Главная » Arduino
Призовой фонд
на ноябрь 2019 г.
1. Регулируемый паяльник 60 Вт
Сайт Паяльник
2. 500 руб
Сайт Паяльник
3. 200 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Намоточный станок на Arduino версия 2.0

С момента публикации первой версии намоточного станка на Arduino прошло уже больше года. С тех пор я переосмыслил некоторые важные моменты по механике, электронике и программе управления, и в данной статье расскажу о реализации обновления 2.0. По базовой конструкции и электросхеме обе версии весьма схожи и, чтобы не повторяться, я буду делать отсылки к первой статье и рекомендую уважаемому читателю ознакомиться с ней перед прочтением данной.

В ходе обсуждения на форуме и работы со станком одной из главных проблем был выявлен "дерганый" режим автонамотки, когда основному двигателю приходилось останавливаться во время работы укладчика, что приводило к рывкам проволоки и расшатыванию всей конструкции. В дополнение к предыдущему отсутствовал разгон основного двигателя, что еще больше усугубляло ситуацию. Второй проблемой являлся крайне неудобный способ установки и снятия оправки, на которую производиться намотка. Для этого необходимо было разобрать всю намоточную ось, что крайне затрудняло работу.

Итак, обо всем по порядку. Программа работы обоих шаговых двигателей теперь организована в одном прерывании, что позволило "рулить" ими одновременно. При этом для лучшей плотности витков двигатель укладчика делает перемещение в конце цикла витка, что позволяет поджимать новый виток к предыдущему. Плюсом к этому, основной двигатель выходит на заданную скорость с ускорением, а если точнее, то начинает движение с некоторой скоростью Vo≈4 об/мин и разгоняется за оборот до заданной. Это уменьшает рывок проволоки в начале намотки. Параметр меню "Speed" теперь устанавливает скорость в оборотах в минуту, программный предел 300 об/мин, хотя я не тестировал при реальной намотке скорости даже близкие к предельной, т.к. для этого необходимо исключить все или почти все пластмассовые детали из механики. В меню автонамотки добавлен параметр Direction, который назначает начальное направление укладчика.

Это было трудным решением, но упразднена вторая опора под ось оправки, что позволяет теперь ставить и снимать ее гораздо удобнее. Шпильку М8 держит на оси двигателя жесткая муфта, но автор оставляет за читателем право заменить это, не вполне надежное соединение, на цанговый патрон. Так же стоит отметить, что многое зависит от жесткости опоры двигателя 23HS5628 и, весьма вероятно, что ее нужно заменить на более крепкий вариант. В файлах проекта есть два варианта 3D печати этой опоры, предлагаю самостоятельно оценить их прочностные характеристики или изготовить опору самостоятельно. Укладчик теперь - это резьбовой вал М8 с шагом 1мм, по которому ходит гайка "анти-люфт", и обычный вал ø8. Все STL модели приложены внизу статьи, диаметры отверстий даны преимущественно под рассверловку. Шаг резьбы укладчика можно изменить в коде:

#define ShaftStep 50 // ShaftStep = Шаг резьбы*50

В связи с применением ШД 23HS5628 питание теперь обеспечивает БП LRS-75-24 с выходным 24 Вольта, драйвер для большого двигателя теперь TB6600, а для маленького оставлен прежний DRV8825. Про установку тока на DRV8825 читай предыдущую статью. Управляющие выводы микроконтроллера для драйверов остались неизменны. Если установлен CNC Shield, то это будут ось "A" для укладчика и ось "Z" для намоточного двигателя. Подшипники KP08 заменены на KFL08, но это уже частности и оба варианта вполне работоспособны.

Еще стоит сказать о натяжителе проволоки. Отдельного конструктива под него нет, автор реализовал его парой резиновых шайб и гаек, которые поджимаются к подшипнику катушки и тем создают трение. Работоспособно, но не идеально, надеюсь с вашей помощью найду лучшее решение.

Еще немного по программе:

Протокол обмена данными LCD с последовательного I2C заменен на параллельный полубайтовый (см. схему), он быстрее и, при наличии свободных ног, я не нашел причины ужиматься. Хотя на данный момент программа использует 2 строки и 16 символов (1602 LCD), но я к своей версии уже подключил LCD 2004 в сборке с энкодером и бузером что является заделом на будущее. Вернуть к варианту 1602 I2C в текущей версии ПО все еще возможно, раскомментировав нужные строчки:

#include <LiquidCrystal.h>
//#include <LiquidCrystal_I2C.h>
//#include <Wire.h>
LiquidCrystal lcd(RS,EN,D4,D5,D6,D7); // Назначаем пины для управления LCD 
//LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // 0x3F I2C адрес для PCF8574AT, дисплей 16 символов 2 строки 
lcd.begin(20,4); // Инициализация LCD Дисплей 20 символов 4 строки   
// lcd.begin(16,2); // Инициализация LCD Дисплей 16 символов 2 строки   

В дальнейшем я все таки перейду на 4 строки и поддержку 2 строчных дисплеев обещать не могу. Версия программы 2.0 является "альфой" и я думаю в теме для обсуждения статьи мы с вами быстро поправим баги. 

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Плата Arduino
Arduino Uno
1 Поиск в Utsource В блокнот
Плата расширения ArduinoCNC Shield v3.01 Поиск в Utsource В блокнот
Драйвер ШДDRV88251 Поиск в Utsource В блокнот
Драйвер ШДTB66001 Поиск в Utsource В блокнот
Модуль поворотного энкодераKY-0401 Поиск в Utsource В блокнот
Шаговый двигатель17HS34011 Поиск в Utsource В блокнот
Шаговый двигатель23HS56281 Поиск в Utsource В блокнот
LCD ДисплейHD44780 20041 HD44780 1602Поиск в Utsource В блокнот
 
Конденсатор10 нФ3 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор
10 кОм
6 Поиск в Utsource В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 3
Я собрал 0 Участие в конкурсе 5
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 5 чел.

