Дозатор паяльной пасты своими руками

Процесс изготовления… для тех, кому эта тема интересна.

По просьбе VoltaGalvani и поддержавших его товарищей. Диспенсер из первого моего обзора, в принципе неплохой и практически всем устраивает… за исключением цены, амортизирующего резинового поршня, отсутствием упора шприца при реверсе двигателя, «кривовато» расположенного джойстика, отсутствием возможности регулировки времени/угла реверса и т.д. и т.п., а так же возможности приложить руки. Задумка ссамопалить появилась параллельно с покупкой готового изделия. Была мысль, что не все так гладко в Датском королевстве и косяки не дающие спокойно спать, в покупном устройстве будут…

Добавила уверенности в положительном исходе задумки промелькнувшая где-то в х ссылка, на англоязычный форум с красивой картинкой

Серфинг по форуму привел к ссылке на скачивание архива с файлами для изготовления подобной штуковины. В архиве схема, плата, прошивка, файлы для изготовления на 3D принтере рамы под изделие и пр… Посмотрел, прикинул… Схема не устраивает. Хотелось бы иметь возможность регулировки времени реверса двигателя, чтоб по максимуму избавиться от подлого «червячка», ну или хотя бы постараться, вдруг получится. Так же хотелось бы получить автоматический режим. Т.е. при нажатии какой либо кнопки двигатель делает, к примеру, три шага вперед, один назад и мы получаем дозированную каплю пасты. Соответственно схему под модернизацию. Наличие в схеме переменников/подстроечников, а не кнопок, обусловлено моей любовью к аналоговой регулировке и возможности более гибкой подстройки режимов без постоянных изменений прошивки и постоянных перепрошивок МК, что удобно при наладке первого экземпляра. По моей задумке, гораздо проще подогнать режимы подстроечниками, а при необходимости изменить прошивку и впендюрить кнопки в окончательном варианте устройства. Отсутствие 3D принтера привело к мысли изготовить несущую раму из текстолита, она же печатная плата, по примерному образцу из прошлого обзора. А отсутствие фрезера подсказало, делать придется подручными средствами из подручных средств. Изготавливать давилку будем с помощью китайского «дремеля», шуруповерта, напильников+надфилей, ножовки по металлу, паяльника и прочих нехитрых инструментов, которые найдутся у большинства любителей посамоделить… На али был заказан самый дешевый шаговик за бакс с копейками, он же мелькнул на фото из англофорума (изначально задумка была все же давить флюс, пасту если получится), должен потянуть.

28BYJ-48 — $1.22 за штуку.

Микросхему, состоящую из набора мощных транзисторных ключей, на которой базируется контроллер управления шаговиком.

• ULN2003 — 0,32 бакса за пару.
• ATMEGA328P — за 1,32 бакса.
• Втулка/переходник — 1,39 бакса.

Микроконтроллер. Втулка, для перехода с движка на толкатель. Шурушки заказаны, переходим к «палкам». В закромах были нарыты: кусок алюминиевой трубки, шпилька М3 (куплена в Леруа, 21 рупь за метр), кусок стеклотекстолита, обрезок радиатора, фоторезист, маска… и прочие нужные штучки… Пока заказы в пути, переделываем малость, под свои нужды, схему Предварительно разводим печатку (что-то она напоминает :0)) Плату пока не делаем, ждем двигатель и шурушки, чтобы прикинуть реальные размеры платы в натуре, дабы не пролететь.

— Заказывал однажды индикатор WH1602 под ампервольтметр. Пропилил под него окно по даташиту. Приехавший индикатор оказался на 2 мм. уже :0(.

Пока придаем обрезку радиатора нужную форму, впоследствии он будет установлен на своё место. Из обрезков, спаянного в печи, двухстороннего стеклотекстолита (2х1,5 мм., толще к сожалению не нашлось), с помощью китайского «дремеля» изготавливаем поршни для толкателя пасты, с уплотнителем и без.

С уплотнителем, для простых шприцов с навинчивающейся иглой (Luer-Lok). У тех, кто перешел с курения на парение, думаю много в наличии всяких размеров круглых резинок для уплотнителя. Тем кто далек от парения подсказка, таких резинок на Fasttech с избытком, выбирайте под размер.

