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Bobinatrice per filo sottile - Riunite due discussioni sul medesimo argomento.


Magicdami
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Magicdami

Salve a tutti, premetto che non ho molta esperienza in elettronica ma ne ho per la meccanica.

Sto cercando di costruire una piccola bobinatrice (il filo è molto sottile, 0.05mm), cerco dei suggerimenti su che tipo di motori e controllo da usare, spiego cosa devo fare:

La bobinatrice che ho pensato ha un mandrino che deve contare i giri (pensavo con un prossimitor o qualcosa del genere), naturalmente devo poter controllare la velocità con un potenziometro o altro, questo per decidere a che velocità posso avvolgere il filo di rame molto sottile senza romperlo.

Ora mentre questo asse (mandrino) gira, un altro asse si muove in fase al mandrino, quindi questo secondo asse si muove con velocità molto inferiore al mandrino (demoltiplicato con un riduttore piccolo ad esmpio) e lo segue sempre in fase, quindi maggiore è la velocità del mandrino, maggiore sarà la velocità del secondo asse, inoltre il secondo asse una volta scelta la larghezza della bobina, deve invertire il moto per bobinare il filo sottile esattamente dentro la larghezza del supporto bobina.

Spero abbiate capito in linea di massima il principio, aspetto qualche suggerimento affinchè il mio progetto possa avanzare.

Damiano.

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Livio Orsini

Una bobinatrice non è altro che un avvolgitore spira-spira.

Il mezzo più semplice per realizzarlo, dal punto di vista dell'automazione, è montare un proximity sul mandrino.

Con questo dispositivo si contano i giri, quindi le spire avvolte. Contemporaneamente serve per dare il comando di avanzamento all'asse trasversale.

L'asse trasversale trasla, ad ogni comando, di una quantità pari al diametro del filo avvolto.

Usando un motore passo-passo si semplifica di molto anche il comando di questo asse.

L'inversione, ai termini dell'avvolgimento, si può comandare in due modi.

1 - usando 2 fine corsa/micro switches posizionati di volta in volta ai limiti del rocchetto.

2 - usare un contatore degli impulsi di traslazione ed impostare i traguardi di inversione.

Per la sincronizzazione di velocità si può, con minor precisione, eseguire solo un rapporto analogico dei due riferimenti di velocità dei due motori.

Questo in linea generale.

Io, ogni tanto, penso alla realizzazione di una macchinetta come questa; poi mi areno sempre sulla parte meccanica. Magari possiamo unire le nostre idee. :)

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Rieccomi a pensare ad un modo semplice ma efficace per la bobinatrice. Grazie Livio, vedo con chiarezza che è possibile impostare dei tragurdi per l'inversione dell'asse trasversale il quale distende in modo uniforme il filo nel rocchetto. Mi piace l'idea del contatore di impulsi, così si possono impostare dei traguardi precisi per l'inversione (mi serve precisione, il filo da avvolgere è sottile 0.05mm).

Ho paura però di avere problemi con la sincronizzazione fra i due motori, non so se la via di controllo analogico mi può garantisce precisione. Mi informerò riguardo i motori passo-passo visto che sono a digiuno di elettromeccanica da un pezzo.

Tengo con piacere far presente questo fatto: ho una stampante Epson C64 che non uso più. Osservandola vedo che la testina si muove lungo un asse con addirittura un encoder lineare, se si potesse applicare questo movimento alla bobinatrice e porlo in fase ad un motore (quello che avvolge) il gioco sarebbe fatto. Ma queste sono applicazioni da geni. :(

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Livio Orsini
Ma queste sono applicazioni da geni.

Assolutamente no, sono applicazioni per tecnici mediamente esperti. :)

Il controllo in continuo si ottiene con un sistema detto "asse elettrico" a rapporto variabile con (quasi) continuità. Dato che dichiari di avere esperienza meccanica puoi paragonare il sistema al metodo di filettare al tornio. L'avvolgitore della bobina è il mandrino e l'avanzatore del filo è l'utensile.

Effettivamente le bobinatrici di qaulche anno fa usavano una quaterna d'ingranaggi per si ncronizzare la rotazione con l'avanzamento trasversale; due riscontri meccanici a fine avvolgimento provvedevano all'inversione del traslatore.

Per fare questo tipo lavorazione necesiti di un'encoder master sul mandrino e di un ecoder slave sul guidafilo.

Se vai alla sezione didattica, sottosezione elettrotecnica, trovi il mio tutorial sui controlli; nel capitolo dedicato alle applicazioni c'è l'esempio dell'asse elettrico. Forse ti può essere utile per chiarirti meglio le idee.

Personalmente, vista l'entità degli spostamenti trasversali opterei per un sistema con motore passo-passo. Tra l'altro lo spsotamento delle testine nelle stampanti da alcuni anni a questa parte, è ottenuto esclusivamente con motori passo-passo.

Edited by Livio Orsini
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Ciao a tutti, rimetto nel forum una discussione di tempo fa, sono trascorsi mesi quindi aggiorno con un nuovo TOPIC.

