Не удалось включить WebGL. Откройте файл в Chrome или Edge с аппаратным ускорением.
ПОДАЧА ПО КОНВЕЙЕРУ
0 / 16
AL / FLOW · R13 · МЕХАНИКА ЗАХВАТА
Захват / съём с роликов
Выберите номер компонента
Ручное управление / разборка
Вращайте и приближайте. Здесь — кинематический разбор; контактная физика работает в основном участке.
Как устроен захват
Включите показ механизма.
01 / Адаптер к CS620
1 фрезерованная деталь EN AW-7075-T6, 110 × 90 × 8 мм. Центральное окно Ø20, центрирующий поясок Ø31,5 по чертежу фланца; 6 отверстий под M6 на окружности Ø50. Облегчающие карманы не пересекают дорожки крепежа. Установка на фланец через пилот, а не только по зазорам винтов.
6 винтов M6 ISO 4762 класса 10.9; длина определяется по фактической глубине резьбы фланца, шайбам и толщине адаптера. M6 × 16 — заготовка спецификации, не разрешение вкручивать до упора. Крепления стоек: 8 M5, стальные шайбы и стопорение резьбы по карте сборки. Масса адаптера около 0,20 кг.
Материал покупной. Ваш ЧПУ 300 × 400 мм вмещает деталь; пригодность станка к алюминию, зажим и режим резания проверяются на пробе. Расточка посадки и плоскости выполняются с одной базы.
02 / Стойки и общая монтажная стенка
Две гнутые стойки S355 толщиной 1,5 мм. Вертикальные стенки соединяют нижнюю плиту с адаптером; торцевые лапы прилегают к плитам, крепёж расположен в металле, а не в облегчающих окнах.
Между стойками добавлена гнутая монтажная стенка. На её передней стороне закреплён соленоид, на задней — полка электроники. Отгибы стенки крепятся к боковым стенкам стоек; платформа больше не висит за пределами рамы.
Развёртки и радиусы требуют пробного гиба на вашей оснастке. Стенки и силовые соединения металлические; печатные элементы только защищают и направляют кабель.
03 / Плита, рельсы и посадки
Плита 180 × 260 × 6 мм из EN AW-7075-T6. Окна пересмотрены: центральное 50 × 54 мм, два 60 × 48 мм и боковые 14 × 210 мм. Под лапами стоек, двигателем, опорами винта и направляющими балки оставлены сплошные площадки.
Два рельса MGN12 длиной 250 мм, оси на X = ±54 мм. Четыре каретки MGN12H показаны с каналом под рельс и условными рядами шариков. Винты рельсов утоплены в посадочные углубления. Каретки прикручены к траверсам снизу; длина винта учитывает толщину траверсы, шайбу и допустимую глубину резьбы.
Рельсы и каретки — покупные. Точная форма дорожек, сверловка, преднатяг и допуски берутся из CAD и паспорта конкретного комплекта. Изображение шариков поясняет принцип направляющей и не является её рабочим чертежом.
Один NEMA17 → ремень 2GT → винт, редукция 2:1. Шкивы 20 и 40 зубьев, ремень шириной 9 мм, расчётная длина по шаговой линии 192 мм, межосевое расстояние около 65,7 мм. Вертикальные пазы крепления и отверстие под поясок дают 1,5 мм подъёма мотора для натяжения ремня; окончательная регулировка — по выбранному ремню. Шкивы с зажимными ступицами: один винт на круглом валу без площадки ненадёжен.
Размерный референс 17HS19-2004S1: 42 × 42 × 48 мм, вал Ø5 × 24 мм, 2 А/фазу, 0,59 Н·м удержания, 390 г. NEMA17 обозначает габарит, а не доступный момент. Эти характеристики не приписываются вашим двигателям. Для выбранного режима нужен измеренный момент не менее 0,18 Н·м при 360 об/мин с вашим драйвером и питанием.
При TR10×2 и редукции 2:1 скорость губки 6 мм/с; полный ход 16 мм занимает минимум 2,67 с плюс разгон. Крутящий момент удержания на остановленном валу не заменяет проверку на этой скорости. Если мотор слабее, сначала снижаем скорость или меняем редукцию и пересчитываем такт. Второй мотор для второй губки не нужен: синхронизация механическая.
Исправлено в R13: передний торец мотора прилегает к кронштейну; в нём есть отверстие под центрирующий поясок и четыре крепёжных отверстия. Лапа кронштейна стоит на плите. Ось мотора Y = 197,69 мм, винта Y = 132 мм; шкивы лежат в одной плоскости, прямые участки ремня касательны к обоим шкивам. Выделенная метка на каждом шкиве показывает передаточное отношение.
