Как сделать поворотный механизм головы робота
Перейти к содержимому

Как сделать поворотный механизм головы робота

  • автор:

Поворотный механизм

Привет, народ!
Насмотревшись ютуба и Ефима, хитрых поделок с Украины, алиэкспресса, изучив конструкцию Профиля и упав на колени перед величием просветленного разума мастера Беспалого. не, не так Мастера. не снова не то.. МАСТЕРА.. а 72 шрифт есть? нету. , я решил- сделаю сам.
Долго, геморно, производственная база отсутствует как класс..
Есть дрель, гравер, ножовка и прочие отвертки-напильники.
Профили из Леруа Мерлен сильно упрощают задачу, т.к. изготовлены довольно точно и алюминий достаточно твердый, особенно в прутках.
Но все же переход от квадратного к круглому имеет место быть и это поворотный узел. В частности основную проблему вызывают втулки, которые должны быть изготовлены с точными пазами и выступами, которые будут входить в зацепление при повороте на 180 градусов. . Ну или в паз будет входить штифт, проходящий через точно просверленное отверстие в валу(что никак не упрощает задачу, т.к. о точности речь идти не может из-за технологической отсталости)
Так вот в чем вопрос: где найти детали для сбора механизма под вал 10мм?
А то очень не хочется снова собирать простое из 50 деталей, как это вышло с держателем для камней.. .

14-8-2019 15:17 Евгений_Е

подумай о конструктивном решении, когда нет четкой разметки и четкого попадания шарика в отверстие. У тебя нет возможности сделать этот узел на ЧПУ, так зачем пытаться повторить это решение. Пойди другим путем — сделай вместо высверленных отверстий для стопора шарика накладки с возможностью точной настройки. Например отдельная площадка с отверстием, которая крепится винтами в прорезях для перемещения (читай регулировки). Тогда собрав конструкцию можно будет ее отрегулировать. Само собой сделать все максимально точно, а потом еще и отрегулировать. Другой вариант — сделать без стопора, повернуть собранный держатель на нужный угол и насквозь сделать отверстие, потом перевернуть с необходимой точностью и сделать еще одно отверстие. В итоге тонкие отверстия будут метками и по ним можно будет рассверлить под все необходимые крепления или как вариант вообще ставить шпильку — вытащил, повернул и вставил на место.

Главная идея не пытаться повторить точность робота на коленке, даже если это и возможно, то очень сложно и точно не с первого раза.

Еще мысль, не пытайся эту пластину делать минимальных диаметров, чем больше расстояние от центра вращения, тем выше точность.

——
Если вы мастер — у вас свой путь. Но новичкам следует показывать все пути, а не один любимый, разве нет?
/Alex Last/

14-8-2019 15:20 Евгений_Е

Еще идея, сейчас все точилки интегрируют остановку в узел поворота. Можно сделать выступ на рамке снаружи и сбоку сделать дополнительную ловушку стопор. В итоге возможность регулировки во много раз упростится, хотя компактность конструкции пострадает. Если необходима схема, скажите, набросаю.

——
Если вы мастер — у вас свой путь. Но новичкам следует показывать все пути, а не один любимый, разве нет?
/Alex Last/

14-8-2019 16:34 Vaska_257

Купи готовую голову от вектора и добавь свои хотелки.
Будет лучше, быстрее, а может еще и дешевле.
ИМХО разумеется.

14-8-2019 16:43 OVM

click for enlarge 1336 X 1280 161.4 Kb

Самое простое в реализации, в домашних условиях без станков, это упорная пластина под перекладину на которой крепятся зажимы. Можно эту пластину или отдельные упоры, подгонять с помощью прокладок, я просто подогнал в размер подтачивая напильником.

15-8-2019 10:50 ExploderLab

OVM:
Самое простое в реализации, в домашних условиях без станков, это упорная пластина под перекладину на которой крепятся зажимы. Можно эту пластину или отдельные упоры, подгонять с помощью прокладок, я просто подогнал в размер подтачивая напильником.

