Minivac 601 (Версия 1.0) Моторизованный поворотный переключатель: 15 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Это обещанное продолжение моей реплики Minivac 601 (версия 0.9). Это произошло быстрее, чем ожидалось, и я очень доволен результатом. Описанная здесь панель «Десятичный ввод-вывод» является заменой ручной версии, описанной в Руководстве по версии 0.9. Как сказано в названии, он добавляет моторизованную функцию к шестнадцатипозиционному поворотному переключателю. Как и в оригинальном Minivac 601, это достигается с помощью фрикционного привода. Вот видео моторизованного поворотного переключателя в действии:

Новый дизайн начинается с более прочного поворотного переключателя с настоящими подшипниками для более плавной работы. Одна из проблем предыдущей конструкции заключалась в том, что допуски на самом переключателе были довольно низкими. В результате двигателю требовался слишком большой крутящий момент для правильного поворота переключателя.

В дополнение к новой конструкции на основе соленоидов, двигатель включается только тогда, когда он активен. Когда он не используется, он отсоединяется от переключателя, что обеспечивает отличное «ощущение» при ручном управлении переключателем.

Запасы

Для этого руководства, помимо деталей, напечатанных на 3D-принтере, вам понадобится следующее:

• 1 4-миллиметровый круглый уретановый ремень - требуется около 300 мм (Amazon)
• 2 шарикоподшипника с двойным экраном и фланцем F684ZZ 4x9x4 мм (Amazon)
• 1 12 В Соленоид Uxcell a14032200ux0084 (Amazon)
• 1 мотор-редуктор Yosoo Micro DC 12V (Amazon)
• 2 болта M3 x 10 мм с гайками
• 8 болтов M3 x 8 мм с гайками
• 2 болта M3 x 6 мм
• 4 винта M2 x 6 мм
• 1 небольшой кусок резинового шланга с внутренним диаметром около 7 мм и наружным диаметром около 10 мм.
• 1 сигнальное реле общего назначения 12 В DPDT - номер детали Digi-Key 399-11029-5-ND
• 16 герконовых переключателей - номер детали Digi-Key 2010-1087-ND
• 19 дисковых магнитов - 6 мм (диаметр) x 3 мм (высота)
• 1 фортепианная струна длиной 4 мм длиной 85 мм
• 1 рояльная струна диаметром 0,8 мм длиной 65 мм

Шаг 1. Распечатайте детали

Разрешение печати: 0,2 мм

Заполнение: 20%

Периметры: 5 (Все отверстия в верхних панелях должны быть очень «прочными», чтобы поддерживать пайку деталей.)

Нить: AMZ3D PLA в черном и белом цвете для панели, любой цвет (-а) можно использовать для внутренних частей

Примечания: Все детали были напечатаны из PLA без опор. Для этого Руководства требуются следующие детали:

• 1 Десятичная панель ввода-вывода MV601
• 1 MV601 Колесо двигателя привода трения
• 1 держатель двигателя MV601
• 1 корпус RS
• 1 маховик RS
• 3 Прокладка RS
• 1 ручка RS
• 1 ротор RS
• 1 верхняя часть RS

Шаг 2: Подготовьте панель ввода-вывода

Следуя инструкциям шага 3 Руководства по Minivac 601 Replica (версия 0.9), добавьте заклепки и припаяйте выступы на панель ввода-вывода.

Дополнительно из шага 6:

Подготовьте наконечники для пайки, повернув каждую пару выступов на главной панели друг к другу (используя заклепку в качестве оси), пока большие отверстия не совместятся друг с другом. Осторожно загните концы выровненных выступов на несколько градусов вверх (для этого подойдут маленькие плоскогубцы). Используйте фотографии выше, чтобы определить оптимальную ориентацию каждого выступа.

Шаг 3: Подготовьте маховик поворотного переключателя, ручку и ротор

Вставьте шесть гаек M3 в прорези на верхней части маховика и ротора, а также в нижней части ручки. Вверните болты M3 x 8 мм по бокам в эти гайки до тех пор, пока они не достигнут отверстия вала, которое будет действовать как установочные винты. На этом этапе я использовал 3D-ручку, чтобы заполнить щели нитью, надежно удерживая гайки. То же самое можно сделать с помощью небольшого количества горячего клея.