05 / Винт TR10×2 RH/LH
Единый винт с правой и левой резьбой сводит обе траверсы симметрично. Проектная резьбовая часть: 105 мм RH + переход 20 мм + 105 мм LH; обработанные шейки и концы доводят общую длину примерно до 298 мм. В открытом положении край 22-мм гайки имеет около 5 мм резьбового запаса. Гайки не заходят в переход. Восемь оборотов винта дают 16 мм движения каждой губки.
Реальный референс — igus PTGSG-10X2-01-R/L-1000-ES. Заказываются укороченное исполнение, обработка концов и совместимые правая/левая гайки; бронзовые гайки допустимы только как согласованная пара другого поставщика. Визуальный цвет гайки не задаёт её материал. Каталожный метровый винт не является готовой деталью нашей длины.
Опоры на концах — проектные металлические корпуса; размерный ориентир подшипников 6900-2RS, 10 × 22 × 6 мм. На стороне шкива предусмотрено продолжение шейки Ø10, на другой — место магнита. Один конец фиксируется по оси парой опор и буртиком/гайкой, второй допускает температурное удлинение. Посадки, осевой преднатяг и достаточность подшипников под совместную нагрузку уточняются до заказа. Отдельный стопорный винт в печатной детали осевую фиксацию не заменяет.
Из перечисленного оборудования нет токарного станка: винт с шейками и гайки покупаем или отдаём на изготовление. Не пытаемся печатать силовую гайку. Даже при самотормозящей резьбе удержание при отключении питания проверяем с механическими стопорами.
Исправлено в R13: две опоры винта имеют верхние монтажные поверхности на Y = 168 мм и прикручены к нижней стороне плиты. Корпуса опор укорочены до 15 мм и вынесены за кассеты и траверсы: при полном раскрытии до края траверсы остаётся 1 мм. Ступени корпусов удерживают наружные кольца; на приводном конце показаны буртик и осевая гайка вала. На другом конце оставлена возможность продольного смещения шейки. Ось винта, обе пары подшипников, обе гайки и магнит энкодера совпадают. У правой и левой половин винта теперь действительно противоположная винтовая линия.
Компактные гайки в кассетах — проектное исполнение около Ø20 × 22 мм с обработкой корпуса под фиксацию от поворота. Они не выдаются за габарит стандартной фланцевой гайки igus JFRM: серийная JFRM-2525TR10X2 имеет значительно больший фланец. Пара RH/LH и её обработка согласовываются с поставщиком винта до фрезеровки кассет.
06 / Траверсы, кассеты и упругий контроль
Две траверсы 164 × 46 × 6 мм. Каждая соединяет две каретки и два силовых пальца. Центральное окно 12 × 20 мм оставляет металл под креплением кассеты; в предыдущей сборке винты кассеты попадали в слишком большой вырез.
Бронзовая/согласованная с винтом гайка захвачена металлическим ползуном. Ползун заключён между боковыми и торцевыми стенками кассеты и перемещается относительно траверсы только в малом диапазоне измерения. Два направляющих стержня удерживают ось; две пружины опираются на внутреннюю торцевую стенку и ползун. Жёсткие упоры ограничивают ход.
При контакте с чушкой траверса останавливается, а гайка дополнительно сжимает пружины примерно на 0,5 мм. Целевая суммарная жёсткость около 200 Н/мм даёт 100 Н на губку. Это требование к подбору и калибровке пружин, а не расчёт по нарисованным виткам. Концевик закреплён на стенке кассеты и срабатывает от флажка ползуна.
В режиме работы сжатие показано вместе с вращением винта; гайка продолжает следовать его шагу. Реальное усилие измеряется на стенде, ток двигателя его не заменяет.
07 / Пальцы и усиление
Четыре стальных пальца, полоса 28 × 4 мм. Верх выполнен настоящим отгибом с радиусом, прилегающим к нижней стороне траверсы. Два M4 расположены вдоль отгиба: их оси находятся внутри траверсы, а не на её наружной кромке.
Снаружи каждого пальца — усилитель 4 мм длиной 84 мм. Два потайных M4 стягивают его с основным пальцем; головки заподлицо со стороной, обращённой к чушке. Болтовое соединение нужно проверить на нагрузку и прогиб: оно не считается автоматически монолитной полосой 8 мм.
