Механический захват своими руками

Механический захват для мелких деталей

Порой использовать пинцет попросту неудобно, ведь мелкие детали перекашиваются и норовят выскочить, да и ширины ножек пинцета в иной раз может не хватить и тогда на помощь может прийти подобный захват-«паук». Очень удобно подобным приспособлением осуществлять монтаж SMD-компонентов (демонтаж рекомендуется производить с особой осторожностью, так как есть вероятность повредить дорожки на плате). Кроме того, такой «паук» может использоваться как простейший вариант «третьей руки» для облегчения процесса пайки проводков. Еще одним интересным применением данного захвата является возможность извлекать мелкие детали из коробочек или пузырьков без высыпания содержимого.

Длина приспособления составляет 118 мм. Максимальное расстояние между усиками — 150 мм. Инструмент достаточно легкий (около 20 гр.), в руке лежит как обычная авторучка. Пружина довольно тугая, детали фиксируются в усиках вполне надежно. Корпус инструмента изготовлен полностью из меди, кнопка оснащена небольшим углублением под палец. Отметим также, что на корпусе приспособления нанесены противоскользящие насечки. Инструмент полностью разборный. Нажимной рычажок вкручивается внутрь корпуса и таким образом можно регулировать вылет и ширину расхождения усиков.

Подобное приспособление просто незаменимо в некоторых ситуациях, да и цена на него совсем невысокая. Хорошо исполненное и функциональное дополнение к уже имеющемуся инструментарию любителя самоделок. Похожий, более дешевый (

80 рублей) инструмент с пластиковыми элементами можно приобрести здесь.

Источник

Что из себя представляют захваты для монтажа сэндвич панелей своими руками

03.11.2017 1,441 Просмотров

Сэндвич панели — это современный многослойный стеновой или кровельный материал, который целесообразно использовать в качестве декоративного оформления сооружения, а также с целью утепления стен.

Благодаря своей структуре, материал является хорошим звукоизоляционным, а также покрытием, обладающим низкой теплопроводностью.

За счет специальной технологии производства сэндвич панели являются очень легким материалом, что позволяет эффективно использовать их при оформлении построек без дополнительного укрепления несущих конструкций.

Однако, монтаж панельного материала имеет свои особенности.

Захваты для сэндвич панелей

Сэндвич панели не имеют специальных креплений в деталях для осуществления подъема элемента в процессе монтажа, поэтому для выполнения установки таких панелей требуется специальное оборудование — захват сэндвич панелей.

Данное оборудование позволяет осуществлять подъем сэндвич плит на высоту в вертикальном положении. Удерживающие элементы на приспособлении обеспечивают сохранение материала в процессе подъема: материал не деформируется, не царапается, предусматривают наименьшую трудоемкость строповки.

Захваты для сэндвич панелей представляют собой специальное удерживающее устройство, основу которого составляют высококачественные прочные материалы. Конструкция захвата имеет резиновое основание, благодаря чему надежно фиксируется положение плиты, а также исключается риск повреждения поверхности материала.

Захваты позволяют бережно и быстро осуществить подъем элемента на нужную высоту своими руками.

Классификация и типы

Существует несколько видов захватов: их классификация основывается на способе крепления приспособления к поверхности, а также метода подъема.

Разделяют несколько видов захватов:

• текстильные стропы;
• механические;
• приспособления вакуумного типа.

Классификация механических приспособлений зависит от следующих показателей:

• способа прижимного механизма (с помощью рычагов или струбцин);
• грузоподъемности (могут быть рассчитаны на вес от 50 до 500 килограмм);
• ширине раскрытия (выбор производится по толщине материала);
• конструкции рамы (толстолистовой или трубчатой).

В свою очередь, механические виды могут быть струбцинные, с замковыми элементами, а также предусматривающие просверливание профиля.

Вакуумные элементы предусматривают необходимое количество вакуумных присосок в зависимости от веса поднимаемого груза.

Текстильные стропы используются для поднятия малогабаритных панелей.

Принцип устройства захвата панелей

Все приспособления для захвата сэндвич плит фиксируют элемент в нужном положении и помогают осуществить их безопасный подъем на нужную высоту.