Без уплотнителя, для заполненных пастой или флюсом готовых шприцов с поршнем. Поршни изготавливаются просто. Сверлим отверстие в центре обрезка текстолита нужного размера, вставляем винт, затягиваем с обратной стороны гайкой, заправляем конструкцию в «дремель» или дрель, или шурик… Включаем и резцом вырезаем кругляш. Напильником подгоняем под нужный нам размер, делаем/не делаем паз. Припаиваем гайку. На одном поршне (на фото) видно доп. отверстие, припаянная вторая гайка и маленький винтик. Это подобие клапана. Если вставлять поршень в самостоятельно заполненный пастой или флюсом шприц, воздуху некуда будет выходить и он попытается выдавить пасту/флюс через отверстие под иглу. Чтобы избавится от ненужного нам воздуха выкручиваем винт, выпускаем воздух, нажимая поршень до упора, пока паста/флюс не полезет из отверстия и закручиваем винт. Проще решения, из подручных средств я не придумал. Не теряя времени изготавливаем толкатель для поршня. Берем алюминиевую трубку, отрезок шпильки, латунную стойку (думаю у латуни по железу будет меньше трение), изоленту и эпоксидку. Накручиваем стойку на шпильку и проходимся по ней драчевым напильником, дабы она в эпоксидке лучше держалась. Наматываем на шпильку изоленту, для центровки стойки внутри трубки и чтобы клей не протек внутрь трубки и нам всё не испоганил. Плотненько вставляем все это дело в трубку и заливаем шпильку эпоксидкой. Когда затвердеет клей, срезаем хвостик с резьбой и вуаля… у нас трубка с отцентрованой латунной гайкой, внутри которой будет бегать шпилька-толкатель с поршнем и выдавливать нам пасту из шприца. Тем временем подъехал долгожданный шаговый двигатель. Можно приступать к примерке и изготовлению печатной платы. На фото двигатель уже прикручен к платке и у него укорочены выводы, так что извиняюсь за некоторую непоследовательность и не очень подробное изложение в фотках. Иногда забывал фотографировать. Схема и разводка платы уже готовы, осталось утвердить размеры и в путь… Подготовка стеклотекстолита необходима для удаления с медного слоя окислов, грязи и жира. Зачищенный и обезжиренный текстолит, залог (здоровья :0)) отличной адгезии пленочного фоторезиста, дабы не отвалился он во время засветки и травления, что сулит нам неплохое качество изготовленной печатной платы. Стеклотекстолит подготавливаю с помощью простой губки и средства «Антижир». Пшикаю несколько раз на плату и тру абразивной стороной губки, сильно не усердствуя. Затем промываю стеклотекстолит под проточной водой. Губка снимает окислы и грязь, а «Антижир» обезжиривает на ура, вода после процедуры вообще не желает покидать плату. Наждачку для подготовки не использую в принципе, медь на текстолите итак тонкая. Много моющих средств перепробовал, остановился на этом. Цена минимальна, качество обезжиривания максимально. Фоторезист Alpha 340 накатываю ламинатором, купленным б/у на авито за 1000руб., в четыре прохода. Сперва накатка на холодную с одной стороны, затем вторую сторону, и наконец на горячую при 115-120 градусах в одну сторону и развернув плату на 180 градусов, в другую сторону. Прилипает намертво. Засветка ногтесушилкой, в течении 30 секунд. Затем 10 минут выдержка и в раствор жидкого стекла на проявку. Жидкое стекло, у нас в магазинах минимально, в литровых бутылках. Раствор… 4 колпачка от бутылки на пол литра воды. Далее фото из процесса. Плата в проявке и после травления. Травлю перекисью с лимонной кислотой и солью. На 100 мл. перекиси, 30 грамм лимонки и 5 грамм соли. После травления, ненужный уже фоторезист снимаю «кротом», средством для прочистки труб. Кладу плату в ванночку, заливаю немного «крота» и сверху кипяточка. Фоторезист сам слезает, сперва правда бледнеет до прозрачности. «Крота» пробовал жидкого и сухого (предварительно разводил водой), результат положительный в обоих случаях. Раньше снимал фоторезист каустической содой, которой и проявлял. Вернее, если передержать в соде при проявке, то фоторезист снимался сам без предупреждения. Потом снимал фоторезист ацетоном. Что долго и вонюче. К тому же ацетон кончился в магазине, где я постоянно его покупал… Видимо наркоманы прочухали… На цвет платы и меди после травления не смотреть, такая получилась блин фотка… :0(

1. Ссылка на скачивание, схема и плата в Diptrace, прошивка в ардуинесхема и плата в Diptrace, прошивка в ардуине

