Namoyish avtomatik namunasi: 6 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Bu ko'rsatma Janubiy Florida universitetining Makecourse loyihasi talablarini bajarish uchun yaratilgan (www.makecourse.com)

Namuna olish deyarli har qanday namlik materialining muhim jihati hisoblanadi, chunki ular tadqiqot, sanoat va boshqalar uchun muhim ma'lumotlarni taqdim etish uchun tahlil qilinishi mumkin. Ammo namuna olishning chastotasi zerikarli bo'lishi mumkin va bu namunani olish uchun tez -tez ishtirok etishni talab qiladi, shu jumladan dam olish kunlari, bayramlar va hk. Avtosampler bunday talabni kamaytirishi mumkin, namuna olish jadvalini tuzish va saqlash zarurati va uni bajaradigan xodimlarni yo'q qiladi. Bu yo'riqnomada avtosamplerni namoyish qilish tizimi oddiy tizim sifatida qurilgan bo'lib, uni osongina tuzish va ishlatish mumkin. Iltimos, ushbu loyihaning rivojlanishi haqida umumiy ma'lumot olish uchun bog'langan videoni ko'ring.

Quyida ushbu loyihani ishlab chiqish uchun ishlatiladigan materiallar ro'yxati keltirilgan, bu komponentlarning barchasini do'konlarda yoki Internetda tez qidirish orqali topish mumkin:

• 1 x 3 o'lchamli printer
• 1 x issiq yopishtiruvchi qurol
• 3 x vintlardek
• 1 x tornavida
• 1 x Arduino Uno
• 1 x non paneli
• 1 x USB - Arduino kabeli
• 1 x 12V, 1A bochka vilkasi tashqi quvvat manbai
• Iduino haydovchisiz 1 x 12V peristaltik nasos
• 1 x Nema 17 qadamli dvigatel, EasyDriver
• 1 x magnit qamish kaliti
• 2 x tugma
• 1 x 25 ml namunaviy flakon
• 1 x 1,5 "x 1,5" straforli blok, ichi bo'sh
• Arduino va taxtani ulash uchun simli simlar
• SAPR dasturi (masalan, Fusion 360/AutoCAD)

1 -qadam: Chiziqli panjara va pinion tizimini ishlab chiqarish

Namunani olish uchun flakonni ko'tarish va tushirish uchun men Thingiverse -dan (https://www.thingiverse.com/thing:3037464) mualliflik huquqi bilan olingan chiziqli rack va pinion tizimidan foydalandim: MechEngineerMike. Shunga qaramay, har qanday mos o'lchamdagi rack va pinion tizimi ishlashi kerak. Ushbu maxsus rack va pinion tizimi vintlar bilan o'rnatiladi. Rasmlarda servo ko'rsatilganda, kerakli momentni ta'minlash uchun qadamli dvigatel ishlatilgan.

Tavsiya etilgan chop etish sozlamalari (barcha qismlarni chop etish uchun):

• Sallar: Yo'q
• Qo'llab -quvvatlaydi: Yo'q
• Ruxsat:.2 mm
• To'ldirish: 10%
• 3 o'lchamli printerning sifatiga qarab bosilgan kamchiliklarni silliqlash silliqlash jarayonini silliq qiladi

2 -qadam: stendni ishlab chiqarish

Sensorli blokni (keyinroq muhokama qilinadi) va flakonni namuna bilan to'ldirish uchun peristaltik nasos quvurlarini joylashtirish uchun stend yasash kerak. Bu yo'lda o'zgarishlarni amalga oshirish kerak bo'lgan namoyish modeli bo'lganligi uchun modulli yondashuv ishlatilgan. Har bir blok osonlikcha o'zgartirish, yig'ish va demontaj qilish uchun uchida uch pinli/teshikli erkak va ayol konfiguratsiyasiga ega. Burchakli qurilish bloki stendning poydevori va tepasi vazifasini bajargan, boshqa blok esa stendning balandligini uzaytirishga xizmat qilgan. Tizimning o'lchami olinmoqchi bo'lgan namunaning hajmiga bog'liq. Ushbu maxsus tizim uchun 25 ml lik flakonlar ishlatilgan va bloklar quyidagi o'lchamlarda yaratilgan:

• Blok H x V X D: 1,5 "x 1,5" x 0,5"
• Erkak/ayol pinining radiusi x uzunligi: 0.125 "x 0.25"

