Chave giratória motorizada Minivac 601 (versão 1.0): 15 etapas (com fotos)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Este é o acompanhamento prometido para meu Minivac 601 Replica (Versão 0.9) Instructable. Isso aconteceu mais rápido do que o previsto e estou muito feliz com o resultado. O painel Decimal Input-Output descrito aqui é um substituto para a versão manual descrita na Versão 0.9 Instrutível. Como o título diz, ele adiciona o recurso motorizado à chave rotativa de dezesseis posições. Tal como acontece com o Minivac 601 original, isso é feito usando uma implementação de unidade de fricção. Aqui está um vídeo do interruptor rotativo motorizado em ação:

O novo design começa com um Rotary Switch mais robusto usando rolamentos reais para uma operação muito mais suave. Um dos problemas com o design anterior era que as tolerâncias no próprio switch eram muito frouxas. Como resultado, o motor exigiu muito torque para girar a chave corretamente.

Além do novo design baseado em solenóide, o motor só é acionado quando está ativo. Quando não está em uso, ele é desconectado do switch, permitindo uma ótima "sensação" ao operar o switch manualmente.

Suprimentos

Para este Instructable, além das peças impressas em 3D, você precisará do seguinte:

• 1 Correia redonda de uretano de 4 mm - cerca de 300 mm necessários (Amazônia)
• 2 Rolamentos de esferas flangeados de dupla blindagem F684ZZ 4x9x4 mm (Amazon)
• 1 12V Solenóide Uxcell a14032200ux0084 (Amazon)
• 1 Motor de redução de velocidade Yosoo Micro DC 12V (Amazon)
• 2 parafusos M3 x 10 mm com porcas
• 8 parafusos M3 x 8 mm com porcas
• 2 parafusos M3 x 6 mm
• 4 parafusos M2 x 6 mm
• 1 Pequeno pedaço de mangueira de borracha com diâmetro interno de cerca de 7 mm e diâmetro externo de 10 mm ou mais
• 1 Relé de sinal DPDT de uso geral 12V - número da peça Digi-Key 399-11029-5-ND
• 16 Reed Switches - Número da peça 2010-1087-ND da Digi-Key
• 19 Ímãs de disco - 6 mm (diâmetro) x 3 mm (altura)
• 1 85 mm de comprimento de fio de piano de 4 mm
• 1 65 mm de comprimento de fio de piano de 0,8 mm

Etapa 1: imprimir as peças

Resolução de impressão: 0,2 mm

Infill: 20%

Perímetros: 5 (Todos os orifícios nos painéis superiores devem ser muito "robustos" para suportar a soldagem das peças.)

Filamento: AMZ3D PLA em Preto e Branco para o painel, qualquer cor pode ser usada para as partes internas

Notas: Todas as peças foram impressas em PLA sem suporte. As seguintes peças são necessárias para este Instructable:

• 1 Painel Decimal de Entrada-Saída MV601
• 1 Roda do motor de tração de fricção MV601
• 1 suporte de motor MV601
• 1 RS Corpo
• 1 volante RS
• 3 Junta RS
• 1 botão RS
• 1 rotor RS
• 1 RS Top

Etapa 2: preparar o painel de entrada-saída

Seguindo as instruções da Etapa 3 do Minivac 601 Replica (versão 0.9) instrutível, adicione os rebites e terminais de solda ao painel de entrada-saída.

Além da Etapa 6:

Prepare os terminais de solda girando cada par de terminais no Painel Principal um em direção ao outro (usando o rebite como um pivô) até que os orifícios grandes se alinhem uns com os outros. Dobre com cuidado as pontas das alças alinhadas alguns graus para cima (pequenos alicates de ponta fina funcionam bem para isso). Use as fotos acima para determinar a orientação ideal para cada garra.

Etapa 3: preparar o volante, botão e rotor do interruptor giratório

Empurre seis das porcas M3 nas ranhuras na parte superior do volante e do rotor e na parte inferior do botão. Aparafuse os parafusos M3 x 8 mm das laterais nessas porcas até que cheguem ao orifício do eixo para atuar como parafusos de fixação. Neste ponto, usei uma caneta 3D para preencher os slots com filamento, segurando as porcas com segurança. Você pode conseguir a mesma coisa com um pouco de cola quente.