Конструкция струбцинных механических захватов представляет собой металлическую раму, к которой приварена проушина для закрепления кольца. Во внешней стенке предусмотрен ряд отверстий, в них находятся втулки с резьбой, а с противоположной стороны имеется толстая резиновая рифленая накладка.

В резьбу втулки вкручивается специальная ручка, на конце которой имеется аналогичная резиновая накладка. При вращении ручки происходит фиксация панели. Такое же крепление находится на противоположной стороне панели.

Если механический захват предусматривает наличие рычага, то элемент, аналогичный на струбцинном захвате расположен на опускающейся части конструкции (коромысле), а на противоположной части конструкции имеется груз (тяга). Удержание панели производится посредством натяжения рычага механическим способом.

Вакуумные системы предусматривают наличие дополнительного устройства — привода. Устройство вакуумного типа подвешивается к крюку крана.

Когда присоска соприкасается с панелью, специальный поршень передвигается вниз и способствует вытеснению воздуха из цилиндра через специальный выход в клапане. Когда осуществлен полный контакт присоски с плоскостью элемента, элемент тяги опускается вниз и осуществляет нажатие на выключатель.

Происходит перекрытие выхода воздуха в клапане, благодаря чему образуется повышенное давление в цилиндре. От массы панели зависит прижимная сила присосок к панели. При подъеме в области цилиндра устанавливается равновесное разрежение, что способствует сохранению устойчивости удерживания присосок.

При выполнении действий в обратной последовательности происходит отклеивание присоски от поверхности материала.

Текстильные стропы

Данный вид захвата обеспечивает полный обхват элемента. Использование текстильных строп является самым экономически выгодным приспособлением с экономической точки зрения.

Однако, данный способ не всегда является надежным вследствие нескольких факторов:

• за счет упаковки панелей в горизонтальном положении не всегда возможно произвести крепление строп;
• после установки панель зажимает весом стропы, из-за этого становится невозможным их извлекать из-под плиты;
• ограничение длины строп не позволяет производить монтаж длинных сэндвич панелей.

Чаще всего использование текстильных строп целесообразно осуществлять параллельно с механическими захватами.

Механические

Являются наиболее распространенными устройствами из-за невысокой стоимости по сравнению с аналогичными приспособлениями. Захват данного типа имеет небольшой вес, что позволяет использовать механизм двум рабочим.

Механические приспособления позволяют поднимать панель не только в вертикальном положении, но и в горизонтальном и даже под наклоном. При этом материал прочно удерживается с помощью прорезиненных рабочих элементов. Размер механических приспособлений варьируется от 5 см до 25 см, что позволяет использовать панели разных размеров.

Механические захваты бывают:

• струбцинные (рычажные);
• замковые;
• с применением просверливания.

При захвате струбциной обеспечивается не только удержание материала, но присутствует возможность регулирования усилия сжатия. Устройство состоит из винтового механизма с неподвижной основной рамой.

Благодаря вращению подвижного приспособления, обеспечивается фиксация между губками с помощью рычага или винта. Рычажные приспособления рассчитаны на подъем элементов не более 200 килограмм шириной до 20 сантиметров.

Замковые устройства предусматривают крепление элементов шип в паз. При этом необходимо сначала обеспечить вертикальное расположение панели по всей длине на специальные прокладки, чтобы избежать деформации замковых элементов, а затем перемещать материал в вертикальном положении.

Захваты с применением просверливания предусматривают выполнение отверстий в профильных листах панелей. В данном случае выполнение сверления должно производиться строго перпендикулярно. Затем полученные отверстия заполняются винтовыми элементами или другими крепежами.

Такой способ эксплуатации механических устройств обеспечивает производительность грузоподъемности.

Главным преимуществом механических захватов является их стоимость. Кроме этого, для осуществления работ с механическими устройствами не требуется специальных приспособлений при транспортировке и работе. Устройства имеют небольшой вес, характеризуются большим сроком эксплуатации.

Благодаря наличию рычага и оси осуществляется равномерная нагрузка по захвату.