Наносим маску. Маску наношу через органзу натянутую на рамку. Маска PSR 4000. Практически тоже, что и распространенная FSR-8000. Далее маску в сушку. 30 минут при температуре 75 градусов. Засветка маски через шаблон в той же ногтесушилке, время 1 мин. 30 секунд. 10 минут техническая пауза и далее проявка в том же растворе жидкого стекла. После промывки, в печь на дубление. 1 час, при температуре 157 градусов. Вырезку платы из текстолита опущу, Фрезера на обзор еще не получил, так что ножовка, напильник и в путь. Ничего там интересного. Хотя… Режу текстолит и платки из текстолита при помощи ножовки по металлу и самопальной приспособы… Изготовлена из куска профилированного алюминия, от чего и сам не знаю, отрезка дюралевого уголка, отрезка фанеры, пары болтов и тройки гаек вклеенных в отрезок фанеры. Чтобы болты зажимали текстолит, а не убегали, в них сделан круговой паз (зажимаем болт в шурик, включаем и надфилем…) в который вставлена стопорная шайба, снизу уголка. Большие куски текстолита в ней не порежешь, а вот мелкие платки вполне. Просто руками их не удержать, а здесь удобно. Размечаешь, вставляешь разметкой по краю уголка, болтами зажимаешь и ножовочкой… Если у кого появится желание сколхозить нечто подобное, то берите уголок из черного металла. Дюраль довольно быстро съедается ножовкой, хотя довольно прочная, и получается не прямая линия реза, а уже немного полукруглая. На крайняк можно отрезать и ножницами. Есть особое желание сделать резак из плиткореза, но пока руки не дошли. Далее лудим плату. Перед лужением мажу жирно флюсом для пайки алюминия, «ФТКА». Беру кусок оплетки, на нее каплю припоя и паяльником юлозию по плате. Лудится отменно. Все равно плату перед пайкой на промывку. Пробовал другие флюсы, все не то. Хотел спаять все сразу в печке, да детальки заказанные в период Китайского нового года чего-то кучно ехать отказываются. Так что буду паять и собирать давилку по ходу. Переходные отверстия паяю тонким проводком. Продеваю один проводок сразу через все переходы. Затем паяльничком прохожу с одной стороны платы, переворачиваю, прохожу с другой, затем бокорезами обкусываю все лишнее. Ну и далее фотки по ходу сборки… Примеряем двигатель, распаиваем часть SMD-шек. Распаиваем остальные SMD-шки и подстроечники, которые будут выступать в роли переменников. Лепим цветные кнопки… Кнопки кстати для понтов. Микрокнопки взял с длинными толкателями и усилием в 100 гр., меньше не нашел. Нажимаются они довольно легко и что примечательно, давить нужно не прямо сверху, а можно и в бок. Причем нажимать в бок гораздо удобнее и срабатывают они отменно. Собираем толкатель. К сожалению не сфотал переходную втулку целиком, так что, первое фото от продавца. Зажимаем втулку в шурик и напильником сгоняем под нужный диаметр, чтобы втулка влезла в трубку. Затем отрезаем под нужный размер не вынимая из шурика, ножовкой по металлу. Примеряем, клеим на любимую эпоксидку. Собираем все в кучку, прошиваем, пользуемся… Прошивкой занимался сын, в данном случае, так что ничего конкретного сказать по прошивке не смогу.

РадиоКот :: Пневматический дозатор паяльной пасты и флюса

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форумеРадиоКот >Лаборатория >Радиолюбительские технологии >

Теги статьи:

Добавить тег

Пневматический дозатор паяльной пасты и флюса.

Приветствую Вас дорогие мои самоделкины! Хочу поделится с вами очень интересной задумкой, воплощенной в жизнь, а затем несколько раз повторённой. Дочитайте статью до конца — будет интересно. В конце будет презентация моей версии, которую можно с лёгкостью повторить и даже модернизировать.

Было это давно, устроился работягой на одно довольно крупное предприятие и попал в отдел разработки оптических датчиков. Огромное количество стёкол, стеклянных светофильтров, разных зеркал и зачастую всё это миниатюрное, и всё приходилось собирать и клеить. Клеевые швы были настолько малые (доли миллиметра), что клей приходилось брать на кончике иглы и наносить на поверхность.

Ну так как я был «свежая кровь», я начал предлагать новые решения, чтоб хоть немного облегчить этот кропотливый труд.

Первое что было предложено — наносить клей из шприца. Но это неудобно: клей густой, давить его довольно тяжело.

Тогда я предложил купить промышленный дозатор паяльной пасты, но мне сказали, что это неоправданно: мы не сможем обосновать его необходимость, и если это повлечет за собой повышение производительности труда, то расценки за работу понизят (работа была сдельная). Естественно терять свой заработок никто не хотел.

Покопавшись по всякому списанному оборудованию, я нашёл пару электромагнитных клапанов. Найти на предприятии баллон со сжатым воздухом, баллонный редуктор, тройники, трубки, штуцера была вообще не проблема.

Пару часов работы и родился первый прототип, затем его модернизировал и причесал.Ох! И тогда мне накрутили хвост за мою рационализаторскую деятельность, но вскоре приняли и признали.

Не для кого не секрет, что выводные радио элементы постепенно заменяются SMD компонентами, и радиолюбительские технологии приближаются к профессиональным. Тем актуальней становится тема пайки паяльной пастой. Покупать готовый фирменный дозатор очень дорого, китайский — не спортивно, сделаем свой не хуже!

Как следует покопавшись в интернете на эту тему, я понял, что есть механические, ручные или покупные дозаторы, а самодельных пневматических нет. Ну или нормального описания нет..

