Четверг, 08.12.2016

В помощь радиолюбителю
Приветствую Вас Гость
Главная | Регистрация | Вход
Практика » В домашнюю мастерскую
Самодельный намоточный станок.


 

Степан Миронов

Самодельный намоточный станок.

В радиолюбительской практике, часто возникает необходимость намотать/перемотать различные обмотки трансформаторов, дросселей, реле и др. .
При разработке данного станка, ставились следующие задачи:

1. Малые габариты.
2. Плавный старт шпинделя.
3. Счётчик до 10000 витков (9999).
4. Намотка с автоматической укладкой провода. Шаг укладки (диаметр провода) 0.02 - 0.4мм.
5. Возможность намотки секционных обмоток без перенастройки.
6. Возможность закрепления и намотки каркасов без центрального отверстия.

highslide.js

Рисунок 1.
Внешний вид намоточного станка.

Состав намоточного станка.

1. Подающая бобина (катушка с проводом).
2. Притормаживание (тормозной механизм).
3. Шаговый двигатель центровки бобины.
4. Шариковые мебельные направляющие.
5. Шторка оптических датчиков механизма центровки бобины.
6. Ручка перемещения позиционера на другую секцию при намотке секционных обмоток.
7. Кнопки ручного переключения направления укладки.
8. Светодиоды направления укладки.
9. Шаговый двигатель позиционера.
10. Шторки оптических датчиков границы намотки.
11. Винт позиционера.
12. Шариковые мебельные направляющие.
13. Наматываемая катушка.
14. Двигатель намотки.
15. Счётчик витков.
16. Кнопки настройки.
17. Оптический датчик синхронизации.
18. Регулятор скорости.
 

Устройство и принцип действия.

Подающий узел.

Подающий узел предназначен для закрепления на нём бобины с проводом, различных величин, и обеспечения натяжения провода.
В него входит механизм крепления бобин и механизм подтормаживания вала.

highslide.js

Рисунок 2.
Подающий узел.

Подтормаживание.

Без подтормаживания подающей бобины, намотка провода на каркасах будет рыхлая и качественной намотки не получится. Войлочная лента «2», тормозит барабан «1». Поворот рычага «3», натягивает пружину «4» - регулировка силы торможения. Для разной толщины провода, настраивается своё притормаживание. Здесь используются готовые детали видеомагнитофона.

highslide.js

Рисунок 3.
Подтормаживающий механизм.

Центровка бобины.

Малые габариты станка и расположение в непосредственной близости, наматываемой катушки и подающей бобины с проводом, потребовали ввести дополнительный механизм центровки подающей бобины.

highslide.js highslide.js

Рисунок 4, 5.
Центрирующий механизм.

При намотке катушки, провод с бобины воздействует на шторку «5», выполненной виде “вилки” и шаговый двигатель «3», через редуктор с делением 6 и зубчатый ремень, по роликовым направляющим «4», автоматически сдвигает бобину в нужном направлении.
Таким образом, провод всегда находится по центру см. рис 4, рис 5:

highslide.js

Рисунок 6.
Датчики, вид сзади.

Состав и устройство датчиков.

19. Оптические датчики механизма центровки бобины.
5. Шторка перекрывающая датчики механизма центровки бобины.
20. Шторки перекрывающие датчики переключения направления позиционера.
21. Оптические датчики переключения направления позиционера.

Позиционер.

Шторками «20» рис. 6 - выставляется граница намотки. Шаговый двигатель, перемещает механизм укладчика, пока шторка не перекроет один из датчиков «21» рис. 6, после чего меняется направление укладки.
В любой момент можно изменить направление укладки кнопками «1» рис. 7.

highslide.js

Рисунок 7.
Укладчик.

Скорость вращения шагового двигателя «9» рис. 7, синхронизирована с помощью датчика «10», «11» рис 8, с вращением наматываемой катушки и зависит от диаметра провода установленного в меню. Диаметр провода, может быть выставлен 0.02 – 0.4мм. С помощью ручки «8» рис. 7, можно передвинуть весь позиционер в сторону, не изменяя границы намотки. Таким образом, можно намотать другую секцию в многосекционных каркасах.

highslide.js

Рисунок 8.
Оптодатчик.

Состав позиционера и оптодатчика.

1. Кнопки ручного переключения направления укладки.
2. Светодиоды направления укладки.
3. Шторки перекрывающие датчики переключения направления позиционера.
4. Линейный подшипник.
5. Капролоновая гайка.
6. Ведущий винт. Диаметр 8мм, шаг резьбы 1,25мм.
7. Шариковые мебельные направляющие.
8. Ручка перемещения позиционера на другую секцию при намотке секционных обмоток.
9. Шаговый двигатель.
10. Оптический датчик синхронизации.
11. Диск, перекрывающий датчик синхронизации. 18 прорезей.
 

Приёмный узел.

highslide.js

Рисунок 9.
Приёмный узел.

highslide.js highslide.js

Рисунок 10, 11.
Приёмный узел.