Нижние носки сделаны сменными и имеют собственное болтовое соединение. Поэтому в разнесённом виде отделяется реальная составная деталь, а не условно отрезанный участок единой заготовки.
08 / Сменные носки и их крепление
Четыре гнутых стальных носка толщиной 4 мм, шириной 28 мм, с полкой 18 мм. Верхняя вертикальная часть носка соединяется с пальцем через стальную проставку 2 мм. Два потайных M4 × 10 входят в резьбу носка; длина и отсутствие выступания проверяются после изготовления.
Зазор между пальцем и носком заполнен проставкой, головки утоплены. Изгиб показан криволинейной стенкой с внутренним радиусом R4, а не цилиндром, приставленным к двум прямоугольникам. Чушка опирается на горизонтальную часть носка.
Номинальный подхват около 8 мм на сторону; при полном раскрытии просвет по внутренним краям носков 172 мм. Фактический нижний профиль, облой и температура чушки остаются входными данными для КД.
При укладке на сплошной пакет 4-мм носки требуют свободного выхода: в основной физической модели чушка оседает на 5–6 мм. В режиме разбора эталонная чушка лежит на составных роликах. При подхвате захват и чушка поднимаются вместе на 6 мм; перед раскрытием возвращаются на ролики. Это кинематическое пояснение, не отдельный расчёт контактов.
09 / Ход, концевики и диагностика
AS5600 на конце винта, соосный диаметрально намагниченный магнит Ø6 мм, держатель с регулировкой зазора. 12-битный датчик измеряет один оборот; прошивка считает переходы через 0° для полного диапазона восемь оборотов. Это не абсолютный многооборотный энкодер: после потери питания количество оборотов неизвестно.
Открытое положение подтверждается двумя отдельными концевиками. Ещё два контролируют сжатие кассет гаек, два — посадку стопорных собачек. Для стенда подходят имеющиеся микропереключатели с металлическим рычагом; для рабочего поста требуется подходящее исполнение по пыли, температуре и ресурсу. Контакты НЗ там, где нужен контроль обрыва; фильтрация дребезга и проверка несовместимых комбинаций обязательны.
После включения: сначала оценить наличие груза и стопоры. Автоматическое открытие и поиск нуля с возможной подвешенной чушкой запрещены логикой. Оператор устанавливает груз на опору, затем разрешает восстановление. Только пустой захват ищет OPEN_L/OPEN_R на малой скорости.
R13: энкодер находится на отдельном кронштейне с отверстием для вала, платой на двух проставках и магнитом напротив микросхемы. Концевики OPEN закреплены на неподвижной плите, флажки — на траверсах. Датчики сжатия кассет и положения собачек закреплены на соответствующих подвижных узлах; их кабели имеют запас хода.
10 / ESP32, драйвер и питание
ESP32-WROOM-32 DevKit управляет последовательностью; Arduino может выполнять ту же задачу после пересмотра числа входов и напряжений. Компьютерное зрение остаётся на отдельном ПК. Шаги генерируются аппаратным таймером; сетевой обмен не должен задерживать STEP.
Имеющийся STEP/DIR-драйвер используем после проверки модели и тока. DRV8825 — пример: питание 8,2–45 В, логика 3,3 В подходит, но плата Pololu без дополнительного охлаждения рассчитана примерно на 1,5 А/фазу. Режим 2 А требует подтверждённого охлаждения или внешнего драйвера подходящего класса. Формулу VREF нельзя переносить на клон с другим Rsense.
Питание от отдельного источника 24 В; допустимый ток инструментального разъёма CS620 здесь не предполагается. Ввод с предохранителем и защитой полярности; отдельные ветви: VMOT, DC/DC 12 В для соленоида и DC/DC 5 В для платы. Не менее 47 мкФ возле VMOT, дополнительно по паспорту драйвера. Соленоид включается силовым MOSFET, рассчитанным на логику 3,3 В, с защитой от выброса и резистором выключения затвора. Время отпускания с выбранной защитой катушки измеряется.
Сигналы 24 В робота проходят через гальванически развязанные входы/выходы. Их нельзя подключать к GPIO. Для команд выбран изолированный RS-485 и отдельное аппаратное разрешение; Wi-Fi оставлен только для сервиса. После сброса ESP32 драйвер запрещён аппаратной подтяжкой, соленоид обесточен, стопоры закрыты.
Крепление R13: ESP32, драйвер и преобразователь установлены на проставках над общей металлической полкой. Полка прикручена к монтажной стенке рамы. Провод питания фиксируется у выхода, провода к кареткам проходят через свободные окна и подвижные петли. Показанные соединители иллюстрируют трассировку; тип разъёмов и число жил уточняются электрической схемой.