Вот на этом варианте я как раз в начале проектирования и остановился, как на самом надежном и простом в реализации. Но т.к. надо изучить все возможные варианты, решил и на ганзе тоже поинтересоваться, вдруг что то упустил и есть что то такое же простое, о чем я и не догадывался.

15-8-2019 10:54 ExploderLab
Евгений_Е:
подумай о конструктивном решении, когда нет четкой разметки и четкого попадания шарика в отверстие. У тебя нет возможности сделать этот узел на ЧПУ, так зачем пытаться повторить это решение. Пойди другим путем — сделай вместо высверленных отверстий для стопора шарика накладки с возможностью точной настройки. Например отдельная площадка с отверстием, которая крепится винтами в прорезях для перемещения (читай регулировки). Тогда собрав конструкцию можно будет ее отрегулировать. Само собой сделать все максимально точно, а потом еще и отрегулировать. Другой вариант — сделать без стопора, повернуть собранный держатель на нужный угол и насквозь сделать отверстие, потом перевернуть с необходимой точностью и сделать еще одно отверстие. В итоге тонкие отверстия будут метками и по ним можно будет рассверлить под все необходимые крепления или как вариант вообще ставить шпильку — вытащил, повернул и вставил на место.

Главная идея не пытаться повторить точность робота на коленке, даже если это и возможно, то очень сложно и точно не с первого раза.

Еще мысль, не пытайся эту пластину делать минимальных диаметров, чем больше расстояние от центра вращения, тем выше точность.

Удачи!

Шарики. . а что если делать отдельный шариковый механизм на каждое отдельное положение.. . тогда оно будет длиннее, сложнее, но проще в настройке и менее требовательно к технологиям. . Может сделать тогда уж две точилки и попробовать разное.

Механизм поворота головы.

Mixxp

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Подписчики 0

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

  • IPS Theme by IPSFocus
  • Политика конфиденциальности
  • Обратная связь
  • Уже зарегистрированы? Войти
  • Регистрация
Главная
Активность
  • Создать.

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.

Смешиваем несовместимые конструкторы роботов

Share Button

Сергей Косаченко, учитель Томского физико-технического лицея, делится опытом стимулирования конструкторских находок учеников. Идея «нежно разложить педагогические грабли», «подсунув» лицеистам конструктивно несовместимые наборы, появилась при подготовке к соревнованиям Роботраффик.

Разработка робота для Роботраффика

Итоговый вариант робота

Регламент соревнований Роботраффик предлагает участникам построить автономных роботов, которые будут самостоятельно без участия человека передвигаться на смоделированных городских улицах, соблюдая правила дорожного движения (ПДД) и избегая дорожно-транспортных происшествий (ДТП).

Образовательная робототехника появилась недавно, но уже имеет свои устойчивые традиции при конструировании роботов. Одним из таких традиционных подходов является «танковая схема» шасси робота. Роботы, собранные по такой схеме, осуществляют повороты, прокручивая вперед только одну гусеницу или колесо (если шасси собрано на колесах). В случае использования колес в шасси, для третьей точки опоры робота на землю часто применяют «флюгерное колесо» или специальную шариковую опору.

Но в Роботраффике требования однозначно регламентируют использование поворотного механизма шасси, такое же, как в «больших автомобилях». Механизм несложный, но алгоритм автоматического управления таким роботом был для нас новым, необычным, а потому обещал быть интересным. К тому же выяснилось в новой редакции правил, что дополнительные баллы будут давать за применение в конструкции дифференциала на задней оси шасси робота.

Приступили к конструированию шасси с учетом требований регламента. Уже первый прототип показал, что конструкция будет крупной, а потому нужно сразу решить проблему транспортировки робота к месту соревнований. Для упрощения упаковки робота перед транспортировкой можно было бы разъединить робота на несколько крупных частей. Решили собирать отдельно передний мост с механизмом управления и задний мост с дифференциалом и двигателем, которые двумя винтами скреплялись бы между собой.