Сжатый воздух поступает на редуктор, на котором стоит манометр, показывающий выходное регулируемое давление (у меня в дозаторе он стоит в магистрали после редуктора, через тройничёк, что одно и тоже). Затем идёт клапан 1 нагнетающий (первоначально закрыт), тройник делит воздух между шприцом и клапаном 2 разгрузочным (первоначально открыт).

Отрегулировали давление, открыли клапан 1, и весь воздух пошёл через тройник и клапан 2 уходить наружу.

Очевидно, чтоб воздух начал давить на поршень шприца, необходимо закрыть клапан 2. Закрыли. Опа! Всё получилось. Паста полезла из шприца. Выдавили сколько надо и закрываем клапан 1. И что? Она всё равно лезет, и лезет, и будет лезть, пока давление в системе не пропадёт.

И тут мы откроем клапан 2, давление сбросится, процесс прекратится. Тут есть важный момент: давление должно сбрасываться как можно резче, благодаря этому происходит небольшой возврат поршня шприца, чтобы паста не капала после завершения цикла.

Этот процес можно регулировать, установив регулировочный вентиль на выход клапана 2. 

Получается что, для правильной работы нам необходимо одновременно менять состояние обоих клапанов на противоположное от начального. Очевидно, что проще всего реализовать этот алгоритм если взять два клапана (без подачи питания) 1й нормально закрытый, 2й нормально открытый, и, подавая параллельно на них питание, они будут менять своё состояние.

Но как всегда есть свой нюанс. Нормально закрытых клапанов, как сказал кот Матроскин, ну просто завались. Можно найти автомобильные в автозапчастях, они совсем недорогие, ну или просто шикарный выбор у китайцев на любой вкус и цвет, а вот нормально открытый найти гораздо сложней или дорого.

Ну и тут есть выход, можем использовать два нормально закрытых клапана, просто состояние одного можно проинвертировать. Например, с помощью реле, или пары транзисторов.  

На одном рисунке показана стадия нагнетания давления, на другом рисунке стадия сброса давления, оно же начальное состояние, стрелками показано движение воздуха.

Эта схема работает просто замечательно! Но и тут не всё гладко.

Дело в том, что пока дозатор стоит включенным без дела, на клапан 2 постоянно подаётся напряжение, чтоб держать его открытым. Полезной работы он никакой не делает, а вот аппетит — 6,5 ватт в тепло, и через 15 минут он горячий.

Есть простое и хитрое решение. Дело в том, что клапану чтобы открыться нужно полное напряжение, а чтоб поддерживать это состояние — гораздо меньшее. А мы возьмём и поставим в схему пару дополнительных деталей вот так, как на рисунке.

В начальный момент времени конденсатор разряжен, его сопротивление мало, и к клапану прикладывается полное напряжение.

Он открывается, затем конденсатор начинает заряжаться, его сопротивление растёт, пока не станет большим, и клапан будет питаться через резистор.

Ток там уже совсем не тот, чтоб кипеть, но чтоб удерживать вполне хватает. После того как питание пропадёт, конденсатор разрядится.

Да несомненно у тех-же китайцев можно найти готовые адаптеры под шприц, пасту в шприцах, да и сами пустые шприцы. Но это неоправданно дорого, и паста в баночках стоит дешевле, чем в шприцах. Мы сделаем свой адаптер, причём будем использовать копеечные медицинские шприцы и сохраним возможность использования стандартных заводских после небольшой доработки.

Вариант 1 более компактный, но там надо по месту проделать отверстия в шприце, просверлить или же просто проплавить паяльником и зачистить.Вариант 2 более габаритный, зато не требует никакой доработки шприца (насовал пасты и вперёд).

Чертежи рассчитаны на медицинские шприцы с резиновым поршнем объемом 10 кубиков. Они имеют меньший наружный диаметр, чем стандартные. При желании, подкорректировав чертежи, можно сделать адаптер под стандартный шприц.

Принцип крепления абсолютно такой же, можно сделать один (универсальный) с большим диаметром отверстия, но когда будите зажимать медицинские шприцы, придётся их центровать.

Также можно применять и шприцы с пластиковым поршнем, отломав шток шприца в нескольких сантиметрах от поршня — это необходимо, чтобы в процессе работы поршень не перекашивало. Ну конечно можете сделать адаптер хоть под шприц 2 кубика, хоть под 50.

У кого есть возможность изготовить на ЧПУ станке прикладываю DXF файлы (под штуцер 6мм с шагом резьбы 1.0). Для простых смертных, таких как я, печатаем на принтере чертёж, наклеиваем на металл, сушим клей, выпиливаем, высверливаем, обтачиваем по рисунку и режем резьбу.  