1. Счётчик витков.
2. Коллекторный высокоскоростной двигатель.
3. Шестерня редуктора.
4. Кнопка «сброс счётчика».
5. Регулировка скорости.
6. Включатель «Старт намотки».
7. Крепёж наматываемой катушки.

Вращение наматываемой катушки, производит коллекторный высокооборотный двигатель через редуктор.
Редуктор состоит из трёх шестерён с общим делением 18. Это обеспечивает необходимый вращающий момент на малых оборотах.
Регулировка скорости двигателя, производится изменением питающего напряжения.

highslide.js highslide.js

Рисунок 12, 13.
Крепление каркаса имеющего отверстие.

Конструкция приёмного узла позволяет закреплять, как каркасы имеющие центральное отверстие, так и каркасы, таких отверстий не имеющие, что хорошо видно на рисунках.

highslide.js highslide.js

Рисунок 14, 15.
Крепление каркаса не имеющего отверстие.

Электрическая схема.

highslide.js

Рисунок 16.
Электрическая схема намоточного станка.

Всеми процессами станка, управляет микроконтроллер PIC16F877.
Индикация количества витков и диаметра провода, отображается на светодиодном четырёх знаковом индикаторе. При нажатой кнопке «D», отображается диаметр провода, при отжатой количество витков.
Для изменения диаметра провода, нажать кнопку «D» и кнопками «+», «-» изменить значение. Установленное значение автоматически сохраняется в EEPROM. Кнопка «Zerro» - обнуление счётчика. Разъём «ISCP» служит для программирования микроконтроллера.

P.S. Чертежей механической части не существует, потому что устройство изготовлялось в одном экземпляре, и конструкция формировалась в процессе сборки.
В данной конструкции были использованы имеющиеся в разборке элементы и узлы (не имеющие маркировки) от видеомагнитофонов и принтеров.
Ни в коем случае я не настаиваю в точном повторении данной конструкции, а лишь как в использовании каких-либо узлов от неё в своих конструкциях.
Повторение данного устройства возможно опытными радиолюбителями, имеющие навыки работы с механикой и способными изменить конструкцию под свои, имеющиеся механические части.
Механическая часть соответственно, может быть реализована по другому.
Редукторы на двигателях, могут быть и с другим делением.

Критические элементы:

Чтобы программа работала правильно, необходимо соблюсти ряд условий, а именно;
Оптический датчик «17» рис 1. , может быть другой конструкции, но обязательно на 18 отверстий.
Винт позиционера, обязательно с шагом 1,25мм – это стандартный шаг для винта диаметром 8мм.
Шаговый двигатель позиционера 48 шагов/оборот, 7.5 градусов/шаг – это самые распространённые двигатели в оргтехнике.

Демонстрационный ролик работы станка:

 

Ниже в прикреплении (в архиве) собраны все необходимые файлы и материалы для сборки намоточного станка.
Если по сборке и наладке у кого-то возникнут какие либо вопросы, то задавайте их здесь на форуме. По возможности постараюсь ответить и помочь.

Желаю всем удачи в творчестве и всего наилучшего!

Miron63.

Архив "Намоточный станок"."

 

Категория: В домашнюю мастерскую | Просмотров: 18743 | Добавил: miron63

Понравилась статья - нажми на кнопку!

Мне нравится!

Всего кликов: 194

Назад

Поделись с друзьями:




Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться или войти на сайт под своим именем.


Всего комментариев: 30
1 2 »
* * 30) Добавил: StrahAA Саша Страх (28.10.2016 16:24) [Материал]

Так вот вопрос - для желающих повторить конструкцию доступна прошивка только под секторное кольцо на 18 отв. или есть возможность перегенерить код под доступное кольцо через Вас или дать возможность коллективно работать над исходником с выкладкой внесенных доработок.

* * 29) Добавил: miron63 Степан (27.10.2016 22:19) [Материал]


Цитата
Кстати в приведенном фото второго станка дырочек гораздо больше 18
В новом станке 32 отверстия и изменённая под это прошивка. Принципиальной разницы нет.

Цитата
у нас максимальное сопротивление обмотки 35Ом при 24В питании. Включаем смекалку?
Снизить питание до 18в или погасить излишки тока мощным резистором включенным в цепь общего вывода обмоток двигателя.

* * 28) Добавил: StrahAA Саша Страх (27.10.2016 21:55) [Материал]

И еще вопрос. Двигателей набрали с разборки целую коробку, хорошо что некоторые маркированы с углом поворота на шаг 7.5 гр., значит наш вариант. Но вопрос в том, что ни один из них не будет работать с ULN2003 (нагрузка 0.5 А на ключ), а у нас максимальное сопротивление обмотки 35Ом при 24В питании. Включаем смекалку?

