Minivac 601 (Versie 1.0) Gemotoriseerde Draaischakelaar - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Dit is het beloofde vervolg op mijn Minivac 601 Replica (versie 0.9) Instructable. Dit lukte sneller dan verwacht en ik ben best tevreden met het resultaat. Het hier beschreven decimale invoer-uitvoerpaneel is een vervanging voor de handmatige versie die wordt beschreven in de versie 0.9 Instructable. Zoals de titel al zegt, voegt het de gemotoriseerde functie toe aan de draaischakelaar met zestien standen. Net als bij de originele Minivac 601 wordt dit bereikt met behulp van een frictieaandrijving. Hier is een video van de gemotoriseerde draaischakelaar in actie:

Het nieuwe ontwerp begint met een robuustere Rotary Switch met echte lagers voor een veel soepelere werking. Een van de problemen met het vorige ontwerp was dat de toleranties op de schakelaar zelf vrij ruim waren. Hierdoor had de motor te veel koppel nodig om de schakelaar goed te draaien.

Bovendien wordt met het nieuwe op solenoïde gebaseerde ontwerp de motor alleen ingeschakeld wanneer deze actief is. Wanneer het niet in gebruik is, wordt het losgemaakt van de schakelaar, waardoor een geweldig "gevoel" ontstaat bij het handmatig bedienen van de schakelaar.

Benodigdheden

Voor deze Instructable heb je naast de 3D-geprinte onderdelen het volgende nodig:

• 1 4 mm urethaan ronde riem - ongeveer 300 mm vereist (Amazon)
• 2 F684ZZ dubbel afgeschermde flenskogellagers 4x9x4 mm (Amazon)
• 1 12V-solenoïde Uxcell a14032200ux0084 (Amazon)
• 1 Yosoo Micro DC 12V snelheidsreductiemotor (Amazon)
• 2 M3 x 10 mm bouten met moeren
• 8 M3 x 8 mm bouten met moeren
• 2 M3 x 6 mm bouten
• 4 M2 x 6 mm schroeven
• 1 klein stukje rubberen slang met een binnendiameter van ongeveer 7 mm en een buitendiameter van ongeveer 10 mm
• 1 12V DPDT-signaalrelais voor algemeen gebruik - Digi-Key onderdeelnummer 399-11029-5-ND
• 16 reed-schakelaars - Digi-Key onderdeelnummer 2010-1087-ND
• 19 schijfmagneten - 6 mm (diameter) x 3 mm (hoogte)
• 1 85 mm lengte van 4 mm pianodraad
• 1 65 mm lengte van 0,8 mm pianodraad

Stap 1: Druk de onderdelen af

Afdrukresolutie: 0,2 mm

Invulling: 20%

Omtrek: 5 (Alle gaten in de bovenpanelen moeten zeer "robuust" zijn om het solderen van onderdelen te ondersteunen.)

Filament: AMZ3D PLA in zwart-wit voor het paneel, elke kleur (en) kan worden gebruikt voor de interieuronderdelen

Opmerkingen: Alle onderdelen zijn afgedrukt in PLA zonder steunen. De volgende onderdelen zijn vereist voor deze Instructable:

• 1 MV601 Decimaal invoer-uitvoerpaneel
• 1 MV601 Wrijvingsaandrijfmotorwiel
• 1 MV601 Motorsteun
• 1 RS-lichaam
• 1 RS-vliegwiel
• 3 RS-pakking:
• 1 RS-knop
• 1 RS-rotor
• 1 RS Top

Stap 2: bereid het invoer-uitvoerpaneel voor

Volg de instructies van stap 3 van de Minivac 601 Replica (versie 0.9) Instructable, voeg de klinknagels en soldeerlippen toe aan het Input-Output-paneel.

Daarnaast vanaf stap 6:

Bereid de soldeerlippen voor door elk paar nokken op het hoofdpaneel naar elkaar toe te draaien (gebruik de klinknagel als spil) totdat de grote gaten op één lijn liggen met elkaar. Buig de uiteinden van de uitgelijnde nokken voorzichtig een paar graden omhoog (een kleine punttang werkt hiervoor goed). Gebruik de bovenstaande foto's om de optimale oriëntatie voor elke lug te bepalen.

Stap 3: Bereid het vliegwiel, de knop en de rotor van de draaischakelaar voor

Duw zes van de M3-moeren in de sleuven aan de bovenkant van het vliegwiel en de rotor en de onderkant van de knop. Schroef de M3 x 8 mm bouten vanaf de zijkanten in deze moeren totdat ze net het asgat bereiken om als stelschroeven te dienen. Op dit punt gebruikte ik een 3D-pen om de sleuven in te vullen met filament, waarbij ik de moeren stevig vasthield. Je zou hetzelfde kunnen bereiken met een beetje hete lijm.