Я использовал дюраль из куска прямоугольного профиля толщиной 2 мм. Надо отдать должное, хороший сплав — не согнуть в руках. Вкручиваем штуцера, вырезаем резиновые прокладки по месту, проделываем в них отверстия и клеим.

На штоке медицинского шприца есть область утончения (не на всех типах), там надо его сломать. Ломается он хорошо. При использовании варианта 1 надо проделать отверстия в шприце как показано на картинке, в варианте 2 они не нужны.

Размазываем пасту по стенкам шприца, так чтоб в центре оставалось отверстие для выхода воздуха, вставляем отломанный шток, заряжаем в держатель, закручиваем винты, стыкуем трубку и вперед.

Дозатор рассчитан работать в двух режимах: ручной и автоматический.

В ручном режиме давление выдавливает содержимое шприца всё время, пока нажата педаль, после отпускания давление сразу сбрасывается и содержимое перестаёт выходить из шприца.

В автоматическом режиме после нажатия на педаль происходит открывание нагнетающего клапана на определённое время (задаваемое переменным резистором), по истечению этого времени нагнетающей клапан закроется, и откроется клапан сброса независимо от положения педали, таким образом происходит дозировка по интервалу времени за одно нажатие. Скорость выхода содержимого регулируется редуктором по показаниям манометра.

Конечно не у каждого радиолюбителя найдётся дома или в гараже компрессор, или баллон со сжатым воздухом. Штука эта не очень дешёвая, зато очень шумная, а малошумная стоит вообще заоблачно дорого.

Лично я поступил следующим образом: залез на сайт бесплатных объявлений, нашёл там неисправный (протекающий) кулер для воды за смешные деньги, по цене мусора.

Выдрал из него компрессор (надо сказать, что они бывают совсем миниатюрные, но мне достался большой, как в холодильнике производства республики Беларусь), немного почесал между ушами и сделал бесшумный компрессор на много-много-много дешевле, чем стоит промышленный. Фото по ссылке в конце статьи.

Надо отдать должное, что производительности этого компрессора и давления, которое он обеспечивает, с лихвой хватит не на один дозатор и вакуумный пинцет, которые работают на потоке воздуха (эффект эжекции).

В интернете есть информация как сделать компрессор из мотора от холодильника, я просто привожу пример, как получилось у меня. Описывать досконально — это ещё одна статья. Все комплектующие, кроме одного переходника, легко можно найти в продаже, переходник точили под заказ, чертежи есть. Заинтересует пишите в личку на почту.

Всё фитинги, тройники, переходники я использовал под трубку с наружным диаметром 6 мм, внутренним 4 мм и резьбой 1/4, кроме переходника манометра и шприца — там 1/8 и М6. Фитинги можно использовать какие вашей душе угодно. Можно использовать простые штуцеры и тройники «ёлочка» они будут дешевле.

Редуктор можно исключить ради экономии, регулировать давление непосредственно на компрессоре, что не очень удобно. Трубка подводки воздуха, а также все внутренние соединения — из полиуретановой трубки, плотной, с запасом по рабочему давлению.

В качестве выходной трубки отлично подходит трубка от медицинской капельницы. На её краях есть уплотнения, необходимо аккуратно отрезать трубку от системы капельницы вместе с этими уплотнениями и приклеить на них отрезки полиуретановой трубки на супер клей.

 Получится мягкая и удобная трубка, которая выдерживает рабочее давление и отлично стыкуется с фитингами.

На редукторе выход на манометр я заглушил. Сам манометр подключил на выход редуктора через тройник — так корпус дозатора получается компактней по высоте.

Очень важно! У клапанов есть вход и выход.

Подавать давление необходимо на вход (то есть, где давление выше — там вход), в противном случае, при определённом давлении клапан самопроизвольно начнёт открываться.

Если на клапане нет стрелки направления, необходимо либо опытным путём проверить, либо разобрать и конструктивно посмотреть, чтобы при подачи давления воздух давил на запорный поршень, а не открывал его.  

Реле времени сделано по классической схеме на 555 таймере. Принцип его работы можно легко найти в интернете, только добавлен формирователь одиночного короткого импульса на входе — это два резистора и конденсатор. Эта RC цепочка так-же защищает от ложных срабатываний, связанных с дребезгом контактов педали, её параметры можно менять, но не стоит делать постоянную времени слишком большой. 

Для обеспечения стабильных параметров времязадающий конденсатор применён танталовый SMD импортного производства. Для плавной регулировки времени применён многооборотный резистор также импортного производства. Исходя из ваших требований вы можете сами выбрать номиналы времязадающих элементов. У меня это 10 мкф и 100 кОм.

• Реле – любое, на наше напряжение обмотки с одной группой переключающихся контактов, фирм которые их выпускают много нет смысла писать конкретную.
• Тумблер любой с двумя групами переключающихся контактов.
• Транзистор и диоды любые с подходящим U и I.