Corte um comprimento da correia redonda de uretano de 4 mm apenas alguns mm mais curta que a circunferência do volante. Usando uma vela, aqueça as pontas do cordão até que derretam e depois junte as duas pontas rapidamente. Segure as pontas unidas por cerca de 30-60 segundos enquanto o plástico esfria, tentando mantê-las o mais alinhadas possível. Existem muitos vídeos bons no YouTube sobre como fazer isso. Estique seu novo "o-ring" de borracha sobre o volante na ranhura ao redor da borda, como na imagem acima.

Insira dois ímãs de disco na parte inferior do rotor RS. É muito importante que a polaridade dos ímãs que ficarão na parte inferior do disco do Rotor RS seja o oposto da polaridade dos ímãs fixados no Corpo RS. Em outras palavras, eles deveriam atrair! Insira também um ímã de disco no orifício na lateral do rotor. Use um pouco de cola, se necessário, para prender esses ímãs no lugar.

Deslize um comprimento de 85 mm de fio de piano de 4 mm no eixo do rotor. Deixe cerca de 18 mm projetando-se da parte inferior do rotor, conforme ilustrado acima. Aperte os parafusos de fixação no eixo. Não apertar demais.

Etapa 4: preparar a parte superior do interruptor rotativo

De dentro da parte superior do Rotary Switch, pressione um dos rolamentos de esferas flangeados no orifício central. Se instalado corretamente, deve ser embutido tanto no interior como no exterior do corpo RS.

No lado externo, conecte o solenóide de 12 V ao Rotary Switch Top usando dois parafusos M3 x 6 mm, os orifícios fornecidos e os orifícios roscados no próprio solenóide. Veja a foto acima.

Etapa 5: preparar o motor e a montagem do motor

Deslize a roda do motor de tração de fricção no eixo do motor de redução de velocidade 12v. Deve caber perfeitamente. Uma vez no lugar, corte um comprimento de 9 mm de mangueira de borracha de tamanho adequado e estique-o sobre a roda do motor recém-adicionada. Isso deve fornecer muita tração.

Solde alguns fios nos fios na parte inferior do motor. Tenha cuidado, pois são bastante delicados.

Usando alguns pequenos laços de zíper, prenda o motor ao suporte do motor no slot fornecido como na imagem acima.

Etapa 6: preencher o corpo do interruptor rotativo

Primeiro, empurre o outro rolamento de esferas flangeado para dentro do orifício central do corpo RS. Se instalado corretamente, deve ser embutido tanto no interior como no exterior do corpo RS. O meu se encaixava perfeitamente e não exigia cola para ficar no lugar.

Insira as dezesseis chaves reed nos slots ao redor do RS Body. Os pinos dos interruptores devem passar facilmente pelos orifícios de dentro para fora do corpo e podem ser dobrados cuidadosamente de fora para manter o interruptor no lugar.

Insira dezesseis ímãs de disco no corpo RS. Certifique-se de que a polaridade de todos os dezesseis ímãs seja a mesma. Você pode usar um pouco de cola para segurá-los se eles não agarrarem o suficiente por conta própria. Eles devem estar alinhados com a parte inferior interna do Corpo RS quando inseridos.

Etapa 7: Anexe o corpo RS ao painel decimal de entrada-saída

Usando quatro parafusos e porcas M3 x 8 mm, prenda o corpo RS à parte traseira do painel de entrada-saída, conforme mostrado na imagem acima.

Etapa 8: Conecte o botão giratório ao painel decimal de entrada-saída

Ligue o Rotary Switch. Primeiro, retire isolamento suficiente de um fio de núcleo sólido 22 AWG de modo que o cobre nu se enrole completamente ao redor do corpo da chave rotativa e haja pelo menos 3 polegadas de fio isolado preso. Solde com cuidado o fio desencapado aos terminais inferiores de todos os 16 interruptores reed, unindo-os. Você deve começar e terminar na posição mostrada pelo fio amarelo na imagem acima para que o fio possa ser preso ao terminal de solda ARM do painel.

Com comprimentos curtos de fio 22 AWG, conecte o cabo superior de cada chave reed ao terminal de solda correspondente (fios verdes acima). Essas conexões exigem um toque delicado para não derreter o plástico.