В этот момент мне пришла в голову идея «нежно разложить педагогические грабли» для стимулирования конструкторских находок, а именно: «подсунуть» лицеистам не один, а два робонабора, причем с несовместимыми друг с другом деталями. Так к шасси из набора HUNA TOP предложил ребятам подсоединить дифференциал от ресурсного набора LEGO. Проблема, которую нужно было решить ребятам, — это найти простой и надежный способ для состыковки между собой оси с колесами от набора HUNA TOP (шестигранная, на фото черная) и оси от дифференциала LEGO (крестообразная, на фото серая), к которой потом нужно было еще подсоединить электродвигатели от HUNA TOP.

Смегение деталей LEGO и HUNA

На решение этой проблемы ушло полторы недели. От двигателей HUNA TOP в итоге решили отказаться в пользу электродвигателя от LEGO Technik, который легко соединили с дифференциалом стандартными LEGO-шестеренками, собрав готовый цельный модуль. И вот теперь этот модуль предстояло совместить и скрепить с деталями HUNA TOP.

Решения ребятами предлагались разные: напечатать стыковочные муфты на 3D-принтере (точность нашего 3D-принтера оказалась недостаточной), использовать слепленную муфту из термопласта, который размягчается при нагревании в горячей воде, потом твердеет (получалось грубо, ненадежно и некрасиво) и т.д. Однако, самым простым и удачным оказалось предложение использовать соединительную муфту из резиновой трубки. Трубку подходящего диаметра искали долго, опрашивали родителей. Медсестра предложила отрезок резиновой трубки от списанного аппарата для измерения давления, а водители лицея подарили ребятам небольшой кусочек от медицинского трубчатого жгута из автомобильной аптечки, который идеально подошел к обеим осям. Задний мост собрали так, чтобы строго соблюдалась соосность оси дифференциала и осей задних колес, иначе часть мощности двигателя тратилась бы на преодоление деформации резиновой трубки при вращении колес и скорость робота на трассе замедлится.

На задний мост прикрутили ранее распечатанную на 3D-принтере платформу для крепления Arduino. В конечной версии конструкции робота эта платформа будет заменена и место ее крепления сдвинется вперед, а пока она по решению юных робототехников смотрелась таким образом:

конструктор робота модифицированный

Передний мост с рулевым управлением было бы здорово нам собрать с углами Аккермана, но на расчеты у нас не оставалось времени, поэтому собрали поворотный механизм так, чтобы передние колеса при разных углах поворота всегда оставались параллельными друг другу. В нашей конструкции шасси поворотную тягу приводил в движение серводвигатель от HUNA TOP. Разъединенные мосты выглядели так:

Конструктор робота HUNA TOP

Я рад, что ребята смогли собрать прототип шасси по новой для себя схеме поворотных колес, познакомились на практике с принципом работы дифференциала, нашли способ соединения между собой деталей двух разнотипных робонаборов. Уже только для этого нам стоило принимать вызов участия в соревнованиях Роботраффик!

Теперь нам предстояло собрать электрическую схему робота с датчиками линии, ультразвуковыми дальномерами, шилдами, приемным инфракрасным модулем IrDA-сигналов.

Мы решили использовать электронные компоненты, которые используем в нашем Томском физико-техническом лицее ТФТЛ на занятиях по микроэлектронике. Набор для микроэлектроники мы планомерно комплектовали и расширяли сами, поэтому дали ему веселое и неофициальное название «ТеФТеЛька».

Первоначально мы решили использовать:

  1. контроллер — Freeduino 2009 (полный аналог Arduino Duemilanove),
  2. мезонинную плату Troyka Shield от компании Амперка — для подключения нескольких датчиков,
  3. ультразвуковые датчики расстояния — HC-SR04,
  4. MotorShield v2.0 — для управления серводвигателем рулевого управления и мотором постоянного тока для шасси,
  5. датчики линии от HUNA TOP — наши исследования этих датчиков показали, что они собраны по резистивной схеме, а значит могут быть подключены к аналоговым входам Arduino,
  6. серводвигатель от HUNA TOP — совместим с Arduino и управляется по ШИМ.
  7. двигатель постоянного тока для шасси от HUNA TOP,
  8. модуль IrDA Click — инфракрасный приемо-передатчик данных, работающий с протоколом IrDA SIR (скорость передачи данных 115.2 kbit/s),
  9. комплект соединительных проводов и макетную плату.