Комментарии (16) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
mefi73 #
Всё хорошо, но шаговый больно уж медленный. У вас передвижение укладчика происходит рывками, оборот-рывок. Может все таки стоит обычный двигатель поставить для скорости намотки? Пусть с редуктором, но что б побыстрее мотало. А оборот отслеживать датчиком холла.
В целом станок огонь.
Ответить
0

[Автор]
TDA #
Спасибо. В меню можно выставить до 300 об/мин, моя механика врят-ли это переживет. Передвижение укладчика поджимает виток в конце оборота оправки. Можно конечно и "размазывать" перемещение на весь виток, но преимуществ особых нет, а вот недостатки в неплотности вероятно всплывут.
Ответить
0
mefi73 #
Механика главного вала конечно слабовата, видно как конец вала болтается. Вешать вал на муфту, которая закреплена на валу ШД не стоило бы конечно. идеальным вариантом будет установка пары подшипников на некотором расстоянии друг от друга на главном валу у муфты.
Может на видео не так заметно, но не увидел я на видео движение укладчика которое поджимает проволоку в конце витка. Может движение столь малое что на видео его и не видно.
Размазывать движение укладчика на виток не стоит, его стоит размазывать на весь слой. Это придаст скорости намотки, но, как мы уже выяснили, необходимо усилить главный вал.
Ответить
0

[Автор]
TDA #
ШД нема23 был выбран не случайно. Его подшипников достаточно для удержания вала.
Проблема только в муфте и жесткости опоры. Есть более подходящие типы муфт или можно использовать цанговый патрон.
Перемещение укладчика осуществляются в конце каждого витка.
Именно размазывать на весь слой у меня желания и не было.
Это не промышленный станок так что скорость вторична. Для меня 50об/мин вполне достаточно. Обычно слой не больше 100 витков, а потом все равно в ручную изоляцию укладывать.
Две опоры уже были в первой версии, посмотрите этапы разработки и мысли в слух:
Версия 1.0 https://youtu.be/IenFIIMIbyk
Версия 2.0 ч1 https://youtu.be/fHNrOkgSCnA
Версия 2.0 ч2 https://youtu.be/P0zg57S8kEY
Версия 2.0 ч3 https://youtu.be/o_f3Sf8Vp78
Ответить
0
mefi73 #
Меня тут друг попросил помочь его друзьям сделать намоточный станок для катушек звукоснимателей электрогитары. В итоге после мозгового штурма мне пришла идея все-таки использовать мозги от станка с GRBL и управлять этим делом с компа. Идея пока в разработке, кое-что обмозговал. Не знаю уж как моя идея понравится друзьям моего друга, им то катушки десятками мотать.
Там можно витки и размазывать и тормозить/двигать после каждого. В общем система гибкая получается, но не совсем автономная как в вашем случае.
Ответить
0

[Автор]
TDA #
Да, GRBL если ее адаптировать подойдёт. Нужно будет ещё G код ей подпихивать или с компа или с флешки, хотя МК вполне может g код сам формировать, на основе пользовательских установок в меню, но это все писать нужно, а чужой код дебри. Это мощное средство и куда более профессиональное, но я посчитал это сложнее чем мне нужно. Я уже много своего функционала написал, так что мне переходить поздно)
Что бы сматывать нужен ещё один ШД на оси подающей катушки, это в планах, причем его же использовать в качестве управляемого натяжителя.
Ответить
0
Дмитрий #
Его подшипников достаточно для удержания вала
Подшипников может и достаточно, а муфта и высокая пластиковая нога в результате дают заметные колебания. Возможно, со временем, придется подтягивать болты на муфте. Я бы однозначно установил еще одну стойку-опору у конца вала с посадочным местом под подшипник.
Ответить
0

[Автор]
TDA #
Да, конечно. Есть обжимные муфты и крепление ШД желательно выполнить крепче. Механика этого станка может быть весьма различной, все в ваших руках.
Ответить
0
Альберт #
Собрал почти по этой схеме. Но немогу понять одного, отображение на дисплее вроде норм,но стоит мне немного покрутить энкодер, как на экране появляются кракозябры.
Ответить
0

[Автор]
TDA #
Какая версия прошивки? Хотя странно... Попробуйте 2.1b, ссылка на форуме в теме для обсуждения статьи.
Ответить
0
Albert Kozar #
Проблему решил. Раз менюшка вписывается лишь в 2- строки, А при 4 х у него начинается развертывание массива по всем. тогда поставил Дисплей строго 16х2, проблема исчезла.
Ответить
0

[Автор]
TDA #
Поздравляю, что заработало.
Справедливости ради, меню на 4 строки не разворачивается и должно работать на 20x4 так же как и на 16x2.
Ответить
0
vovikas #
После окончания цикла программа не запускается по новой. Приходится сбрасывать и настраивать сначала. Ну и как следствие хорошо было-бы добавить сохранение последних настроек в епром.
Ответить
0

[Автор]
TDA #
Да, спасибо. Обе проблемы знаю, войдут в новую ревизию.
Ответить
0
111284 #
Классная вещь, вот кто бы еще придумал такой станочек для торов.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Модуль измерения тока на ACS712 (30А)
Модуль измерения тока на ACS712 (30А)
Конструктор для сборки: предусилитель на лампе 6N3 Конструктор регулируемого преобразователя напряжения LM317
вверх