3 -qadam: Sensor bloklarini yasash

Shishani buyruq namunasi bilan to'ldirish uchun sensorga asoslangan yondashuv ishlatilgan. Magnit qamish kaliti ikkita magnitni birlashtirganda peristaltik nasosni faollashtirish uchun ishlatiladi. Namuna olish uchun flakon ko'tarilganda, stendni tayyorlash uchun bir xil o'lchamdagi bloklar va shunga o'xshash dizaynlar ishlab chiqilgan, lekin har bir burchagida pinlar uchun to'rtta teshik bor (erkak/urg'ochi radiusi bilan bir xil) bloklarning pinlari va uzunligi 2 dyuym, lekin blokning siljishiga yo'l qo'ymaslik uchun boshi biroz qalinroq), diametri diametri 0,3 dyuym bo'lgan, flakonni to'ldiradigan quvur uchun. Ikkita sensorli bloklar bir -biriga biriktirilgan bo'lib, har bir blokning burchak teshiklaridan o'tib ketadi. Pimlarning uchlari bloklarni barqarorlashtirish uchun yuqori sensorli blokning burchak teshiklariga sementlanadi, issiq elim ishlatilgan, lekin boshqa yopishtiruvchi materiallarning ko'pchiligi ham ishlashi kerak. Kommutatorning har bir yarmi har bir blokning yon tomoniga mahkamlanganda, flakon namunali qabul qilish uchun faol chiziqli panjara va pinion tizimi tomonidan ko'tarilganda, u pastki blokni pim uzunligi bo'ylab yuqoriga ko'tarib, yuqori sensor bilan uchrashadi. magnit kalitlarni blokirovka qilish va ulash, peristaltik nasosni faollashtirish. Shuni esda tutingki, pim va burchak teshiklari etarlicha bo'shliqqa ega bo'lishi kerak, shunda pastki blok pim uzunligi bo'ylab (kamida 1/8 dyuym) yuqoriga va pastga siljishi mumkin.

4 -qadam: Boshqarish: Arduino kodini va ulanishlarni yarating

A qism: Kod tavsifi

Tizim maqsadga muvofiq ishlashi uchun Arduino Uno taxtasi kerakli funktsiyalarni bajarish uchun ishlatiladi. Boshqarishni talab qiladigan to'rtta asosiy komponent: bu holda yuqoriga va pastga tugmachalari bo'lgan jarayonni boshlash, flakonni ushlab turuvchi chiziqli va pinionli tizimni ko'tarish va tushirish uchun qadam dvigateli, sensor bloklari ko'tarilganda ishga tushadigan magnit qamish kaliti. magnit qamish tugmasi yoqilganda flakonni ochish va to'ldirish uchun flakon va peristaltik nasos. Arduino tizim uchun kerakli harakatlarni bajarishi uchun Arduino -ga ko'rsatilgan funktsiyalarning har biri uchun tegishli kodni yuklash kerak. Bu tizimda ishlatilgan kod (ta'qib qilishni osonlashtirish uchun izohlangan) ikkita asosiy qismdan iborat edi: asosiy kod va sarlavhadan (.h) va C ++ (.cpp) tashkil topgan step motor klassi va pdf fayllar sifatida ularga tegishli nomlar bilan biriktirilgan. Nazariy jihatdan, bu kodni nusxalash va joylashtirish mumkin, lekin hech qanday uzatish xatosi yo'qligini ko'rib chiqish kerak. Asosiy kod - bu loyiha uchun kerakli funktsiyalarning ko'pini bajaradigan va quyidagi asosiy elementlarda tasvirlangan va sharhlangan kodda osongina kuzatilishi kerak bo'lgan kod.

• Bosqichli motorni ishlatish uchun sinfni kiriting
• Arduino -dagi barcha o'zgaruvchilar va ularga tayinlangan pin joylarini aniqlang
• Barcha interfeys komponentlarini Arduino -ga kirish yoki chiqish sifatida belgilang, step motorini yoqing
• Agar qamish tugmasi yoqilgan bo'lsa, peristaltik nasosni yoqadigan if iborasi (agar bu nasos yoqilgan bo'lsa, biz doimo tekshirib turishimizni ta'minlash uchun, agar va boshqa davralarda bo'lsa).
• Agar yuqoriga yoki pastga bosilsa, step motorini bir necha marta aylantirish uchun (vaqt halqasidan foydalanib) mos keladigan yo'nalishdagi ko'rsatmalar.