РОБОТРАФФИК: конструируем шасси для робота или

Заинтересовавшись данным регламентом, параллельно с нами еще две команды из Томска решили строить роботов для Роботраффика, причем для ориентации роботов в пространстве они применили оптическое распознавание, применив для обработки видеопотока от вебкамеры контроллер CubieBoard A20 и библиотеку OpenCV, а шасси использовали готовые от наборов freescale. Такой серьезный подход требовал глубоких знаний, поэтому в эти команды входили студенты ВУЗов. Считаю, что изучение оптического распознавания в старших классах очень перспективная тема, о чем свидетельствует регламент робототехнических соревнований Лоуренского технологического университета, но статья не об этом.

Китайский паяльный робот: тыкаем палкой и заставляем работать

Паяльных роботов на выставках мы видели давно, но ценники были негуманные, и экономика не сходилась. По расспросам окружающих было понятно, что дальше разовых внедрений дело не идет. Но в последнее время на видео в запрещенных соцсетях видно, как паяльные роботы стали массово применять. Что изменилось? Подтянулись китайские производители станков, цена в разы (если не на порядок) уменьшилась. Теперь это всего несколько месячных зарплат монтажника — надо брать!

Но сначала расскажем о вариантах пайки выводных компонентов. Кроме паяльного робота есть еще несколько, однако не все они нам подходят.

Пока робот паяет левую оснастку, можно закладывать платы в правую

Как вообще можно паять выводные компоненты?

  1. Не использовать выводные компоненты, тогда и паять не надо:) Звучит странно, но с этого и надо начинать оптимизацию пайки. Надо выводные заменять на версии для поверхностного монтажа. Но это не всегда возможно — разъемы несут большую механическую нагрузку, конструктивные сложности с компоновкой, банально дороже и т. д. Зато время пайки — 0, так как паяется совместно с остальными SMD-компонентами.
  2. Пайка волной — большие станки, куда заправляется полтонны припоя. Для больших партий самое то, но для средних и малых — неоптимально и дорого. Требует флюсования всей поверхности платы и последующей отмывки, расположения компонентов только с одной стороны платы. Скорость пайки очень высокая, несколько секунд на плату.
  3. Селективная пайка. Это как пайка волной, только в миниварианте — фонтанчиком припоя из сопла. Также флюс и отмывка, установки дорогие, долго настраивать, скорость пайки средняя (немного быстрее хорошего монтажника). Компоненты могут быть с двух сторон платы.
  4. Погружение в ванну с припоем, «китайский народный способ». Вариант пайки волной, когда плата опускается на поверхность расплавленного припоя и поднимается под определенным углом. Также требует флюсования всей платы и отмывки. Но по сравнению с вариантами выше, очень дешево. Ванна нужна небольшая — чуть больше размера платы, опускать-поднимать можно вручную щипцами. Можно нагуглить эпичные видео, как китайцы в сарае, в шортах, в дыму и копоти паяют таким способом всякие дешевые блоки питания. Скорость высокая, подходит для средних партий.
  5. Ручная пайка монтажником. Можно паять припоем с безотмывочным флюсом, т. е. отмывка после не требуется. Применимо для плат с двухсторонним монтажом и очень плотной компоновкой. Также удобно, что можно нестандартные операции (согнуть, вставить, откусить) сразу делать на рабочем месте. Легко настроить процесс — монтажнику можно доступно объяснить, что нужно делать. Но людей, способных аккуратно и точно выполнять работу, не так просто найти. Такой способ идеально подходит для прототипов и малых партий, для средних тоже применим. На больших уже надо переходить на другие варианты.
  6. Паяльный робот. Конструкция — ЧПУ-станок с 3-5 осями, паяльник, податчик припоя. Принцип пайки аналогичен ручной. Прижимаем жало к ножке и монтажной площадке, подаем припой, чуть ждем, пока растечется, убираем. Можно паять припоем с безотмывочным флюсом, двусторонние платы, с довольно большой плотностью компонентов (выше, чем для селективной, но ниже, чем при ручной). Скорость — как у хорошего монтажника. Кажется, даже подходит для средних партий.
  7. Еще есть разъемы под запрессовку типа Press-fit, и еще всякие редкие методики, но мы уже и так всех утомили, не будем о них.

