Category: Stofafzuiging

Stofafzuiging – Deel 1: De kleppen

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:

(Bron: Reddevil on Schematheek.net)

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.

Stofafzuiging – Deel 2: Stroomsensor

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.

 

Links naar vorige delen van dit project:
Stofafzuiging – Deel 1: De kleppen

Stofafzuiging – Deel 3: Centrale sturing

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).
PIC microcontroller board

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.
Relais board

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.

pcb-74HCT595

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.
74HC595 driver

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.

Pullup weerstanden

Alle printen zijn gemonteerd op een achterplaat en er zijn contact strips om alle kleppen etc aan te sluiten:
Centrale sturing foto

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.
Audio Versterker

Centrale sturing compleet

Links naar vorige delen van dit project:
Stofafzuiging – Deel 1: De kleppen
Stofafzuiging – Deel 2: Stroomsensor

Het volgende deel van dit project wordt het solid state relais.

Stofafzuiging – Deel 4: Solid State Relais

In dit deel van het stofafzuigingsproject wordt het solid state relais welke de stofzuiger aanstuurd besproken.

Ik zou dit onderdeel zelf kunnen maken met een triac, optoucoupler etc.  maar om tijd te besparen heb ik dit niet gedaan. In plaats daarvan heb ik gekozen voor een kant en klaar SSR-40DA solid state relais.

SSR-40DA Solid state relais

 

Dit component wordt warm als er stroom doorloopt, daarom heb ik alles in een aluminium kastje gemonteerd. Op deze manier kon ik ook makkelijk wartels voor de signaal en voedingskabel en een stopcontact monteren.

Binnenkant SSR module

Detail SSR module

Kastje klaar

Het kastje gemonteerd bij de stofzuiger:
Kastje gemonteerd

Links naar vorige delen van dit project:
Stofafzuiging – Deel 1: De kleppen
Stofafzuiging – Deel 2: Stroomsensor
Stofafzuiging – Deel 3: Centrale sturing

Het volgende deel van dit project wordt de installatie van de buizen etc.