{"id":1498,"date":"2017-09-16T14:39:24","date_gmt":"2017-09-16T12:39:24","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.gafu.de\/?p=1498"},"modified":"2017-09-16T14:39:24","modified_gmt":"2017-09-16T12:39:24","slug":"halbautomatische-leiterplattenbohrmaschine-3","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/blog.gafu.de\/?p=1498","title":{"rendered":"Halbautomatische Leiterplattenbohrmaschine (3)"},"content":{"rendered":"<p>Nach l\u00e4ngerer Pause nun zum dritten Teil zur Leiterplattenbohrmaschine. Hier noch ein paar Details zu den restlichen Teilen und der Elektronik.<\/p>\n<p>Um eine Vorstellung der Mechanik zu bekommen, hilft es ganz ungemein, sich die Teile einfach mal so zusammenzusortieren auf dem Monitor. Wenn man dann noch etwas Zeit in das Ausmessen und Nachkonstruieren der Hardware steckt, hat man es nachher einfacher das 3D-Modell einmal &#8222;anzuprobieren&#8220; bevor man Mist druckt \ud83d\ude42<\/p>\n<p>So habe ich mir diese Skizze gemacht und die zubeh\u00f6rteile daran angeordnet. Ich hatte zwischendurch einmal dar\u00fcber nachgedacht, den Arm mit dem Motor aus mehreren St\u00fccken 20er Vierkantstahlrohr zusammenzusetzen und diese mit dem Schwei\u00dfger\u00e4t zusammenzubraten. Am Ende war es mit Holz dann aber doch einfacher, weil ich (im Dezember als das gebaut wurde) in der warmen Bude bleiben konnte.<br \/>\n<a href=\"\/wp-content\/2017\/09\/lpbohrmasch_servohalterung.jpg\"><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/2017\/09\/lpbohrmasch_servohalterung-600.jpg\" alt=\"\" \/><\/a><\/p>\n<p>An diesem Bild kann man auch schon sehen, das man an solchen Prinzipmodellen aus ein paar quadern schon ableiten kann, wie z.B. der Halter f\u00fcr den Servo aussehen muss. Durch hinzuf\u00fcgen der bereits fertigen Teile (Zahnstange, Schlitten) hat man virtuell schon einen Zwischenstand bei dem man ein paar Ma\u00dfe nehmen kann, und an den echten Teilen pr\u00fcfen kann. So steigen die Chancen das die Druckteile gleich beim ersten mal passen.<\/p>\n<p><a href=\"\/wp-content\/2017\/09\/lpbohrmasch_motorabdeckung.jpg\"><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/2017\/09\/lpbohrmasch_motorabdeckung-600.jpg\" alt=\"\" \/><\/a><\/p>\n<p>Hier die Motorabdeckung f\u00fcr die Maschine. Das (schwarz-transparente) Teil der bisher fertigen Hardware habe ich importiert (als gittermodell) und dann das ben\u00f6tigte Teil &#8222;drumherumkonstruiert&#8220;.<\/p>\n<p>Die Flache schr\u00e4ge Oberseite ist beim Drucken die auf dem Druckbett liegende Seite, innen sind noch ein paar minimale St\u00fctzstrukturen drin, so das dieses Teil recht einfach und problemlos 3D-Druckbar ist. Gerade bei komplexeren Geometrien hilft es sehr, wenn man sich bei der Konstruktion bereits Gedanken macht in welcher Richtung das gedruckt werden soll, und ein paar entsprechende Anpassungen unternimmt um den Druckvorgang zu erleichtern.<\/p>\n<p><a href=\"\/wp-content\/2017\/09\/lpbohrmasch_schaltkasten.jpg\"><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/2017\/09\/lpbohrmasch_schaltkasten-600.jpg\" alt=\"\" \/><\/a><br \/>\nDas ist das kleine Schalterk\u00e4stchen. Die Seitenwand rechts ist ein Extrateil und wird nachher mit dem restlichen Geh\u00e4use verklebt. Bei diesem einfachen Teil w\u00fcrde es sich auch anbieten es auf der R\u00fcckseite stehend zu drucken, aber manchmal denkt man da nicht daran. So in zwei Teilen kann man das linke orangene Teil auf der linken Seite stehend drucken, was sehr einfach ist, und dann die Seitenwand als zweites Teil.