Отметим, что ошибки монтажа (непропаи, спайки) будут при любых способах, хотя, конечно, при автоматических можно постараться и настроить так, чтобы брак был минимален.

Также для всех способов, кроме первого, есть отдельная операция установки компонентов. Да, есть специальные роботы-установщики выводных компонентов за такую большую кучу денег, что обычно даже на больших партиях серийного производства сажают людей в рядок за конвейер расставлять компоненты в платы.

У нашего робота два паяльных стола

Первое знакомство

На пробу сначала купили один робот BBA-5331HX (пункт номер 6 выше) за $3500 в Китае, распаковали и приступили к настройке первого опытного образца. Инструкция была хорошей, краткой. Но там нет половины настроек, и вообще не написано, как надо настраивать, чтобы оно работало. Когда паяешь вручную, то напаяешь как в кулинарных книгах пишут — до готовности, а с роботом такое не прокатывает — ему надо точно в секундах, миллиметрах и координатах все задать. Параметров пайки — с десяток, при неверной комбинации результат один — «ну чет не припаяло». Подбор оптимальных параметров — та еще веселая задачка (эх, нейросеть бы сюда, да оставить ее на ночь с кучей плат обучаться). Потребовало переосмысления: а как же мы вообще вручную-то паяем? Стало понятно, что легко робот не сдастся.

Для управления роботом прилагается пульт, через который он программируется. Совершенно верно: каждую точку нужно заносить вручную, вбивать координаты или подвести жало куда нужно и запомнить эти координаты, вписать настройки этой точки. Да, есть функции группового копирования, редактирования, и в целом работать можно, но назвать это удобным никак нельзя. Затем программа сохраняется во внутренней памяти устройства. Чуть позже расскажем, как удалось ее достать.

Пульт программирования робота

Конструкция робота

Конструктивно все роботы-пайщики устроены плюс-минус одинаково, различия могут быть в количестве паяльных столов, голов и системе управления всем этим добром. В нашем случае мы имеем конструкцию с двумя паяльными столами и одной паяльной головой. Два паяльных стола дают большое преимущество — пока один стол паяется, для второго уже расставляются монтажником компоненты в платы, получается непрерывный процесс, в котором оборудование не простаивает.

Столы наших роботов-пайщиков из коробки представляют из себя толстые фрезерованные алюминиевые пластины с кучей резьбовых отверстий.

Немаловажным действием при паяльных работах является очистка жала паяльника. При ручной пайке монтажники это делают с помощью специальной губки, смоченной водой. А как быть бездушной машине, которая не имеет такой гибкости, как человеческие руки? Здесь используется для очистки струя сжатого воздуха давлением 2-3 атмосферы. По команде паяльник опускается в бункер, подается немного припоя и сдувается все импульсом воздуха. Подробности — на фото ниже.

Важно правильно настроить точку подачи припоя: если подавать непосредственно на жало, то флюс быстро выгорает и качество пайки плохое. Лучше подавать в угол между разогретой ножкой компонента и контактной площадкой платы. Но для очистки жала припой надо подавать на жало. Есть небольшое противоречие :), но оно решается установкой большого угла подачи с прицелом на самый кончик жала. Выбор жал у производителя скудный — всего три варианта ширины обычного скошенного наконечника. Беглый поиск совместимых жал результатов не дал — слишком уж у робота они хитрые. Может, кто-нибудь из читателей по внешнему виду подскажет, как модель называется?