RC цепь включенная последовательно с клапаном 2 выполнена из 2х конденсаторов и резисторов. Это даёт возможность подобрать необходимые номиналы. Необходимо выбрать такие номиналы, чтобы было минимальное потребление, но чёткое срабатывание под давлением. 

Питание я сделал универсальное можно от 220V, можно от внешнего БП 12V.  Даже если отключат свет, вы сможете работать от аккумулятора (шутка). Просто выберите себе вариант, который вам больше нравится либо с внешним блоком питания, либо со встроенным. При подключении внешнего блока питания внутренний отключается в разъеме.    

 

Опытный хитрый глаз посмотрит и скажет:«Да! Сложно тут всё. Можно взять микроконтроллер или Ардуино, прицепить валкодер, дисплей и т.д…» Несомненно, можно, используя цифровое управление, всё это реализовать и решить проблему с вторым клапаном сброса, закрывать его, например, через 2 секунды после закрытия первого, тогда и реле не надо — стоит добавить ещё один транзистор и всё.

Такая реализация была сделана по причине того, что я не умею программировать. На самом деле это очень простая реализация, хорошо повторяемая, доступная малоопытному, начинающему. Да и вообще можно сделать самую простую версию: педаль, 2 клапана, реле и блок питания. Ваше право, берите, модернизируйте, программируйте. 

 В любых самоделках всегда возникает одна и тажа проблема КОРПУС! Пластмассовый покупной дорого и тяжело подобрать по размерам. Выбор пал на фанеру 4мм. Мне повезло, и я нашёл организацию, которая вырезала мне его на лазере с ЧПУ. Надо сказать, что материал стоит на два порядка дороже, чем работа. Именно по этой причине никто не хочет связаться с ним ради четырех деревяшек.

1. Оконный штапик, клей ПВА и вот он.
2. Преднию и заднюю панель я сделал из фольгированного стеклотекстолита методом ЛУТ и покрыл лаком.

Может кто то и скажет, что корпус получился «большеватым», зато в нём помещается блок питания, и, главное, удобно монтировать пневматические трубки, которые не очень мягкие и малых радиусов изгиба не любят.

На задней панели выведен фитинг «СБРОС», он подключен к клапану 2.

Сделано это для того, чтобы можно было вывести линию сброса за приделы помещения (например за окно), при работе на большом давлении сброс довольно шумный. 

Подставку под шприц тоже сделал из текстолита, спаял паяльником. Изготовить её можно таким же способом, как и адаптер для шприца. Это удобно: распечатал, наклеил, вырезал.     

Можно немного расширить возможности аппарата, добавить ещё один клапан, переключатель, эжектор и получить вакуумный пинцет, который очень удобен в работе.

Я в достаточной мере подробно разжевал основной принцип построения и работы. Лично мне удобно работать педалью, вы можете сделать любой манипулятор, как говорится на свой вкус.

• Видео, как это работает, можно посмотреть здесь.

В архиве я собрал всё необходимые чертежи для повторения для программы Sprint Layout 6.0 и DXF файлы.

1. Выбор материалов и варианта исполнения остаётся за вами.
2. Повторяйте, модернизируйте и главное пользуйтесь на здоровье!
3. Файлы:
   Компрессор обшАрхив
4. Все вопросы в Форум.

Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Электронный дозатор флюса и паяльной пасты

В этой статье я покажу довольно интересное устройство. Электронный диспенсер флюса и паяльной пасты, который позволяет дозировать эти вещества с определенной точностью и скоростью.
Такие устройства я встречал на зарубежных сайтах и решил сделать свою версию.

Основным элементом конструкции является шаговый двигатель.  Его использование обусловлено тем, что он позволяет точно контролировать вращение вала. То что нам и потребуется. В моем случае использован биполярный шаговый мотор MITSUMI M49SP-1.

Самой сложной задачей было придумать выдвижной механизм, который толкает поршень шприца при вращении двигателя. В результате получилась конструкция, состоящая из анкерного болта, стальной трубки и стержня с резьбой.

Анкер втулочный с болтом.

Самое главное это предотвратить прокручивание и выскакивание гайки, и как нибудь ее застопорить. У стержня в закрученном состоянии нужно оставить пару сантиметров.

Что касается стыковки выдвижного механизма с валом двигателя я боялся, что термоклей не обеспечит должную надежность. Как оказалось прочность соединения вполне нормальная.

Гелеобразные флюсы и паяльные пасты уже продаются в стандартных тубах, однако поршень у большинства из них как таковой практически отсутствует, поэтому я решил переливать содержимое в обычный медицинский шприц. Думаю для дозатора объем в 20 мл будет достаточным.

Рукоятка шприца была подрезана. Затем ее нужно закрепить на стержень толкателя, но главное не по центру, потому что в таком случае существует риск прокручивания поршня внутри. Это лучше сделать немного сбоку от центра. Приклеено на термоклей.

