Bara automatizată: 7 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Acest proiect își propune să producă un sistem automatizat de distribuire a băuturilor cu costuri reduse pentru utilizare în aplicații de ultimă generație pentru consumatori și comerciale. Sistemele tradiționale în automatizarea barelor utilizează servo-motoare și șine rigide mari cu platforme acționate de curea. În timp ce un proiect minunat pentru oricine, aceste sisteme pot fi prohibitive din punct de vedere al costurilor, așa că am dezvoltat un design mai accesibil, mai ușor de realizat.

Caracteristici

• Adaptabil la orice sortiment de băuturi spirtoase / mixer
• Integrare Google API pentru comenzi vocale
• Baza de date extinsă cu crawlere de rețete

Hardware

• Raspberry Pi 3 Model B.
• Structură de extrudare din aluminiu la preț redus
• Corpuri PLA imprimate 3D
• Servomotoare 9g

Pasul 1: Lista pieselor și resurse

Cerințele hardware au fost abstractizate și pre-proiectate pentru dvs. Cu toate acestea, aveți în continuare nevoie de acces la unele resurse care nu sunt întotdeauna ușor accesibile.

Veți avea nevoie de acces la:

• imprimantă 3d
• Dremel sau ferăstrău
• Ciocan de lipit

Notă: Următoarele părți și prețuri sunt toate în GBP GBP, iar site-urile web pot fi centrate în Marea Britanie, însă aceste piese sunt ușor disponibile în majoritatea zonelor. Unele dintre materiale vor fi mai ieftine dacă sunt comandate din China

Componente cadru

• 8 x Beaumont Spirit Optic & Stand 25 ml: 18,32 GBP - CaterSpeed / Alibaba
• 5 metri x tub din PVC (6 mm x 8 mm): 5,29 GBP - ebay
• 20 x Suporturi de extrudare la 90 °: 7,16 GBP - eBay
• 20 x piuliță T: 3,36 GBP - eBay
• 20 x M5 10mm: 3,39 GBP - ebay
• Sârmă rigidă: 1,49 GBP - ebay
• 4 metri x Extrudare din aluminiu (20mmx20mm): 22,96 GBP -RS

• 1 x senzor GP2Y0D805Z0F, distanță, 50mm, digital: 3,14 GBP - Farnell

Componente electronice

• 1 x 1 kg Celulă de încărcare: 2,21 GBP - Amazon
• 8 x Micro Servo: 11,25 GBP - ebay
• 1 x senzor de proximitate - senzor GP2Y0D805Z0F, distanță, 50mm, digital: 3,14 GBP - Farnell
• Componentele la scară mică pot fi găsite aici.

Pasul 2: Electronică și PCB

Schemele complete PCB, mase foto și BOM sunt disponibile prin intermediul comunității Altium CircuitMaker aici.

Plăcile finale sunt cu două straturi, sub <100x100mm și pot fi obținute cu 0,20 USD pe bucată prin serviciul de prototipare JLCPCB.

Placa populată a furnizat următoarele caracteristici principale:

• 8 canale Servo
• 1x intrare amplificator celulă de încărcare
• 1x intrare senzor digital de proximitate
• 2x Depanare pini GPIO cu LED-uri

Pentru dezvoltarea viitoare, tampoane au fost, de asemenea, prevăzute pentru:

• 8x Servocanale suplimentare
• 4x Intrări ADC de uz general
• 1x canal de amplificare a celulei de sarcină de rezervă
• 2x solenoide optoizolate cu șină de 12V

Pasul 3: Imprimare 3D

Există 4 părți diferite care trebuie tipărite.

• Suporturi servo
• Cleme optice
• Suport senzor de proximitate
• Suporturi pentru tuburi din PVC

Opt suporturi și cleme servo, un senzor de proximitate și două suporturi pentru tuburi trebuie imprimate. Fișierele sunt disponibile aici.

Sistemele de distribuție funcționează printr-un servo de 9 g montat pe fiecare optică, cu un suport metalic care îl conectează la baza pistonului. Pe măsură ce servo-ul se rotește, mecanismul pistonului este tras în sus, închizând linia de umplere a sticlei, deschizând linia de distribuție și permițând returul aerului printr-un element cu arc din optică.