Snijd een lengte van de 4 mm urethaan ronde riem die slechts een paar mm korter is dan de omtrek van het vliegwiel. Verwarm met een kaars de uiteinden van het koord tot ze net smelten en voeg de twee uiteinden dan snel samen. Houd de samengevoegde uiteinden ongeveer 30-60 seconden bij elkaar terwijl het plastic afkoelt en probeer ze zo goed mogelijk uitgelijnd te houden. Er zijn veel goede YouTube-video's beschikbaar over hoe u dit kunt doen. Span uw nieuwe rubberen "o-ring" over het vliegwiel in de groef rond de rand zoals in de afbeelding hierboven.

Plaats twee schijfmagneten in de onderkant van de RS-rotor. Het is erg belangrijk dat de polariteit van de magneten die zich aan de onderkant van de RS-rotorschijf bevinden, het tegenovergestelde is van de polariteit van de magneten die in de RS-behuizing zijn bevestigd. Met andere woorden: ze moeten aantrekken! Steek ook een schijfmagneet in het gat aan de zijkant van de rotor. Gebruik indien nodig een beetje lijm om deze magneten op hun plaats te houden.

Schuif een 85 mm lang pianodraad van 4 mm in de as van de rotor. Laat ongeveer 18 mm uitsteken vanaf de onderkant van de rotor, zoals hierboven afgebeeld. Draai de stelschroeven op de as vast. Niet te vast aandraaien.

Stap 4: Bereid de Rotary Switch Top voor

Druk vanaf de binnenkant van de Rotary Switch Top een van de flenskogellagers in het middelste gat. Als het correct is geïnstalleerd, moet het zowel aan de binnen- als buitenkant van de RS-body gelijk liggen.

Bevestig aan de buitenkant de 12V-solenoïde aan de Rotary Switch Top met behulp van twee M3 x 6 mm-bouten, de meegeleverde gaten en de schroefdraadgaten in de solenoïde zelf. Zie de afbeelding hierboven.

Stap 5: Bereid de motor en motorsteun voor

Schuif het wrijvingsaandrijfmotorwiel op de as van de 12v snelheidsreductiemotor. Het moet goed passen. Eenmaal op zijn plaats, snijdt u een rubberen slang van 9 mm van de juiste maat en spant u deze over het zojuist toegevoegde motorwiel. Dit zou veel trekkracht moeten geven.

Soldeer enkele draden op de draden aan de onderkant van de motor. Wees voorzichtig, deze zijn vrij delicaat.

Gebruik een paar kleine kabelbinders om de motor aan de motorbevestiging te bevestigen in de daarvoor bestemde sleuf, zoals in de afbeelding hierboven.

Stap 6: Vul het draaischakelaarlichaam in

Duw eerst het andere flenskogellager van binnenuit in het middelste gat van het RS-lichaam. Als deze correct is geïnstalleerd, moet deze zowel aan de binnen- als buitenkant van de RS-body gelijk liggen. De mijne paste precies en had geen lijm nodig om op zijn plaats te blijven.

Steek de zestien reed-schakelaars in de sleuven rond de RS Body. De pinnen voor de schakelaars moeten gemakkelijk door de gaten van de binnenkant naar de buitenkant van het lichaam gaan en kunnen van buitenaf voorzichtig worden gebogen om de schakelaar op zijn plaats te houden.

Plaats zestien schijfmagneten in de RS Body. Zorg ervoor dat de polariteit van alle zestien magneten hetzelfde is. Je kunt een beetje lijm gebruiken om ze vast te houden als ze zelf niet voldoende vastgrijpen. Ze moeten gelijk zijn met de binnenkant van de onderkant van de RS-behuizing wanneer ze worden geplaatst.

Stap 7: Bevestig de RS-behuizing aan het decimale invoer-uitvoerpaneel

Gebruik vier M3 x 8 mm bouten en moeren om de RS-behuizing aan de achterkant van het Input-Output-paneel te bevestigen, zoals weergegeven in de afbeelding hierboven.

Stap 8: Sluit de draaischakelaar aan op het decimale invoer-uitvoerpaneel

Draad in de Rotary Switch. Strip eerst voldoende isolatie van een 22 AWG massieve kerndraad zodat het blanke koper volledig om de behuizing van de draaischakelaar wikkelt en er nog minstens 3 inch geïsoleerde draad over is. Soldeer voorzichtig de blote draad aan de onderste draden van alle 16 reed-schakelaars die ze met elkaar verbinden. U moet beginnen en eindigen in de positie die wordt aangegeven door de gele draad in de bovenstaande afbeelding, zodat de draad kan worden bevestigd aan de ARM-soldeerlip van het paneel.

Met korte lengtes van 22 AWG-draad sluit u de bovenste draad van elke reed-schakelaar aan op de bijbehorende soldeerlip (groene draden hierboven). Deze verbindingen vereisen een beetje een delicate aanraking om het plastic niet te smelten.

