Voor een project moet ik verschillende microcontrollers op dezelfde print programmeren. Dit resulteert in het veelvuldig in en uitpluggen van de programmer over heel het bord. Dit werd al snel vervelend, daarom heb ik besloten een ICSP schakelkastje te bouwen. In de rommelbak lag nog een schakelaar van een parallelle poort schakel box. Deze heeft 4 posities en meer dan genoeg contacten. Voor ICSP heb ik er maar 3 nodig, maar om ook wat toekomstgericht te denken, en te kunnen schakelen tussen microcontrollers op verschillende voedingen, heb ik ervoor gekozen om de voedingsaansluitingen ook te schakelen.
Als verbindings-connectoren op het kastje heb ik gekozen voor 5-polige DIN connectoren, om de simpele reden dat ik er hier nog veel van heb liggen.
Ik moet regelmatig veel draad van dezelfde lengte knippen. Dit deed ik vroeger met een draad in een andere kleur als referentie om af te meten en dan manueel te knippen. Dit werd nogal snel vervelend / saai. Tijd om te automatiseren dus. Hiervoor zijn machines te koop, echter bleken deze allemaal buiten budget te zitten. Daarom heb ik zelf wat gemaakt.
De eerste versie die ik gebouwd had werkte spijtig genoeg niet goed. De opbouw was gemaakt op een behuizing van een oude pc voeding en de rest was opgebouwd met dun hout.
Tijdens een testje had ik volgende video gemaakt:
Na deze poging heb ik een 3D printer gekocht (niet specifiek voor dit project), en hiermee heb ik een 2e versie gemaakt.
Om de lengte van de draad af te meten en de draad tegelijk door te voeren heb ik een stappenmotor gebruikt. Deze drijft een rubberen wiel aan welke de draad verplaatst, om de draad op het wiel te houden is er nog een 2e wiel met drukveren boven gezet. Het wiel op de stappenmotor komt uit een oude HP printer en de andere uit een videorecorder.
Na het wiel wordt de draad door een buisje naar de knipper gevoerd. Op deze manier komt de draad telkens op de juiste plaats bij de kniptang terecht.
De kniptang is een goedkoop klein elektronica kniptangetje. Dit wordt bediend door een DC motor met vertraging. Op de as is een ovale schijf gemonteerd.
Met de oude versie lag de rol draad gewoon op de grond Hierdoor ging de draad soms in de knoop. Hierom heb ik een meedraaiende rolhouder gemaakt. Bij de radiomarkt in Elksel had ik toevallig een lager gekocht welke hier perfect voor werkte:
Om alles aan te sturen heb ik een microcontrollerbordje gemaakt, welke een H brug om dc motoren aan te sturen en een stepstick om stappenmotoren aan te sturen bevat. Om de parameters in te stellen heb ik het frontje van mijn pc klok project hergebruikt, aangezien dit project toch niet meer in gebruik was.
Toen ik de firmware aan het schrijven was kwam ik erachter dat de draadlengte etc instellen toch niet zo handig was met de 5 knoppen. Daarom heb ik een keypad toegevoegd.
De bipolaire stappenmotor die ik hierboven had gebruikt bleek niet sterk genoeg te zijn om de draad betrouwbaar door te voeren. Daarom heb ik deze vervangen door een unipolaire die ik nog had liggen. Deze kon echter niet door de stepstick aangestuurd worden. Daarom heb ik ook deze vervangen door een unipolaire stepper driver.
Ik heb ook nog geprobeerd een automatische draad oproller toe te voegen. Hierbij was het de bedoeling dat de draad door een midden opening van de oproller zou gaan, zodra de draad een 15cm uitsteekt was het de bedoeling dat deze oproller dan ging draaien. Echter heeft dit nooit goed gewerkt en was het niet zo heel nuttig. Daarom heb ik maar beslist om in dit deel geen moeite meer te steken.
Het eindresultaat:
Dit project heb ik in 2014-1015 gemaakt en heeft sinds die tijd al een aantal kilometers draad voor me geknipt.
Het schema kan ik helaas niet delen door de te grote hoeveelheid niet gedocumenteerde wijzigingen. De code kan hier gedownload worden.
Ik heb een Steinel Gluematic 3002 lijmpistool. Dit werkt redelijk goed, maar een groot minpunt van dit lijmpistool is de veel te stugge aansluit kabel. Deze zorgt er zelfs voor dat het omvalt door de kracht van de kabel.
Om deze reden heb ik beslist om de kabel te vervangen door een meer flexibele. Bij 1 van mijn leveranciers vond ik silicone rubber kabel. Deze is zeer flexibel, en is ook bestand tegen hogere temperaturen. Dit heeft als grote voordeel dat deze niet beschadigt als ik per ongeluk met de hete nozzle van het lijmpistool ertegen kom.
Na het openen van het lijmpistool bleek het heel eenvoudig te zijn om de kabel te vervangen. De trekontlasting was niet aangegoten en de draden van het verwarmingselement waren gewoon aan de netsnoer draden geknepen.
Vervangen:
Na deze modificatie is het veel aangenamer werken met het lijmpistool.
In mijn werkplaats heb ik een aantal machines die stof / zaagsel produceren. Om niet heel de werkplek onder het stof te hebben liggen, gebruik ik een stofzuiger met cycloon om het stof weg te zuigen. Het nadeel hiervan is dat ik telkens ik een andere machine gebruik de afzuiging ook moet omsteken. Om dit op te lossen heb ik een centrale afzuiging gemaakt met een vaste slang die naar de verschillende machines gaat. Bij elke machine komt een klep die geopend of gesloten kan worden om alleen afzuiging bij die machine te krijgen.