Tuburile din PVC de calitate alimentară rulează din fiecare optică și sunt ținute central deasupra recipientului de către cele două componente de aliniere.

În spatele celulei de încărcare se află un senzor digital de proximitate, care asigură detectarea unei cupe pe placă, ținută în poziție printr-o montare glisantă imprimată pe extrudare.

Sunt furnizate piese de inventar și fișiere de asamblare, cu modele STL suplimentare pentru componentele tipărite. Sunt incluse, de asemenea, desene tehnice pentru piesele cheie și pot fi, de asemenea, derivate din documentele inventatorului la scară mm.

Pasul 4: Cadru

1. Tăiați extrudarea în segmente (4 x 400mm, 7 x 300mm, 1 x 15mm)

2. Asamblați într-un cuboid utilizând consolele de 90 de grade și piulițele T la joncțiunile de 90 de grade. Utilizați secțiunile de 400 mm ca stâlpi verticali, lăsând una dintre secțiunile de 300 mm libere, așa cum se arată.

3. Conectați piesa de 15 mm la centrul secțiunii transversale inferioare a spatelui.

4. Atașați senzorul de proximitate imprimat 3D și suportul pentru pahare la secțiunea de 15 mm așa cum se arată.

5. Epoxidizați placa până la celula de încărcare și înșurubați la capătul secțiunii de 15 mm folosind piulițele în T și șuruburile M5 de 20 mm.

Pasul 5: Optică

Pentru ca sistemul optic să fie acționat de servo, arcul principal trebuie îndepărtat.

1. Scoateți carcasa din plastic și arcul mare din secțiunea inferioară a opticii.

2. Atașați piesele și servourile imprimate 3D așa cum se arată.

3. Conectați servomotoarele la baza pistonului, prin găurile din brațul servo și partea imprimată, utilizând firul rigid.

4. Atașați optica la suporturi și fixați-le pe cadru, uniform distanțate, pentru a evita sarcinile inegale.

Pasul 6: Software

Tot software-ul necesar pentru acest proiect este disponibil pe github-ul nostru.

Software-ul constă din două secțiuni principale: serverul și firmware-ul. Firmware-ul este codul sursă c ++ care se compilează la un obiect partajat care conține logica automată a barei și care interacționează cu celula de încărcare (HX711), servos și senzorul de proximitate. Directorul serverului conține serverul web python care importă obiectul partajat ca un modul, după ce primește un webhook din fluxul de dialog, acesta analizează ulterior și accesează comportamentul dorit prin legare.

Logică și comportament

Comportamentul barei automate poate fi reprezentat ca o mașină de stare prezentată mai sus. Odată ce a fost plasată o ceașcă, mașina este gata pentru o comandă, odată primită, aceasta va începe să se distribuie. Când este finalizat, acesta va reveni la starea de pregătire pentru o altă băutură și, dacă cupa este îndepărtată vreodată, va reveni la așteptarea pentru a fi plasată. Detectarea cupei se face de către senzorul de proximitate care returnează o valoare booleană în funcție de citirea sau nu a valorii mari sau mici. Dispensarea este monitorizată de senzorul de greutate; odată ce serverul web python primește o comandă, calculează greutatea necesară pentru a dispensa de volumul necesar și un tabel de căutare a densității. Servo-urile mapate la acea băutură sunt apoi găsite și ulterior acționate până când greutatea este potrivită. Odată finalizat, serverul returnează un răspuns la fluxul de dialog, indicând utilizatorului că băutura este gata.

Pasul 7: Ajutor și probleme

Sperăm că v-a plăcut ghidul nostru și ne-ar plăcea să știm dacă decideți să îl construiți singur! Dacă aveți probleme, nu ezitați să lăsați un comentariu mai jos și vom fi bucuroși să vă ajutăm.

Funcționalitatea suplimentară de pe placă ar trebui să vă permită extinderea sistemului până la 16 componente diferite pentru băuturi, precum și adăugarea unui număr de alte dispozitive de acționare sau senzori mecanici. În mod alternativ, nu ezitați să folosiți fișierele noastre de design hardware sau software și să adăugați propriile idei! Ne-ar plăcea să vedem ce poate face comunitatea din acest lucru.

Vă mulțumim că ați acordat timp pentru a citi acest lucru și vă dorim tot binele cu propriul dvs. proiect: Eddy, Joe și Pete.