Отрежьте 4-миллиметровый уретановый круглый ремень на несколько мм короче окружности маховика. Используя свечу, нагрейте концы шнура, пока они не расплавятся, а затем быстро соедините два конца вместе. Удерживайте соединенные концы вместе примерно 30-60 секунд, пока пластик остынет, стараясь держать их как можно ровнее. На YouTube есть много хороших видеороликов о том, как это сделать. Протяните новое резиновое уплотнительное кольцо через маховик в канавку по краю, как показано на рисунке выше.

Вставьте два дисковых магнита в нижнюю часть ротора RS. Очень важно, чтобы полярность магнитов, которые будут находиться в нижней части диска ротора RS, была противоположной полярности магнитов, закрепленных в корпусе RS. Другими словами, они должны привлекать! Также вставьте дисковый магнит в отверстие сбоку ротора. При необходимости используйте немного клея, чтобы закрепить эти магниты на месте.

Вставьте струну для фортепиано длиной 85 мм 4 мм в вал ротора. Оставьте около 18 мм выступом из нижней части ротора, как показано на рисунке выше. Затяните установочные винты на валу. Не затягивайте слишком сильно.

Шаг 4: Подготовьте верхнюю часть поворотного переключателя

С внутренней стороны верхней части поворотного переключателя вдавите один из фланцевых шарикоподшипников в центральное отверстие. При правильной установке он должен быть заподлицо как внутри, так и снаружи корпуса RS.

С внешней стороны прикрепите соленоид 12 В к верхней части поворотного переключателя с помощью двух болтов M3 x 6 мм, предусмотренных отверстий и резьбовых отверстий в самом соленоиде. См. Картинку выше.

Шаг 5: Подготовьте двигатель и крепление двигателя

Наденьте колесо электродвигателя привода трения на вал 12-вольтового редукторного электродвигателя. Он должен плотно прилегать. После этого отрежьте 9-миллиметровый резиновый шланг подходящего размера и протяните его над только что добавленным моторным колесом. Это должно обеспечить хорошее сцепление с дорогой.

Припаяйте несколько проводов к выводам в нижней части двигателя. Будьте осторожны, они довольно деликатные.

Используя пару небольших стяжек, прикрепите двигатель к держателю двигателя в предусмотренном слоте, как показано на рисунке выше.

Шаг 6: заполните корпус поворотного переключателя

Сначала вставьте другой шарикоподшипник с фланцем в центральное отверстие корпуса RS изнутри. При правильной установке он должен быть заподлицо как внутри, так и снаружи корпуса RS. Моя плотно прилегала и не требовала клея, чтобы оставаться на месте.

Вставьте шестнадцать герконов в пазы вокруг корпуса RS. Штифты переключателей должны легко проходить через отверстия изнутри наружу корпуса и должны быть осторожно согнуты снаружи, чтобы переключатель оставался на месте.

Вставьте шестнадцать дисковых магнитов в корпус RS. Убедитесь, что полярность всех шестнадцати магнитов одинакова. Вы можете использовать немного клея, чтобы удержать их, если они не схватываются сами по себе. При установке они должны быть заподлицо с внутренней нижней частью корпуса RS.

Шаг 7: прикрепите корпус RS к панели десятичного ввода-вывода

С помощью четырех болтов и гаек M3 x 8 мм прикрепите корпус RS к задней части панели ввода-вывода, как показано на рисунке выше.

Шаг 8: Подключите поворотный переключатель к панели десятичного ввода-вывода

Провод в поворотном переключателе. Сначала снимите достаточную изоляцию с одножильного провода 22 AWG, чтобы голая медь полностью обернулась вокруг корпуса поворотного переключателя и оставалось не менее 3 дюймов изолированного провода. Осторожно припаяйте оголенный провод к нижним выводам всех 16 герконов, соединяя их вместе. Вы должны начинать и заканчивать в положении, показанном желтым проводом на картинке выше, чтобы провод можно было прикрепить к паяльному наконечнику ARM на панели.

Короткими отрезками провода 22 AWG подключите верхний вывод каждого язычкового переключателя к соответствующему наконечнику для пайки (зеленые провода выше). Эти соединения требуют деликатного прикосновения, чтобы не расплавить пластик.