<\/p>\n<p>Obendrauf dann die Frontplatte (hier noch als skizze) mit 3 Schaltern und den zwei L\u00f6chern f\u00fcr die Poti-Achsen, die dann mit den 4 L\u00f6chern in dem orangefarbenem Teil verschraubt wird.<\/p>\n<p><a href=\"\/wp-content\/2017\/09\/lpbohrmasch_fussschalter.jpg\"><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/2017\/09\/lpbohrmasch_fussschalter-600.jpg\" alt=\"\" \/><\/a><br \/>\nEtwas komplizierter ist der Fu\u00dfschalter. Ein Klotz mit einem eingebauten mechanisch stabilen Schalter w\u00e4re auch gegangen, aber so ist es doch sch\u00f6ner.<\/p>\n<p>Innen wieder ein Abbild der Hardware, hier der Mikroschalter. Links daneben die Nocken f\u00fcr eine Spiralfeder, die den Fu\u00dfschalter so stark auseinander dr\u00fcckt, das man etwa das Gewicht des Fu\u00dfes ausgeglichen hat. So kann man l\u00e4ngere Zeit damit Arbeiten ohne das der Fu\u00df verkrampft. Am oberen Ende (schlecht zu sehen) ist die Wippe so geformt, das sie einen Anschlag hat.<\/p>\n<p>Zum Zusammenbau werden die Leitungen an den Mikroschalter angel\u00f6tet, der Schalter mithilfe der beiden L\u00f6cher (im Bild vorn) f\u00fcr den Schraubendreher dann angeschraubt, die Feder auf den unteren Nocken gesteckt, das Oberteil oben eingehakt und nachher nur noch unten von beiden Seiten eine Schraube eingeschraubt, die das &#8222;Scharnier&#8220; bildet.<\/p>\n<p>Dieses Teil hat auf Anhieb funktioniert.<\/p>\n<p>Nun zur Elektrik: Da sag ich nicht viel dazu, es kommt ein 7,5V Netzteil in den Kasten was ich in meiner Netzteilkiste gefunden habe. Es leistet 4A. Das reicht aus f\u00fcr den Bohrmotor und die Elektronik und das Servo. Wie die Schalter in dem kleinen Pultgeh\u00e4use angeschlossen werden kann sich jeder denken. Der gro\u00dfe Schaltet alles aus. Die beiden kleinen daneben: Einer schaltet die Luftpumpe zum Sp\u00e4newegblasen ein, der zweite die obere LED-Beleuchtung.<\/p>\n<p>Die Elektronik ist ein Arduino Pro Mini, ich habe ein Schaltbeispiel aus dem Internet zum Anschluss des Servo verwendet (ja das stammt vom Teebeutelassistent, \u00fcber den ich noch nicht Berichtet habe, aber manche haben ihn auf dem Fingers-Elektrische-Welt Forentreffen 2016 gesehen) und dort entsprechend hineingekritzelt was da noch so dazu geh\u00f6rt. Den Lautsprecher brauchts nicht, der war nur eben schon auf dem Plan.<\/p>\n<p>Das ganze ist dann auf einem St\u00fcck Lochraster zusammengel\u00f6tet worden, und l\u00e4sst sich so zusammenfassen: &#8222;Es funktioniert so&#8220;.<\/p>\n<p><a href=\"\/wp-content\/2017\/09\/lpbohrmasch_elektronik.jpg\"><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/2017\/09\/lpbohrmasch_elektronik-600.jpg\" alt=\"\" \/><\/a><br \/>\nSo \u00c4hnlich wie die Elektronik ist auch das Arduino-programm, ich habe davon wenig Ahnung. Ich fasse es auch mal mit &#8222;Es funktioniert so&#8220; zusammen.<\/p>\n<p>Im Prinzip sind da ein paar Schleifen mit If-Then-Else Kommandos die im richtigen Augenblick die richtigen Taster-Eing\u00e4nge abfragen, zwischendrinn mal auf die ADCs mit dem Potis schauen und nebenbei das Servo hin und her fahren lassen.<\/p>\n<p><a href=\"\/wp-content\/2017\/09\/Mini-Leiterplattenbohrmaschine-Arduino.rar\">Mini-Leiterplattenbohrmaschine-Arduino.rar<\/a><\/p>\n<p>Als Arbeitstisch habe ich ein St\u00fcck Siebdruckplatte verwendet, weil das eine abriebfeste glatte Oberfl\u00e4che bietet und das positionieren der Leiterplatte damit erleichtert wird.