Stap 9: Bevestig de motor en motorsteun

Gebruik de twee M3 x 10 mm bouten en moeren om de motor en motorconstructie aan de achterkant van het digitale invoer-uitvoerpaneel te bevestigen. Gebruik de afbeelding hierboven als richtlijn.

Stap 10: installeer de draaischakelaarrotor

Plaats drie Rotary Switch-pakkingen op de as aan de onderkant van de rotor. Dit zorgt voor de juiste afstand tussen de magneten op het lichaam en de rotor. Schuif de rotor en de as in het lager aan de onderkant van de behuizing van de draaischakelaar.

Stap 11: Bevestig de Rotary Switch Top

Schuif de Rotary Switch Top langs de as naar beneden en bevestig deze met vier M2 Schroeven aan de Rotary Switch Body. Zorg ervoor dat de solenoïde is uitgelijnd met de motorbevestiging.

Stap 12: Koppel de solenoïde en de motorbevestiging

Gebruik een stuk pianodraad van 0,8 mm om de solenoïde en de motorsteun te verbinden. Zoals te zien is in de eerste afbeelding hierboven, moet de draad 35 mm zijn aan de lange zijde en de kortere zijden ongeveer 15 mm. Na installatie buigt u de korte uiteinden van de draden om te voorkomen dat ze van de solenoïde en de motorsteun afglijden. Zie de tweede foto.

Stap 13: Bedraad de motor, solenoïde en relais

Bedraad de motor, solenoïde en relais zoals in de afbeelding hierboven. De solenoïdekabels (blauw) zijn parallel bedraad met die van de motor (rood en geel). Ik heb de motor en de solenoïde gewoon "afgeluisterd" via de normaal gesloten schakelaar van het relais (geel, blauw aan de ene kant wit aan de andere kant naar de RUN-klinknagels (17)), en heb vervolgens de relaisspoel aangesloten op de STOP-klinknagels (19) op het decimale invoer-uitvoerpaneel (oranje). De motor, solenoïde en relaisspoel (rood, blauw, oranje) hebben allemaal een gemeenschappelijke draad die is aangesloten op de gedeelde klinknagels die zijn gemarkeerd met de 18).

Stap 14: Testen

Voordat u de Rotary Switch Knob kunt bevestigen, moet u ervoor zorgen dat de wijzer van de knop is uitgelijnd met de Rotary Switch Rotor-magneet. Dit deed ik door mijn multimeter aan te sluiten op de ARM en 0 punten op het paneel en de rotor te draaien totdat het circuit gesloten was. Schuif de Rotary Switch Knop op de 18 mm as totdat deze gelijk ligt met het Decimale Input-Output paneel en draai de stelschroeven vast met de knop naar de 0 gericht.

U zou nu het nieuwe en verbeterde gemotoriseerde draaischakelaarpaneel met zestien standen in het Minivac 601-frame moeten kunnen laten vallen. Als u 12V-stroom op de RUN-aansluitingen van het paneel aansluit, moet de draaischakelaar in één richting draaien. Keer de polariteit van de stroomdraden om en de draaischakelaar moet in de tegenovergestelde richting draaien.

Als u de motor van stroom voorziet als u de STOP-kabels van stroom voorziet, moet de motor stoppen. Zie Experimenten 12, 13 en 14 in de handleiding getiteld "Boek 1 - Kennismaken met de Minivac 601" voor meer details.

OPMERKING: Deze methode om te stoppen is iets anders dan de "kortsluiting"-methode die wordt gebruikt in de originele Minivac 601. De STOP moet hier een goed gevoed circuit zijn en niet alleen een "draad" die loopt van klinknagels 18 naar 19.

Stap 15: Laatste gedachten

Ik heb een aantal paden bewandeld toen ik probeerde te beslissen hoe ik de Rotary Switch het beste kon "motoriseren".

Mijn eerste (mislukte) ontwerp betrof een gelijkstroommotor die via katrollen op de Rotary Switch was aangesloten. In feite was het vliegwiel van deze Instructable opnieuw bedoeld vanuit dat ontwerp.

In één plan overwoog ik een Arduino en een motorcontroller te gebruiken met een DC- of stappenmotor. De ironie van het gebruik van een microprocessor die vele orden van grootte krachtiger is dan het apparaat dat ik probeerde te repliceren, was me niet ontgaan.

Een andere methode omvatte een gelijkstroommotor met laag toerental en een hoog koppel met een versnelling en een op een solenoïde gebaseerd koppelingsmechanisme.

Uiteindelijk ben ik erg blij dat ik een oplossing heb kunnen vinden die niet alleen eenvoudiger was dan al het bovenstaande, maar ook meer in lijn was met het ontwerp van de originele Minivac 601.