Шаг 9: прикрепите двигатель и крепление двигателя

С помощью двух болтов и гаек M3 x 10 мм прикрепите двигатель и узел двигателя к задней части панели цифрового ввода-вывода. Используйте изображение выше в качестве руководства.

Шаг 10: Установите ротор поворотного переключателя

Установите три прокладки поворотного переключателя на вал в нижней части ротора. Это обеспечит правильное расстояние между магнитами на корпусе и роторе. Вставьте ротор и вал в подшипник в нижней части корпуса поворотного переключателя.

Шаг 11: прикрепите верхнюю часть поворотного переключателя

Сдвиньте верхнюю часть поворотного переключателя вниз по валу и прикрепите его к корпусу поворотного переключателя с помощью четырех винтов M2. Убедитесь, что соленоид выровнен с держателем двигателя.

Шаг 12: Соедините соленоид и опору двигателя

Используйте кусок рояльной проволоки 0,8 мм, чтобы соединить соленоид и опору двигателя. Как показано на первом рисунке выше, длина провода должна составлять 35 мм по длинной стороне и около 15 мм по короткой стороне. После установки согните короткие концы проводов, чтобы они не соскользнули с соленоида и крепления двигателя. Смотрите вторую картинку.

Шаг 13: Подключите двигатель, соленоид и реле

Подключите двигатель, соленоид и реле, как показано на рисунке выше. Провода соленоида (синие) подключены параллельно электродвигателю (красный и желтый). Я просто подключил двигатель и соленоид через нормально замкнутый переключатель реле (желтый, синий с одной стороны, белый с другой - к заклепкам RUN (17)), затем подключил катушку реле к заклепкам STOP (19). на панели десятичного ввода-вывода (оранжевый). Двигатель, соленоид и катушка реле (красный, синий, оранжевый) имеют общий провод, подключенный к общим заклепкам, обозначенным цифрой 18).

Шаг 14: Тестирование

Прежде чем вы сможете прикрепить ручку поворотного переключателя, вы должны убедиться, что указатель ручки совмещен с магнитом ротора поворотного переключателя. Я сделал это, подключив свой мультиметр к ARM и 0 точкам на панели и повернув ротор, пока цепь не замкнулась. Сдвиньте ручку поворотного переключателя на вал 18 мм до тех пор, пока она не будет заподлицо с панелью десятичного ввода-вывода, и затяните установочные винты так, чтобы ручка указывала на 0.

Теперь вы сможете установить новую улучшенную моторизованную панель с шестнадцатипозиционным поворотным переключателем в раму Minivac 601. Если вы подаете питание 12 В на клеммы RUN панели, поворотный переключатель должен повернуться в одном направлении. Поменяйте полярность силовых проводов, и поворотный переключатель должен повернуться в противоположном направлении.

При подаче питания на двигатель, если вы запитываете провода СТОП, двигатель должен остановиться. См. Эксперименты 12, 13 и 14 в руководстве под названием «Книга 1 - Знакомство с Minivac 601» для получения более подробной информации.

ПРИМЕЧАНИЕ. Этот метод остановки немного отличается от метода «короткого замыкания», использованного в оригинальном Minivac 601. В данном случае ОСТАНОВКА должна представлять собой цепь с надлежащим питанием, а не просто «провод», идущий от заклепок с 18 по 19.

Шаг 15: Заключительные мысли

Я пошел разными путями, пытаясь решить, как лучше всего "моторизировать" поворотный переключатель.

Моя первая (неудачная) конструкция включала двигатель постоянного тока, подключенный к поворотному переключателю через шкивы. Фактически, Маховик из этой инструкции был переработан из этой конструкции.

В одном плане я рассматривал возможность использования Arduino и контроллера двигателя с двигателем постоянного тока или шаговым двигателем. Ирония использования микропроцессора, на много порядков более мощного, чем устройство, которое я пытался воспроизвести, не ускользнула от меня.

Другой метод включал в себя низкоскоростной двигатель постоянного тока с высоким крутящим моментом с зубчатой передачей и механизмом сцепления на основе соленоида.

В конце концов, я действительно рад, что смог найти решение, которое было не только проще, чем все вышеперечисленное, но и более соответствовало дизайну оригинального Minivac 601.