokanavat
• 1x Lataa kennovahvistimen tulo
• 1x Digitaalinen läheisyysanturin tulo
• 2x Virheenkorjaus GPIO -nastoja LED -valoilla

Tulevaa kehitystä varten tarjottiin myös tyynyjä:

• 8x ylimääräisiä servokanavia
• 4x yleiskäyttöiset ADC -tulot
• 1x varakuormakennovahvistimen kanava
• 2x Optoeristetty solenoidiohjain 12 V kiskolla

Vaihe 3: 3D -tulostus

Tulostettava 4 eri osaa.

• Servo -kiinnikkeet
• Optiset leikkeet
• Läheisyysanturin kiinnike
• PVC -putkien pidikkeet

Kahdeksan servokiinnitystä ja -pidikettä, yksi läheisyysanturi ja kaksi putkenpidikettä on tulostettava. Tiedostot ovat saatavilla täältä.

Annostelujärjestelmät toimivat 9 g: n servon kautta, joka on asennettu kuhunkin optiikkaan, ja metallituki yhdistää sen männän pohjaan. Kun servo pyörii, mäntämekanismi vedetään ylöspäin, sulkee täyttölinjan pulloon, avaa annostelulinjan ja sallii ilman palaamisen optiikan jousitetun elementin kautta.

Elintarvikelaatuiset PVC -putket kulkevat kustakin optiikasta, ja kaksi kohdistuskomponenttia pitävät ne keskellä astian yläpuolella.

Punnituskennon takana on digitaalinen läheisyysanturi, joka tunnistaa levyn kupin, jota pidetään paikallaan liukuvan painetun kiinnityksen avulla suulakepuristimessa.

Mukana on keksijöiden osia ja kokoonpanotiedostoja sekä muita STL -malleja painetuille komponenteille. Mukana ovat myös keskeisten osien tekniset piirustukset, ja ne voidaan myös johtaa keksijäasiakirjoista mm -asteikolla.

Vaihe 4: Kehys

1. Leikkaa puristus osiin (4 x 400 mm, 7 x 300 mm, 1 x 15 mm)

2. Kokoa nelikulmaiseksi käyttäen 90 asteen kiinnikkeitä ja T-muttereita 90 asteen liitoksissa. Käytä 400 mm: n osia pystypylväinä ja jätä yksi 300 mm: n osista vapaiksi kuvan osoittamalla tavalla.

3. Liitä 15 mm: n kappale alaselän poikkileikkauksen keskelle.

4. Kiinnitä 3D -tulostettu läheisyysanturi ja kupinpidike 15 mm: n osaan kuvan osoittamalla tavalla.

5. Epoksi levy punnituskennoon ja ruuvaa 15 mm: n osan päähän T-muttereilla ja 20 mm M5-pultilla.

Vaihe 5: Optiikka

Jotta servoja voitaisiin käyttää optiikalla, pääjousi on irrotettava.

1. Irrota muovikotelo ja suuri jousi optiikan alaosasta.

2. Kiinnitä 3D -tulostetut osat ja servot kuvan osoittamalla tavalla.

3. Liitä servot männän pohjaan servovarren reikien ja painetun osan kautta jäykällä langalla.

4. Kiinnitä optiikka telineisiin ja kiinnitä ne runkoon tasaisesti jakautuneena kuormien välttämiseksi.

Vaihe 6: Ohjelmisto

Kaikki tähän projektiin tarvittavat ohjelmistot ovat saatavana githubistamme.

Ohjelmisto koostuu kahdesta pääosasta: palvelin ja laiteohjelmisto. Laiteohjelmisto on c ++ -lähdekoodi, joka kääntää jaetun objektin, joka sisältää automaattisen palkkilogiikan ja on vuorovaikutuksessa kuormituskennon (HX711), servojen ja läheisyysanturin kanssa. Palvelinhakemisto sisältää python -verkkopalvelimen, joka tuo jaetun objektin moduulina, kun se vastaanottaa webhookin valintaikkunasta ja jäsentää sen jälkeen halutun toiminnan sidonnan avulla.

Logiikka ja käyttäytyminen

Automaattisen palkin käyttäytyminen voidaan esittää yllä kuvattuna tilakoneena. Kun kuppi on asetettu, kone on valmis tilaukseen, kun se on vastaanotettu, se alkaa annostella. Kun se on valmis, se palaa valmiiksi toista juomaa varten, ja jos kuppi poistetaan, se palaa odottamaan sen asettamista. Kupin tunnistus suoritetaan läheisyysanturilla, joka palauttaa boolen arvon riippuen siitä, lukeeko se korkea vai matala. Annos valvoo painoanturi; kun python -verkkopalvelin vastaanottaa tilauksen, se laskee tarvittavan painon tarvittavasta tilavuudesta ja tiheyshakutaulukosta. Juomaan kartoitetut servot löytyvät ja niitä käytetään sitten, kunnes paino on tasapainossa. Kun palvelin on valmis, se palauttaa vastauksen dialogivirtaan, joka ilmoittaa käyttäjälle, että juoma on valmis.

Vaihe 7: Ohje ja ongelmat

Toivomme, että pidit oppaastamme, ja haluaisimme tietää, jos päätät rakentaa sen itse! Jos sinulla on ongelmia, pudota kommentti alle ja autamme sinua mielellämme.

Taulun lisätoimintojen avulla voit laajentaa järjestelmääsi jopa 16 eri juomakomponenttiin sekä lisätä joukon muita mekaanisia toimilaitteita tai antureita. Vaihtoehtoisesti voit haarukoida joko laitteisto- tai ohjelmistosuunnittelutiedostojamme ja lisätä omia ideoitasi! Haluaisimme nähdä, mitä yhteisö voi tehdä tästä.

Kiitos, että käytit aikaa tämän lukemiseen, ja toivotamme sinulle kaikkea hyvää omalle projektillesi: Eddy, Joe ja Pete.