* * 27) Добавил: StrahAA Саша Страх (27.10.2016 21:34) [Материал]

Кстати в приведенном фото второго станка дырочек гораздо больше 18

* * 26) Добавил: StrahAA Саша Страх (27.10.2016 21:30) [Материал]

Спасибо за быстрый ответ и подсказку. Значит тема жива и актуальна. Будем ускоряться в изготовлении.

* * 25) Добавил: miron63 Степан (26.10.2016 22:06) [Материал]

Изменений и доработок не будет. Всё можно сделать, применив радиолюбительскую смекалку.
Делал второй такой же станок, готового датчика не было, делал самодельный. См. фото:

* * 24) Добавил: nean Андрей Страдзин (26.10.2016 21:28) [Материал]

Цитата
но пока уперлись в оптический датчик на 18 отверстий.
Вообще здесь проблем не вижу.
Сделайте датчик чуть другой конструкции, по типу старой "мышки" от компа - обычный диск с 18-ю отверстиями по кругу. Отверстия проходят между свето-фотодиодами, в качестве которых хорошо подойдут датчики от старых принтеров.

* * 23) Добавил: StrahAA Саша Страх (26.10.2016 13:24) [Материал]

Здравствуйте ! Решили повторить Ваш станок. Начали перебирать весь свой хлам, но пока уперлись в оптический датчик на 18 отверстий. Вопрос - можно ли поправить индивидуально прошивку на имеющийся датчик (7, 8, 9, 11 и т.д), а лучше предусмотреть ввод этого параметра с кнопок ?

* * 22) Добавил: Gorec96 Башир Джимиев (22.10.2016 21:06) [Материал]

Добрый время суток! у меня такой вопрос могу ли я приобрести готовый станок с уважением Башир Джимиев .

* * 21) Добавил: K750 Михаил (18.09.2016 12:29) [Материал]

ОК, спасибо, 73!

* * 20) Добавил: miron63 Степан (18.09.2016 12:21) [Материал]


Цитата
Будет ли корректно работать программа без узла центровки бобины,
Да, будет работать. Входы  датчиков сдвига бобины, соединить с корпусом.

* * 19) Добавил: K750 Михаил (18.09.2016 10:40) [Материал]

Степан, здравствуйте.
Есть вопрос по станочку, точнее по схеме: Будет ли корректно работать программа без узла центровки бобины, (без элементов IC2, stepper2, датчики сдвига бобины)?
Если нет, то какие изменения в схеме сделать чтобы пока обойтись без этого узла.

* * 18) Добавил: miron63 Степан (29.08.2016 20:28) [Материал]

Ошибки в программе и схеме нет. Сейчас я собираю второй станок по этой же схеме использую эту же прошивку. Пока ошибок не обнаружено.  Всё работает так же как и в первом станке.

* * 17) Добавил: agz90 Atanas Zanev (28.08.2016 17:42) [Материал]

Я забыл упомянуть, что шаговый двигатель к шагу 40 снова вращается медленнее, чем показано на видео.

* * 16) Добавил: agz90 Atanas Zanev (28.08.2016 17:37) [Материал]

Здравствуйте еще раз, я пусть все это вместе взятые, но оказалось, еще одна проблема. При запуске на маленькой кнопке блокировки они для левого и правого в одном направлении, а при достижении одного из оптронов не меняет направление. Я думаю, что появляется ошибка в программе контроллера.
Еще одна моя идея состоит в том, чтобы заменить шаговый двигатель с реверсивным двигателем и интеграл L 293, но как может и понятия не имею сейчас.
Любые предложения от вас. Я хочу, чтобы сохранить идею всей схемы, потому что это очень хорошо.

* * 15) Добавил: miron63 Степан (18.07.2016 16:55) [Материал]

Изменить 105 можно, но лучше найти причину. Вероятно оптический датчик не достаточно открывается. Поменять датчики местами, проверить исправность самого датчика.

* * 14) Добавил: agz90 Atanas Zanev (18.07.2016 15:29) [Материал]

ета мне понятно, но на RC2 имею 0,231 волт , а на RC1 3 волт. Могу ли я изменить резистор 105 от 10K до 20K примера.

* * 13) Добавил: miron63 Степан (18.07.2016 14:30) [Материал]

Выводы  RC1, RC2 - должны быть закорочены на землю, тогда двигатель крутить не должен. Если разомкнуть один из них, двигатель должен крутить в соответствующую сторону.

* * 12) Добавил: agz90 Atanas Zanev (18.07.2016 14:17) [Материал]

Здравствуйте, я сделал электронику, но ест проблема, двигатель центрирования катушки постоянно вращает налево и когда я даю к земля нога RC1 двигатель останавливается кратковременно а потом запускается снова, что может быть проблемой, спасибо заранее.

* * 11) Добавил: SkyDancer Владимир Куприков (25.06.2016 19:42) [Материал]

блин если добавить блок регулировки шага и автоматический реверс(контактный на боковинки корпуса или принудительно регулируемый) то цены твоему станку не будет, я бы с удовольствием купил-бы такой

1-20 21-30