11 / Печать на вашем оборудовании
Bambu X1C + FormaX: разъёмные кожухи, укладка проводов, держатели лёгких датчиков и сборочные кондукторы. Боковая крышка длиной 260 мм разделена на две части примерно по 129 мм; она помещается в рабочий объём X1C. Винты M3 через термовставки, стенки около 2,5 мм, сквозные отверстия не используют печатную резьбу как силовую.
FormaX — ABS с углеволокном; нужен износостойкий тракт печати по рекомендации изготовителя. Усадку и посадки проверяем отдельным образцом. Picaso XL S2 Pro можно использовать для более крупных кожухов и монтажных макетов, после проверки совместимости установленного материала и сопла.
Elegoo Saturn 4 + HARZ Labs Nylon-like: точные макеты зазоров, защитные колпачки и небольшие ненагруженные держатели. По паспорту HDT при 1,82 МПа всего 42 ± 2 °C; слово Nylon-like не делает смолу конструкционным полиамидом. Силовые пальцы, гайки, стопоры, фланец и рельсовые базы из неё не изготавливаются.
Температура чушки неизвестна. Кожухи удалены от контакта, материал допускается только после измерения температуры и выдержки образца. CO₂-лазер 100 Вт используем для бумажных шаблонов, прокладок и табличек из материала, разрешённого изготовителем лазера; FormaX/смолу им не режем без подтверждённой технологии.
Неподвижные зубчатые рейки закреплены на П-образных подвесах от нижней плиты. Подвесы находятся за пределами продольного хода кареток. На каждой траверсе — вилка, поперечная ось Ø4, поворотная стальная собачка и возвратная пружина. Шаг реек 2 мм; зубья допускают закрытие и блокируют раскрытие.
У каждой собачки есть боковой палец, выступающий над общей нижней балкой. Балка перемещается вверх на 4 мм по двум направляющим стержням Ø3; стержни проходят через отверстия и втулки в сплошных участках плиты. Верхняя перемычка соединена со штоком соленоида вилкой с поперечным пальцем. Теперь направление силы штока совпадает с перемещением балки: нет подвешенного троса без опор и поворотного механизма.
В закрытом положении балка не держит чушку: вес несут носки, а от раскрытия защищают собачки. При снятии питания пружины возвращают их в рейки. Для раскрытия винт сначала разгружает зубья; только затем включается катушка. Балка приподнимает боковые пальцы и поворачивает обе собачки примерно на 25°; их носы выходят выше зубьев. Контролируются оба положения.
Размерный референс соленоида — Adafruit 413, 12 В, ход 10 мм, начальное усилие 6 Н при 50% duty. В проекте используется часть хода; требуемое усилие перемычки ограничивается 3 Н и измеряется на собранном механизме. Корпус прикручен к неподвижной монтажной стенке, шток связан с вилкой. Отверстия реального соленоида переносятся по его чертежу; иллюстрация не является точным CAD артикула.
Раскрытие при включённых стопорах заблокировано и в ручном управлении разборной модели. Для реального инструмента отдельно проверяются износ, возврат пружин, люфт до следующего зуба и работа под остаточной нагрузкой. Контакт зубьев в учебном режиме показан кинематически; в основной физике удержание идеализировано ограничителями губок.
Два оптических датчика на кронштейнах внутренних торцов кассет направлены вниз. Их рабочая поверхность находится примерно на 90 мм выше верхней грани чушки; при закрытом захвате лучи попадают внутрь её верхней поверхности. Датчик и кронштейн перемещаются вместе со своей губкой.
Индуктивные датчики на прежней высоте не могли подтвердить наличие алюминия: дистанция слишком велика. Для MVP можно испытать имеющиеся оптические датчики подходящего диапазона или ToF-модули, например семейства VL53L1X. Показана монтажная компоновка платы 16 × 18 мм, а не подтверждённый чертёж конкретного модуля.
Блики алюминия, углы, загрязнение и поле зрения проверяются на образцах. Если выбраны два одинаковых I²C ToF-модуля, нужны отдельные XSHUT для назначения разных адресов; GPIO18/19 в таблице становятся управляющими выходами. Для обычных дискретных датчиков это входы через согласование. Варианты не смешиваются в одной прошивке.
Наличие детали — только одно условие: дополнительно нужны допустимая ширина, усилие обеих губок, посадка обоих стопоров и пробный подъём. В основной сцене чушка удерживается физическими контактами, а не сигналом датчика.