Сортировщик винтов: старый Ultimaker превратили в универсальную машину для разбора физического барахла
Переделанный Ultimaker Original раскладывает винты и болты по ячейкам, объединяя оптические признаки с взвешиванием и макросъёмкой. Печатная механика 3D-принтера стала портальным роботом после замены хотэнда подъёмным захватом. Самое узкое место системы — надёжно отделить визуально близкие крепежи, различающиеся профилем и шагом резьбы.
Ultimaker Original превратили в автоматический сортировщик винтов и болтов: вместо печатающей головки на штатной XY-каретке установлен захват с вертикальным ходом. Детали подаются конвейером, по одной попадают на подсвеченную площадку, а после распознавания портал переносит их в нужную приёмную ячейку. Разбор установки опубликован Hackaday 8 августа 2026 года; механический модуль захвата ранее появился на странице проекта автора Aad.
Исходная кинематика принтера здесь решает наиболее трудоёмкую часть задачи. Уже имеются ременные оси, шаговые двигатели, направляющие, концевики и жёсткая рама с повторяемым позиционированием в плоскости. Потребовалась замена рабочего инструмента и добавление периферии, связанной с подачей, измерением и раскладкой. Такой подход оставляет ограничения 3D-принтерной механики — люфты, вибрации длинных ремней и невысокую жёсткость портала при быстрых ускорениях, — однако для поштучного разбора крепежа этих параметров достаточно.
За приводами следит ESP32-WROOM: он управляет шаговыми двигателями и сервомеханизмами. Камерой служит ESP32-CAM, адаптированная под объективы M12. Смена штатной оптики нужна для настройки фокуса и поля зрения под небольшую рабочую зону, где измеряются форма, габариты и ориентация предмета. Пьезодатчик фиксирует падение детали с конвейера и даёт системе временную метку для следующего цикла. Верхний уровень классификации и координации вынесен на ПК.
Оптика не остаётся единственным каналом идентификации. Захват переносит объект на отдельную подвижную весовую платформу с тензодатчиком, а для спорных случаев предусмотрен USB-микроскоп. В результате решение может сопоставлять несколько независимых признаков: видимый силуэт, длину, диаметр, положение, массу и увеличенное изображение поверхности. Для винтов такой набор полезен при разделении крепежа одинаковой общей формы, но разной длины либо материала; масса также помогает выявить детали с шайбами, гайками или необычной головкой.
Опубликованная демонстрация не содержит производительности, повторяемости координат, разрешения весового канала и статистики ошибочных классификаций. Отдельно не подтверждена автоматическая идентификация шага резьбы или различение близких стандартов. Автор указывает телеобъектив как возможное развитие для такой проверки: мелкий профиль резьбы требует значительно большего масштаба изображения и стабильной дистанции до объекта. При боковой подсветке и недостаточной глубине резкости витки легко теряют контраст, а загрязнение и повреждения крепежа добавляют ложные признаки.
Тем не менее система уже показывает полезную архитектуру для лабораторной автоматизации. Тот же портал с подачей и набором измерительных позиций можно настроить на разбор разъёмов, подшипников, шайб, крупных SMD-компонентов или небольших механических деталей. Для каждого класса потребуется собственная оснастка, освещение, калибровка камеры и пороги классификации. CAD-модели захвата и сборки опубликованы в STEP, поэтому переделка старого принтера не ограничивается единичным прототипом.