Вакуумные

Приспособления оборудованы специальными присосками, которые надежно фиксируют панель. Вакуумные устройства могут быть с горизонтальной, вертикальной или наклонной установкой. Приспособления вакуумного типа предусматривают поднятие элементов прямо из упаковки. При этом обеспечивается надежная сохранность поверхности элемента.

Принцип работы вакуумных устройств заключается в креплении присосок к панели и приведения в действие насоса с помощью рычага. Далее осуществляется подъем элемента на нужную высоту.

Устройства с вакуумными присосками могут иметь большое количество удерживающих креплений, что позволяет поднимать элементы значительной массы.

Надежность вакуумного захвата также заключается в наличии резервного механизма, который, при поломке насоса способен удерживать панель длительное время.

Существенным недостатком вакуумных систем для захвата является стоимость оборудования: такие устройства по карману только крупным строительным организациям. Кроме того, устройство требует дополнительное оборудование и требует специальной фиксации при транспортировке.

Какой лучше захват

Учитывая механизмы действия разных систем захвата можно предположить, что оптимальным механизмом для монтажа сэндвич панелей является механический способ. Именно из-за легкости материала его удобно поднимать и фиксировать на любой высоте.

Монтаж текстильными стропами уместен и экономичен, но не всегда эффективен: размер панелей должен быть ограничен, а фиксация небольших элементов не достаточно надежна.

Что касается вакуумного оборудования, оно, несомненно, является более эффективным, но его стоимость не всегда может быть оправдана, особенно, если это касается малоэтажного частного строительства.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете, что представляет из себя захват для сэндвич панелей:

Заключение

Таким образом, чтобы эффективно и надежно установить сэндвич панели, требуется оборудование с наличием специальных захватов, которые будут надежно и безопасно поднимать элементы для монтажа на высоте. Удобство установки и сохранность панелей зависит от выбора механизма по захвату, поэтому не следует отнестись к выбору оборудования с изучением нюансов его работы и эффективности.

Источник

Настольная робо-рука манипулятор из оргстекла на сервоприводах своими руками или реверс-инжиниринг uArm

Хочу поделиться с вами результатами реверс-инжиниринга uArm – простого настольно манипулятора из оргстекла на сервоприводах.

Проект uArm от uFactory собрал средства на кикстартере уже больше двух лет назад. Они с самого начала говорили, что это будет открытый проект, но сразу после окончания компании они не торопились выкладывать исходники. Я хотел просто порезать оргстекло по их чертежам и все, но так как исходников не было и в обозримом будущем не предвиделось, то я принялся повторять конструкцию по фотографиям.

Сейчас моя робо-рука выглядит так:

Работая не спеша за два года я успел сделать четыре версии и получил достаточно много опыта. Описание, историю проекта и все файлы проекта вы сможете найти под катом.

Пробы и ошибки

Начиная работать над чертежами, я хотел не просто повторить uArm, а улучшить его. Мне казалось, что в моих условиях вполне можно обойтись без подшипников. Так же мне не нравилось то, что электроника вращается вместе со всем манипулятором и хотелось упростить конструкцию нижней части шарнира. Плюс я начал рисовать его сразу немного меньше.

С такими входными параметрами я нарисовал первую версию. К сожалению, у меня не сохранилось фотографий той версии манипулятора (который был выполнен в желтом цвете). Ошибки в ней были просто эпичнейшие. Во-первых, ее было почти невозможно собрать. Как правило, механика которую я рисовал до манипулятора, была достаточно простая, и мне не приходилось задумываться о процессе сборки. Но все-таки я его собрал и попробовал запустить, И рука почти не двигалась! Все детли крутились вокруг винтов и, сли я затягивал их так, чтобы было меньше люфтов, она не могла двигаться. Если ослаблял так, чтобы она могла двигаться, появлялись невероятные люфты. В итоге концепт не прожил и трех дней. И приступил к работе над второй версией манипулятора.

Красный был уже вполне пригоден к работе. Он нормально собирался и со смазкой мог двигаться. На нем я смог протестировать софт, но все-таки отсутствие подшипников и большие потери на разных тягах делали его очень слабым.