Каркасом для конструкции служат две алюминивые трубки квадратного сечения от старой настольной лампы. Они очень легкие, но прочные. А шприц будет удерживаться при помощи двух скоб, предназначенные для крепежа труб диаметром 24 мм.

Далее, внутри трубки были проложены провода для тактовой кнопки, которая припаяна на отрезке монтажной платы.

По первоначальной задумке этот прибор должен был получиться более компактным за счет использования маленького шагового мотора, но не один из них не обладает такой мощностью как этот. В принципе можно использовать этот дозатор стационарно. Он будет лежать на столе, а подача веществ из шприца осуществлять через подсоединенную трубочку.

Контроллер шагового двигателя

Управлять двигателем будет специальный драйвер А4988.

В нем реализовано раздельное питание: для логической части (от 3 до 5,5 В), а для силовой, т.е. питающей двигатель, диапазон напряжений 8-35 В.
Максимальный ток, приписываемый этому модулю составляет 2 Ампера. Но у меня есть некоторые сомнения о надежности данного модуля. Все же, это крохотный контроллер с тоненькими дорожками на плате.

Хочу обратить ваше внимание, что модуль боится статического напряжения. Недаром он продается в антистатическом пакете.

Первоначально я подключил модули на макетной беспаечной плате и всё работало отлично. Затем я приступил к подключению и решил припаять драйвер. После этого модуль работать перестал. Пришлось заказать еще парочку драйверов и на этот раз заземлять паяльник и самого себя. Можно надеть резиновые перчатки, а паяльник перед прикосновением к выводам просто на время отключать из розетки.

В комплекте с драйвером шагового двигателя идет маленький радиатор. Он приклеивается непосредственно на контролер.

При его установке нужно быть внимательным, потому что он сделан из алюминия и хорошо проводит ток. Радиатор может случайно соприкоснуться и соединить контакты smd резисторов, конденсаторов, а также непосредственно выводы модуля, тем самым вызвать замыкание.

Схема подключения модуля выглядит следующим образом.

Четыре вывода подключаются к обмоткам биполярного двигателя.
Расположение обмоток можно найти в даташите к мотору либо определить с помощью мультиметра. Если двигатель не запустился, попробуйте поменять местами концы обмоток.

У модуля имеются две пары контактов питания, для мотора и для логики. Я пробовал их объединять и подключать к одному источнику питания. Все работает, главное не превышать напряжение 5,5 Вольт.
Было решено организовать питание логической части через стабилизатор напряжения L7805. В таком случае имеется возможность подключать источники питания от 7 до 35 Вольт.

• Правда для моего двигателя верхний предел составляет 24 Вольта.
• Далее ориентируемся по полной схеме устройства, приведенной ниже.
• Схема №1. Полная схема устройства

Контакты с левой стороны модуля являются логическими входами.
При поступлении импульса на вход STEP двигатель делает один шаг.

Соответственно, чтобы добиться непрерывного вращения, этот вывод нужно подключить к генератору прямоугольных импульсов. В моем случае генератор выполнен на таймере NE555.

Подстроечным резистором R2 можно задать частоту сигнала, тем самым добиться желаемой скорости вращения двигателя.

При данных номиналах частота будет меняться примерно от 7 до 500 Гц.

Направление вращения зависит от сигнала на выводе DIR.
Проще говоря, если на него подать плюс, то поршень дозатора будет двигаться в одном направлении, а если подать минус — в обратном. Именно для этих целей я установил тумблер S1.

Для того, чтобы драйвер работал, необходимо соединить выводы RESET И SLEEP. 
Выводы MS отвечают за установку режимов микрошага, но я думаю в этом проекте они не понадобятся.

Кнопка SB1, запускающая устройство, подключена к 4-му выводу микросхемы NE555. Пока кнопка не нажата на этом выводе поддерживается логический ноль.

Когда установлена маленькая частота, т.е. медленная скорость вращения двигателя, то одно короткое нажатие на кнопку вызывает один шаг вала двигателя. Соответственно сколько удерживать, столько и будет работать мотор.

Дополнение к схеме №1.

При желании схему можно усовершенствовать, добавив ждущий одновибратор. Его можно спаять на такой же микросхеме NE555. В этом случае вне зависимости от длительности нажатия , дозатор будет активен строго определенное время (т.е. можно сделать короткое нажатие, а выдавливание вещества может длиться несколько секунд).

Дополнение к схеме №1

Теперь вместо кнопки SB1, на четвертый вывод DD1 подключен выход DD2.
При нажатии на кнопку SB*, на вход DD2 (вывод 2) поступает импульс низкого уровня. Это вызывает формирование на выходе DD2 (вывод 3) сигнала высокого уровня, который длится заданный промежуток времени.