<\/p>\n<p>Als kleines Extra ist in der Mitte eine runde Plexiglasscheibe b\u00fcndig eingelassen, die von unten \u00fcber einen Lichtleiter aus Plexiglas mit einer LED beleuchtet werden kann. So kann man ohne Spiegelungen das L\u00f6tauge der Leiterplatte gut sehen. Alternativ gibts noch zus\u00e4tzlich einschaltbares Licht von Oben.<\/p>\n<p><strong>Das fertige Maschinchen funktioniert so:<\/strong><\/p>\n<ol>\n<li style=\"list-style-type: none\">\n<ol>\n<li>Werkzeugl\u00e4ngenkorrektur: Man spannt sein Werkst\u00fcck ein, und dreht das Bohrtiefenpoti auf null. Das Servo f\u00e4hrt den Bohrer dann ganz hinunter. Hat er nicht genug Platz, oder reicht er nicht bis nach unten, muss links an der Seite die Servohalterung mittels R\u00e4ndelschraube aus der Arretierung gel\u00f6st werden, und in der Schwalbenschwanzf\u00fchrung manuell auf die richtige H\u00f6he eingestellt werden.<\/li>\n<\/ol>\n<\/li>\n<\/ol>\n<p><a href=\"\/wp-content\/2017\/09\/lbm_werkzeuglaenge.jpg\"><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/2017\/09\/lbm_werkzeuglaenge-600.jpg\" alt=\"\" \/><\/a><\/p>\n<ol>\n<li style=\"list-style-type: none\">\n<ol>\n<li>Die H\u00f6he ist richtig, wenn das Bohrtiefenpoti auf Linksanschlag ist, und der Bohrer etwa 2mm unter der Werktischoberfl\u00e4che endet.<\/li>\n<\/ol>\n<\/li>\n<\/ol>\n<p><a href=\"\/wp-content\/2017\/09\/lbm_bohrer.jpg\"><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/2017\/09\/lbm_bohrer-600.jpg\" alt=\"\" \/><\/a><\/p>\n<ol>\n<li>Nun wird mit dem Bortiefenpoti der Bohrer so weit angehoben, bis er 2mm \u00fcber der Leiterplatte ist.<\/li>\n<li>Am zweiten Poti kann die Absenkgeschwindigkeit noch in einem gewissen Bereich der sch\u00e4rfe des Bohrers und Wiederspenstigkeit des Materials angepasst werden.<\/li>\n<\/ol>\n<p><a href=\"\/wp-content\/2017\/09\/lbm_schalter.jpg\"><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/2017\/09\/lbm_schalter-600.jpg\" alt=\"\" \/><\/a><br \/>\nSoweit zur Vorbereitung, dann die zu bohrende Platine auflegen, ein Loch anvisieren und auf den Fu\u00dftaster dr\u00fccken.<\/p>\n<p>Der Motor geht an und der Bohrvorgang beginnt.<\/p>\n<p>Wird der Taster vorzeitig losgelassen, (irrtum, finger, wasauchimmer) f\u00e4hrt der Bohrer sofort zur\u00fcck nach oben und der Motor geht aus.<\/p>\n<p>Wird der Fu\u00dftaster gehalten bis das Loch die endg\u00fcltige Tiefe erreicht hat, f\u00e4hrt der Bohrer auch zur\u00fcck in die Ausgangsstellung damit man das n\u00e4chste Loch bohren kann.<\/p>\n<p>Erreicht der Bohrer die Endposition nicht und f\u00e4hrt vorzeitig zur\u00fcck, ist der Bohrer stumpf oder die Bohrgeschwindigkeit zu hoch eingestellt. Das Servo wird stumpf angesteuert und nirgendwo kontrolliert, ob es tats\u00e4chlich den Weg gefahren ist den es h\u00e4tte fahren sollen.<\/p>\n<p>Hinweise f\u00fcr Vollhartmetallbohrer: Immer aus dem Vollen bohren, nicht mit einem VHM-Bohrer versuchen bestehende L\u00f6cher gr\u00f6\u00dfer zu bohren.<\/p>\n<p>F\u00fcr gro\u00dfe L\u00f6cher kann man aber gut F\u00fchrungsl\u00f6cher bohren, und dann mit Akkuschrauber und Spiralbohrer aufbohren (z.B. f\u00fcr 3,5mm Befestigungsschraubenl\u00f6cher)<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Nach l\u00e4ngerer Pause nun zum dritten Teil zur Leiterplattenbohrmaschine. Hier noch ein paar Details zu den restlichen Teilen und der Elektronik. Um eine Vorstellung der Mechanik zu bekommen, hilft es ganz ungemein, sich die Teile einfach mal so zusammenzusortieren auf dem Monitor. 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