Затем я забросил работу над проектом на какое-то время, но вскоре принял решении довести его до ума. Я решил использовать более мощные и популярные сервоприводы, увеличить размер и добавить подшипники. Причем я решил, что не буду пытаться сделать сразу все идеально. Я набросал чертежи на скорую руки, не вычерчивая красивых сопряжений и заказал резку из прозрачного оргстекла. На получившемся манипуляторе я смог отладить процесс сборки, выявил места, нуждающиеся в дополнительном укреплении, и научился использовать подшипники.

После того, как я вдоволь наигрался с прозрачным манипулятором, я засел за чертежи финальной белой версии. Итак, сейчас вся механика полностью отлажена, устраивает меня и готов заявить, что больше ничего не хочу менять в этой конструкции:

Меня удручает то, что я не смог привнести ничего принципиально нового в проект uArm. К тому времени, как я начал рисовать финальную версию, они уже выкатили 3D-модели на GrabCad. В итоге я только немного упростил клешню, подготовил файлы в удобном формате и применил очень простые и стандартные комплектующие.

Особенности манипулятора

Механика

Для сборки необходимо вырезать детали из оргстекла толщиной 5мм:

С меня за резку всех этих деталей взяли около $10.

Основание монтируется на большом подшипнике:

Особенно трудно было продумать основание с точки зрения процесса сборки, но я подглядывал за инженерами из uArm. Качалки сидят на штифте диаметром 6мм. Надо отметить, что тяга локтя у меня держится на П-образном держателе, а у uFactory на Г-образном. Трудно объяснить в чем разница, но я считаю у меня получилось лучше.

Захват собирается отдельно. Он может поворачиваться вокруг своей оси. Сама клешня сидит прямо на валу двигателя:

В конце статьи я дам ссылку на суперподробную инструкцию по сборке в фотографиях. За пару часов можно уверенно все это скрутить, если все необходимое есть под рукой. Также я подготовил 3D-модель в бесплатной программе SketchUp. Её можно скачать, покрутить и посмотреть что и как собрано.

Электроника

Чтобы заставить руку работать достаточно всего навсего подключить пять сервоприводов к Arduino и подать на них питание с хорошего источника. У uArm использованы какие-то двигатели с обратной связью. Я поставил три обычных двигателя MG995 и два маленьких двигателя с металлическим редуктором для управления захватом.

Тут мое повествование тесно сплетается с предыдущими проектами. С некоторых пор я начал преподавать программирование Arduino и для этих целей даже подготовил свою Arduino-совместимую плату. С другой стороны как-то раз мне подвернулась возможность дешево изготовить платы (о чем я тоже писал). В итоге все это закончилось тем, что я использовал для управления манипулятором свою собственную Arduino-совместимую плату и специализированный шилд.

Этот шилд на самом деле очень простой. На нем четыре переменных резистора, две кнопки, пять разъемов для сервопривода и разъем питания. Это очень удобно с точки зрения отладки. Можно загрузить тестовый скетч и записать какой-нибудь макрос для управления или что-нибудь вроде того. Ссылку для скачивания файла платы я тоже дам в конце статьи, но она подготовлена для изготовления с металлизацией отверстий, так что мало пригодна для домашнего производства.

Программирование

Самое интересное, это управление манипулятором с компьютера. У uArm есть удобное приложение для управления манипулятором и протокол для работы с ним. Компьютер отправляет в COM-порт 11 байт. Первый из них всегда 0xFF, второй 0xAA и некоторые из оставшихся — сигналы для сервоприводов. Далее эти данные нормализуются и отдаются на отработку двигателям. У меня сервоприводы подключены к цифровым входам/выходам 9-12, но это легко можно поменять.

Терминальная программа от uArm позволяет изменять пять параметров при управлении мышью. При движении мыши по поверхности изменяется положение манипулятора в плоскости XY. Вращение колесика — изменение высоты. ЛКМ/ПКМ — сжать/разжать клешню. ПКМ + колесико — поворот захвата. На самом деле очень удобно. При желании можно написать любой терминальный софт, который будет общаться с манипулятором по такому же протоколу.

Я не буду здесь приводить скетчи — скачать их можно будет в конце статьи.

Видео работы

И, наконец, само видео работы манипулятора. На нем показано управление мышью, резисторами и по заранее записанной программе.

Источник