Etapa 9: prenda o motor e o suporte do motor

Usando os dois parafusos e porcas M3 x 10 mm, conecte o motor e o conjunto do motor à parte traseira do painel de entrada-saída digital. Use a imagem acima como um guia.

Etapa 10: instalar o rotor do comutador rotativo

Adicione três juntas do interruptor giratório no eixo na parte inferior do rotor. Isso garantirá o espaçamento adequado entre os ímãs no corpo e no rotor. Deslize o rotor e o eixo no rolamento na parte inferior do corpo do interruptor rotativo.

Etapa 11: prenda a parte superior do interruptor rotativo

Deslize a parte superior do Rotary Switch para baixo do eixo e prenda-o ao corpo do Rotary Switch com quatro parafusos M2. Certifique-se de que o solenóide esteja alinhado com o suporte do motor.

Etapa 12: Conecte o solenóide e a montagem do motor

Use um pedaço de fio de piano de 0,8 mm para unir o solenóide e o suporte do motor. Conforme mostrado na primeira foto acima, o fio deve ter 35 mm no lado comprido e os lados mais curtos cerca de 15 mm. Depois de instalados, dobre as pontas curtas dos fios para evitar que escorreguem do solenóide e do suporte do motor. Veja a segunda foto.

Etapa 13: Ligue o motor, solenóide e relé

Ligue o motor, o solenóide e o relé como na imagem acima. Os condutores do solenóide (azul) são ligados em paralelo aos do motor (vermelho e amarelo). Eu simplesmente liguei o motor e o solenóide por meio da chave normalmente fechada do relé (amarelo, azul de um lado branco do outro para os rebites RUN (17)) e, em seguida, conectei a bobina do relé aos rebites STOP (19) no painel de entrada-saída decimal (laranja). O motor, o solenóide e a bobina do relé (vermelho, azul, laranja) têm um cabo comum conectado aos rebites compartilhados marcados com 18).

Etapa 14: Teste

Antes de conectar o botão rotativo, você deve certificar-se de que o ponteiro do botão esteja alinhado com o ímã do rotor do comutador rotativo. Fiz isso conectando meu multímetro ao ARM e 0 pontos no painel e girando o rotor até que o circuito fosse fechado. Deslize o botão da chave rotativa no eixo de 18 mm até que esteja nivelado com o painel de entrada-saída decimal e aperte os parafusos de ajuste com o botão apontando para 0.

Agora você deve ser capaz de colocar o novo e aprimorado painel motorizado da chave rotativa de dezesseis posições no quadro do Minivac 601. Se você aplicar alimentação de 12 V aos terminais RUN do painel, a chave rotativa deve girar em uma direção. Inverta a polaridade dos cabos de alimentação e a chave rotativa deve girar na direção oposta.

Ao alimentar o motor, se você alimentar os condutores de PARADA, o motor deve parar. Consulte os Experimentos 12, 13 e 14 no manual intitulado "Livro 1 - Familiarizando-se com o Minivac 601" para obter mais detalhes.

NOTA: Este método de parada é ligeiramente diferente do método de "curto-circuito" usado no Minivac 601 original. O STOP aqui deve ser um circuito alimentado adequado e não apenas um "fio" passando dos rebites 18 a 19.

Etapa 15: Considerações Finais

Percorri vários caminhos ao tentar decidir a melhor forma de "motorizar" o Rotary Switch.

Meu primeiro projeto (falhou) envolveu um motor DC conectado ao Rotary Switch por meio de polias. Na verdade, o volante deste Instructable foi redefinido a partir desse design.

Em um plano, considerei usar um Arduino e um controlador de motor com um motor DC ou de passo. A ironia de usar um microprocessador muitas ordens de magnitude mais poderoso do que o dispositivo que eu estava tentando replicar não passou despercebido.

Outro método envolveu um motor DC de alta velocidade e baixo torque com uma engrenagem e um mecanismo de embreagem com base em solenóide.

No final das contas, estou realmente feliz por ter conseguido encontrar uma solução que não era apenas mais simples do que todas as anteriores, mas também mais alinhada com o design do Minivac 601 original.