Ik heb wat opzoekwerk gedaan naar kleppen die hiervoor gebruikt kunnen worden. Veel mensen gebruiken kleppen met een plaat die in/uit glijd. Bijvoorbeeld:
Ik vond het bij deze kleppen niet zo handig dat deze nogal veel ruimte in nemen. Daarom heb ik gekozen voor een ontwerp dat op een kogelkraan lijkt. Maar dan toch weer net ietsjes anders zodat ik het kon 3D printen. Ik kwam een paar actuatoren voor centrale vergrendeling in een auto tegen. De klep heb ik ontworpen zodat deze met deze actuatoren bediend kan worden.
Een testje:
De klep in dit filmpje was gemaakt voor 40mm buis. De afmetingen van de bewegende delen waren nog niet goed, hierdoor kwam deze regelmatig vast te zitten. Later heb ik beslist om op 50mm over te schakelen. De klep en het klephuis heb ik groter geprint. De rest van de onderdelen zijn hergebruikt van de 40mm versie. Dit geeft als nadeel dat de klep maar ±70% opengaat. Maar dit vormt voor stof / zaagsel geen probleem.
Opbouw van de klep:
Het volgende deel van dit project wordt de stroomsensor bekeken.
In dit deel van de stofafzuiging serie, laat ik zien hoe ik de stroom sensor gemaakt heb. Deze meet de stroom dat naar de machine gaat en geeft een signaal naar de centrale unit als deze stroom groter wordt dan een ingestelde waarde. Om de stofzuiger nog even na te laten draaien terwijl de machine uitbolt is er een timer toegevoegd. Verder heb ik 2 knoppen toegevoegd om manueel de afzuiging aan/uit te zetten. Dit kan handig zijn om de werkbank te stofzuigen. Deze knoppen komen niet op elke unit te zitten.
Deze unit bestaat uit 2 delen:
Deel 1: De stroomsensor:
Een stroomtransformator (ASM-010) is geplaatst rond de fase draad.
De uitgang van deze transformator wordt door een 50 Ohm weerstand omgezet naar een spanning. Deze spanning wordt dan vergeleken met de spanning van een potmeter. Hierachter is een 555 timer geplaatst om de stofzuiger te laten na draaien zolang de machine nog na draait.
Deel 2: aan / uit knoppen:
Dit deel werkt met een set reset flipflop. Hieraan zitten 2 knoppen verbonden om de stofzuiger manueel te activeren.
Totaal:
De uitgang van de 2 delen wordt samengevoegd met 2 diodes naar een transistor. Deze transistor trekt een interface draad naar de centrale controller laag wanneer de stofzuiger moet starten en de klep moet openen.
De PCB die ik voor dit project ontworpen heb:
Om de 2 potmeters op hun plaats te houden heb ik een klein beugeltje 3d geprint.
In de behuizing ingebouwd:
In het volgende deel van dit project wordt de centrale unit bekeken.
Ik heb een langere nozle gekocht voor mijn lijmpistool om beter op beter te kunnen lijmen op moeilijk bereikbare plaatsen. Dit werkt goed, maar het grote nadeel is nu dat de beugel waarmee het lijmpistool op tafel staat te kort is geworden, met als gevolg dat de nozle de tafel raakt.
Ik was iets aan het zoeken op thingeverse en kwam dit project tegen: https://www.thingiverse.com/thing:2739665 Dit leek mij de perfecte oplossing. 1uur print tijd later was het stukje klaar:
In dit deel van het stofafzuigingsproject wordt de centrale unit beschreven. Deze sturing ontvangt signalen van alle stroomsensor kastjes, en gebruikt deze informatie om de kleppen en de stofzuiger aan te sturen.
Enige tijd geleden heb ik een print ontwikkeld met een PIC microcontroller welke voorzien is van robuuste in en uitgangen (Vergelijkbaar met de beveiligingen op een PLC).
Om de kleppen aan te sturen is veel stroom nodig, meer stroom dan deze print aan kan, ook zijn er meer uitgangen nodig. Daarom heb ik een 16-kanaals relais printje gekocht.
Dit relais board heeft echter ook 16 signalen nodig om de relais aan te sturen. De controller print heeft maar 8 uitgangen waarvan er 1 al in gebruik is door de stofzuiger. Daarom heb ik een print ontworpen met 2x 74HCT595 IC’s. Deze print bevat ook ULN2803 uitgang drivers, deze zijn in dit project niet nodig, maar kunnen in toekomstige projecten nog van pas komen.
Op het relais board zitten optocouplers in het pad naar het relais. Spijtig genoeg inverteren deze ook het signaal. Daarom heb ik deze er tussenuit gehaald en vervangen door 0 Ohm weerstanden.
De ingangen van de controller zijn gemaakt voor PNP sensoren, de stroomsensoren zijn echter met een NPN uitgang gemaakt. Dit heb ik opgelost door op elke ingang een pull up weerstand te zetten. Dit heeft als nadeel dat de signalen geïnverteerd op de microcontroller binnenkomen, maar dit is makkelijk in de firmware op te lossen.
Alle printen zijn gemonteerd op een achterplaat en er zijn contact strips om alle kleppen etc aan te sluiten:
Naast de stof afzuiging heb ik in deze kast ook de stroom verdeling voor de LED verlichting gebouwd. Om de werkplaats van muziek te voorzien heb ik er verder ook een audio versterker ingebouwd.