Sto tentando di progettare una bobinatrice per un costruttore di chitarre elettriche, il filo da avvolgere è di diametro 0.05mm (circa un capello), insisto per usare due motori distinti: Uno che trasmette tramite cinghia dentata il moto all'albero mandrino, dove sono fissati due rocchetti da avvolgere (in questo modo pensavo di avvolgere due bobine contemporaneamente), l'altro motore è calettato ad una vite trapezia (possibile interporre un piccolo riduttore per aumentare la precisione nel movimento trasversale dei carrelli). Ho alcune immagini del tipo di motore passo-passo, la vite trapezia e le relative chiocciole. Ho anche lo schizzo (perdonate l'imprecisione della mano libera) generale della bobinatrice. Praticamente i due carrelli avvolgitori scorrono su tre tondi montati a 120° fra loro (quelli azzurri), che fanno da guide.

La mia preoccupazione è come gestire elettricamente i due motori e come impostare i traguardi di inversione, sarà inoltre necessario immettere un valore di recupero gioco per il motore calettato alla vite trapezia in quanto esso deve invertire il moto dei carrelli senza trasmettere gioco (ricordo che il filo è 0.05mm di diametro).

C'è un modo per allegare immagini in questo testo?

So che chiedo troppo farmi aiutare riguardo l'intera progettazione elettrica, ma avere degli input stimola la voglia di terminare il progetto. Grazie a tutti.

Damiano. :rolleyes:

************

C'è un modo per allegare immagini in questo testo?

istruzioni in MP

Edited by Livio Migliaresi
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Livio Orsini

Per prima cosa non si devono mai aprire più discussioni sul medesimo argomento! Il regolamento lo vieta perchè si causano dispersioni e confusioni. Ora ho riunito le due discussioni.

Veniamo ora all'argomento tecnico.

Da quello che scrivi deduco che sei intenzionato ad usare un motore passo-passo per la traslazione dei guidafili. Per questo tipo di applicazione, specie se il diametro del filo non cambia, vedrei più appropriato un accoppiamento meccanico tra mandrino e guidafili (simile alla filettatura con tornio). Se invece propendi per due motorizzazioni è meglio usare un motore in cc o un brushless con encoder montato direttamente sulla vite trapezoidale; la velocità del motore sarà sincronizzata con la velocità di rotazione del mandrino, anch'esso dotato di encoder.

Essendo l'inversione effettuata "al volo", l'eventuale recupero giochi lo si ottiene anticipando il punto d'inversione.

Montando due guidafili sul medesimo asse dovrai assicurarati che i due rocchetti da avvolgere abbiano l'identica larghezza, questo per non avere problemi di inversione. Oltrimenti i due guidafili dovranno essere azionati da due diferrenti motori che comandano due viti.

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Grazie per aver sistemato l'argomento in una unica discussione, per favore abbiate pazienza imparerò con tempo ed esperienza usando il forum.

Veniamo all'argomento. Cerco ora di inserire le immagini relative alla bobinatrice...vediamo un pò cosa riesco a fare. Propendo comunque nell'utilizzo di due encoder, uno montato nella vite trapezioidale (probabilmente userò un motore brushless con encoder incorporato), ed uno calettato nell'albero mandrino per poter così sincronizzare i due assi assieme, anche il recupero gioco non è un problema, in quanto come dice Livio la soluzione è semplicemente anticipare l'inversione, questo farà parte degli aggiustamenti "software" una volta realizzata la bobinatrice. Come da schizzo generale del dispositivo che sto pensando ho previsto la possibilità di montare fino a due rocchetti da avvolgere (uno ad ogni estremità dell'albero mandrino visto che con la configurazione ideata c'è n'è la possibilità), in modo che se lo si desidera si può aumentare la produzione del doppio, quando si è sperimentato e provato un rocchetto che funzioni bene.

Ora il prossimo passo da fare è sciegliere il tipo di motori da acquistare, ne ho trovati del tipo "passo-passo" come in figura allegata, ma penso ce ne siano miriadi nel mercato basta cercare e capire con che coppia (Nm) devo lavorare.

Lo schizzo della bobinatrice è il seguente, perdonate se non è un granché, ma per ora è fatto a mano.

http://imageshack.us/photo/my-images/607/avvolgitrice.jpg/

Ecco ad esempio il tipo di motore che potrei utilizzare per muovere la vite trapezia.

http://imageshack.us/photo/my-images/200/motorepasso1nm.jpg/

Ecco infine la vite trapezia e relative chiocciole filettate, queste vanno bene per il mio caso, anche come prezzo.

http://imageshack.us/photo/my-images/109/v...apezia12x3.jpg/

http://imageshack.us/photo/my-images/829/chiocciola12x3.jpg/

Per questo messaggio è tutto, ci sentiamo per decidere quale motore ed encoder utilizzare nell'albero mandrino, mentre per l'asse movimento carrelli avvolgitori c'è solo da scegliere la coppia del motore passo-passo. Pensate sia possibile far lavorare bene in sincronismo i due motori? Bisogna scegliere bene i motori e come gestirli (la parte più ardua per me).

Grazie a presto, BUON FERRAGOSTO A TUTTI.

Damiano.

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