Механизм протяжки припоя спрятан в аккуратную коробку с дверцей. Внутри два колеса с насечками (ведущее и ведомое) и два обводных ролика для предварительного выпрямления припоя. Диаметр протягиваемого припоя настраивается регулировочным винтом, который поджимает ведомое колесо к ведущему. Выходя из механизма протяжки, припой попадает в трубку из фторопласта, по этой трубке он движется вплоть до металлической иглы, из которой припой прицельно попадает в зону пайки. Фторопластовая трубка дополнительно защищена от перегибов трубкой из прозрачного ПВХ.

Паяльная станция представлена в виде отдельно навешиваемого на корпус робота модуля. Возможности программной регулировки температуры нет — выставляется кнопками. Но и не сильно-то хотелось. Один раз выставили на ней оптимальную температуру — так и используем.

А еще в нем стояли настолько шумные вентиляторы, что мы во второй же день его разобрали и поменяли на более тихие.

Оригинальное положение держателя, но мы его перевернули, что показано на других снимках

Дополнительные фото

Блок паяльной станции Голова робота с паяльником Очистка жала паяльника сжатым воздухом Механизм протяжки припоя в аккуратной коробочке с дверцей

Программируем робота вручную

Разобравшись с конструкцией, приступили к программированию через пульт. Сначала мы сделали чертеж платы с расстояниями и точками. Все точки платы задавали через пульт, что очень и очень муторно. Например, для платы контроллера Wiren Board 7.4 необходимо задать 150-160 точек (а со вторым столом их число удваивается). Возможности проверить конкретную точку нет, если где-то закрадется ошибка, то придется заносить программу сначала.

Каждая точка задается координатами XYZ и углом поворота паяльника, но к нему поначалу прибегали как можно реже. Дело в том, что из-за крепления паяльник поворачивался не вокруг своей оси, а с радиусом порядка 5 см. От этого сложно точно рассчитать координаты точек пайки. Еще это сдвигало рабочее поле пайки. Интересно, что у других моделей станков крепление реализовано сразу нормально, когда ось вращения проходит через кончик жала. Но путем переворачивания крепления паяльника получилось сделать примерно так же.

Есть общие настройки робота, которые влияют на скорость перемещения, например. К сожалению, функции обратной подачи припоя не нашли. Настройки «тряски» тоже есть, но не работают.

Робот последовательно проходит через точки пайки, которые задаются в программе. Предусмотрена более гибкая настройка: пайка каждой точки разделяется на три этапа, для каждого задается скорость подачи припоя, время и длина (количество) припоя. Обычно настраиваем так: первый этап — преднагрев без подачи припоя, второй — подача припоя, а третий не используем.

Идет пайка

Дополнительные фото

Робот перешел к пайке правой оснастки

Ковыряем робота

Конечно, такой ручной режим не устроил. Нам нужен удобный перевод из Eagle в электронную программу станка, а не вот это все.

Пошли методом «научного тыка». На пульте есть порт mini-USB. При заказе роботов нас уверяли что порт нерабочий, и такой функции нет. Через переходник подключили флешку — питание 5 В на разъеме есть, но флешка не определялась. Сделали переходник на компьютер, отрезав питание, и тоже ничего не определилось, поэтому идею поначалу забросили.

Роботов у нас четыре, и программы, которые заложены на одном устройстве, нужно клонировать на другие. Сначала поменяли местами пульты: оказалось, что программы хранятся в самом роботе. Но как до них добраться?

Начали «терроризировать» китайцев, которые присылали малополезные видео. В итоге все же узнали, как подключить пульт по USB к компьютеру. Надо зажать хитрую кнопку, после чего подключить к ПК, тогда пульт определяется как съемный диск. Но это мало что дало, так как программы хранились внутри робота, не в пульте. Снова обратились к китайцам, они сказали, что есть команда «Экспорт». Она выгружает написанную программу из памяти контроллера в пульт. Ура! Все проделали, подключили пульт к ПК и увидели наши написанные программы: файлы с расширением .lua. Посмотрели в текстовом редакторе — ничего сложного, разобрались. Команда «Импорт» выполняет обратную функцию и загружает программы с пульта в память контроллера.