Bosqichli motor klassi - bu dasturchilarga bir xil kod bilan shu kabi uskunalarni boshqarishga qulaylik beruvchi reja; nazariy jihatdan siz buni nusxa ko'chirishingiz va har safar kodni qayta yozish o'rniga, uni har xil qadam motorlar uchun ishlatishingiz mumkin! Sarlavha fayli yoki.h fayli ushbu sinf uchun maxsus aniqlangan va ishlatilgan barcha ta'riflarni o'z ichiga oladi (masalan, asosiy koddagi o'zgaruvchini aniqlash). C ++ kodi yoki.cpp fayli - bu sinfning haqiqiy ishchi qismi va ayniqsa, step vosita uchun.

B qismi: Uskuna sozlamalari

Arduino faqat 5V quvvat bilan ta'minlanganligi sababli, step motor va peristaltik nasos uchun 12 V talab qilinadi, tashqi quvvat manbai talab qilinadi va har biri uchun mos drayverlar bilan birlashtirilgan. Non paneli, Arduino va ishlaydigan komponentlar o'rtasidagi aloqalarni o'rnatish murakkab va zerikarli bo'lishi mumkin, shuning uchun tizimning apparat o'rnatilishini osonlikcha takrorlash uchun simli aloqa sxemasi ilova qilingan.

5 -qadam: yig'ish

Chop etilgan qismlar, apparat simlari va kodni sozlash bilan hamma narsani birlashtirish vaqti keldi.

1. Rack va pinion tizimini servo dvigatel uchun mo'ljallangan tishli uyasiga step motorining qo'li o'rnatilgan holda yig'ing (1 -qadamdagi rasmlarga qarang).
2. Strafor blokini rafning yuqori qismiga mahkamlang (men issiq elim ishlatardim).
3. Shishani ichi bo'sh polistirolli blokga soling (strafor sizning namunangiz tushguncha degradatsiyaga qarshi kurashish uchun izolyatsiyani ta'minlaydi).
4. Modulli stendni taglik va tepalik uchun burchakli bloklar bilan yig'ing, boshqa balandliklarning ko'pini qo'shing va mos keladigan balandlik rack va pinion tizimi ko'taradigan va tushiradigan balandlikka mos keladi. Yakuniy konfiguratsiya o'rnatilgandan so'ng, bloklarning ayol uchlariga yopishtiruvchi qo'yish va erkak uchlarini yopish tavsiya etiladi. Bu mustahkam bongni ta'minlaydi va tizimning yaxlitligini yaxshilaydi.
5. Har bir sensor blokiga magnit qamish kalitlarining tegishli yarmini ulang.
6. Sensor pastki sensori bloki pim uzunligi bo'ylab erkin harakatlanishiga ishonch hosil qiling (ya'ni teshiklarda etarli bo'shliq bor).
7. Arduino va tegishli simli ulanishlarni yig'ing, bularning barchasi qadam dvigateli bilan birga rasmdagi qora qutiga joylashtirilgan.
8. USB kabelini Arduino -ga, so'ngra 5V manbaiga ulang.
9. Tashqi quvvat manbaini rozetkaga ulang (Arduino -ni o'chirib qo'ymaslik uchun, buni shunday tartibda bajarish juda muhim va Arduino hech qanday metallga tegmasligini yoki unga ma'lumot yuklanganligini tekshiring. quvvatlantirish manbai).
10. Hammasini ikki marta tekshiring
11. Namuna!

6 -qadam: namuna

Tabriklaymiz! Siz o'zingizning shaxsiy avtosamplingni yaratdingiz! Garchi bu avtosampler laboratoriyada ishlatilgandek amaliy bo'lmasa -da, bir nechta o'zgartirishlar shunday qiladi! Haqiqiy laboratoriyada foydalanish imkoniyatiga ega bo'lish uchun ko'rsatma avtosamplerini yangilash bo'yicha ko'rsatma beradigan kelajakka e'tibor bering! Bu orada o'zingizni mag'rur ishingizni ko'rsating va xohlaganingizcha ishlating (ehtimol, ichimliklar uchun dispenser!)