Длительность задается R* и C*. При емкости С*=100 мкФ и сопротивлении R*=10 кОм дозатор будет активирован на 1 секунду. Затем прибор снова перейдет в ждущий режим, до следующего нажатия.

1. R2 по-прежнему устанавливает скорость подачи вещества.
2. Настройка драйвера

На плате модуля имеется маленький подстроечный резистор, который служит для регулировки тока, поступающего на обмотки двигателя. Этот резистор очень нежный и крутить его нужно предельно аккуратно.

При настройке будет меняться напряжение между землей (GND) и корпусом этого резистора. 

Минусовой щуп мультиметра прикладываем к контакту GND (общий), а красным щупом прикасаемся к корпусу подстроечного резистора на плате драйвера. При этом мультиметр покажет напряжение Vref.

Формула имеет разный вид в зависимости от номинала резисторов в цепи обратной связи (Rs). На рисунке они отмечены (два черных прямоугольника S1 и S2). В моем случае сопротивление Rs составляет 0,1 Ом (маркировка R100).

• Vref = Current Limit * 8 * RS,
  где Current Limit – ток ШД.
• Формула для резисторов RS = 0,100:
  Vref = Current Limit * 8 * 0,100 = Current Limit / 1,25
• Формула для резисторов RS = 0,050
  Vref = Current Limit * 8 * 0,050 = Current Limit / 2,5
• Например для двигателя с рабочим током 1,5 Ампер:
  Vref = 1,5 / 1,25 = 1,2 Вольт (вращаем подстроечный резистор, пока мультиметр не покажет это значение).
• Правильная настройка обеспечит хорошую производительность двигателя и продлит его ресурс.
• Чем заменить драйвер А4988?

Модули для управления ШД стоят дешево (около 50-80 р.), однако не всегда имеются в радиомагазинах и их приходится заказывать из Китая.
На тот случай, если вы захотите спаять драйвер самостоятельно, я хочу поделиться схемой управления на основе микросхемы L293D.

1. Данная схема была показана и описана мной в видеоролике «Управление биполярным шаговым двигателем» (на ПаяльникTV).
2. Схема №2

С помощью переменного резистора R2 можно изменять скорость вращения шагового двигателя. Изменить диапазона скоростей можно методом подбора R2 или C1. Тумблер SA1 позволяет приостанавливать или возобновлять вращение.
Схема имеет недостатки: мотор двигается только в одном направлении, т.к. CD4017 подает импульсы только в прямой последовательности.

• Питание
• В моем случае, устройство будет работать от сетевого блока питания напряжением 9 вольт.

Очень часто они имеют слишком большой уровень пульсаций на выходе из-за того, что ради экономии в них устанавливается сглаживающий конденсатор слишком малой емкости, либо вообще отсутствует. Отчего двигатель немного жужжит.

Поэтому я добавил дополнительный конденсатор по питанию (между плюсом и минусом источника). Емкость не менее 1000 мкФ. 
При питании от батареек или аккумуляторов он не нужен, достаточно будет тех, которые указаны в схеме №1.

Батарейка «Крона» 9В вполне справляется в качестве источника питания.

Использование устройства

Рассмотрим основные моменты по использованию. дозатора.
Напряжение от сетевого адаптера подается на разъем питания. При этом начинает светиться красный светодиод.

Двигатель приводится в движение нажатием кнопки в носовой части дозатора. Индикация нажатия производится зеленым светодиодом.

Как видно на фото, около мотора имеется дублирующая кнопка, возможно в некоторых случаях она пригодится.

На плате генератора импульсов расположен подстроечный резистор, служащий для изменения скорости подачи. 
Двухпозиционный тумблер позволяет устанавливать направление вращения.

1. В режиме обратного хода корпус шприца выходил из своих креплений, поэтому нужно будет придумать какой нибудь фиксатор.
2. Вид сзади:

В первую очередь дозатор конструировался для паяльной пасты, но из за его отсутсвия для теста я решил использовать гелеобразный флюс. Сразу же возникли проблемы с заправкой шприца.

Хотелось перелить содержимое без попадания воздуха. В результате этого процесса корпус флюса был поврежден и большая часть содержимого оказалась на столе.

 
Из-за малого количества флюса и попавшего в шприц воздуха полноценно оценить работу диспенсера не удалось.

Воздух не в коем случае не должен присутствовать, потому что он имеет свойство сжиматься под воздействием поршня. Это вызывает вытекание содержимого даже после отпускания кнопки.

Жаль, что не удалось провести полноценный тест, т.к. у меня не было под рукой больше ни флюса ни паяльной пасты. Одно лишь радует, что мощности хватает с избытком и задумка в целом удалась.

Также можно придумать кучу идей по усовершенствованию данного устройства, например обдумать методы заправки шприца, улучшить толкатель, а может и вовсе перевести дозатор на управление при помощи микроконтроллера.

Скачать список элементов (PDF)