Здесь подключились программисты. Они написали скрипт на Python, который конвертирует файл формата Eagle в точки пайки .csv с названием компонента и названием сигнала, подключенного к пину. Чтобы сразу видеть, что это и где, и например, сразу увеличивать время пайки пинов с земляным полигоном.

Данные из .csv затем вставляем в Google-таблицу, делаем сортировку по осям (X или Y) и приоритетам, выбираем название нужного компонента, после чего подставляются значения настроек пайки. Все настройки пайки изначально подбирались опытным путем.

Выбираем пин для реперной точки первой оснастки, задаем координаты реперной точки на втором столе. Указываем количество плат на оснастке (например, три), с каким шагом они расположены. Формулы пересчитывают координаты точек паек, и пару раз последовательно применив функцию TEXTJOIN, собираем все в одну ячейку и получаем содержимое программы в .lua

Остается записать программу на пульт, после чего импортировать в станок.

В итоге нам удалось автоматизировать процесс перевода платы из Eagle в программу с координатами для станка.

Таблица, с помощью которой мы программируем роботовПлата контроллера робота

Крепление плат

Производитель станков предлагал сделать оснастки по 100$ на каждую плату, но для этого еще все в 3Д отрисовать, а это уже не очень радостно. Но у нас уже был опыт разработки прижимных оснасток для ручной пайки, и решили что для роботов мы и сами что-нибудь сделаем. Получилось даже лучше, чем хотели: эти же оснастки удалось приладить и на станок. На 3Д-принтере распечатали упоры: слева жесткие, справа — упругие, так достигаем повторяемости положения и быстрого съема/установки. Все работает и точности этой механики вполне хватает.

Прижимные оснастки состоят из двух половин, соединенных шарнирами. Основной материал — фанера, в качестве шарниров используем небольшие шарикоподшипники. Под каждую модель устройства отдельно делаем вкладыши из фольгированного стеклотекстолита с впаянными пого пинами, для прижима к плате компонентов выводного монтажа и последующей пайки. Выглядит это так: открыли оснастку, положили платы, установили компоненты, закрыли оснастку. Фиксация в закрытом положении происходит за счет стоек с неодимовыми магнитами, переворачиваем — и можно паять.

Работа со станком

Главная проблема станка — зажевывает припой. Если пин плохо прогрелся и припой не расплавляется — он сразу зажевывается в механизме подачи. Станок надо остановить, откусить и вытащить полметра припоя с трубки, заново заправить. И это вызывает прям страдания. Но если хорошо настроить, то такое случается не очень часто, но все равно далеко отходить от станка не надо.

Поэтому робота без присмотра не оставляем: оператор приглядывает за роботом, расставляет компоненты и потом делает визуальный контроль пайки. Единичный брак исправляется вручную. Если сбой повторяется, то оператор бежит за инженером.

Коробка с испорченным припоем рядом с роботом Механизм протяжки припоя

Заключение

Пока что у нас работает один, иногда два робота. Разных плат у нас много, изготовление оснасток и отлаживание займет время. Также надо часть панелей мелких плат переделать под оснастки. В планах — перевести на роботизированную пайку почти все, что можно паять роботом.

Сначала монтажники подходили и робко спрашивали: «А что, нас теперь всех заменят роботами?» — но увидев как оно все функционирует, поняли, что без работы они явно не останутся. Но увеличение производительности есть значительное, формула такая: один монтажник + робот = два монтажника. И он берет самую рутинную часть работы, и сопротивление и саботаж со стороны персонала, обычный при внедрениях чего-то нового, были недолгими.

Поэтому паяльным роботам — быть!

Остались вопросы? Смело задавайте в комментах!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *