Coil winder

thingiverse

See the English translation below.WickelmaschineDieses Projekt beschreibt den Bau einer Wickelmaschine, die für das Wickeln von Magnetspulen und Induktivitäten verwendet werden kann.Update:ACHTUNG: DIE ENDSCHALTER SIND JETZT OEFFNER !!Es hat sich gezeigt, das eine kürzere Variante besser arbeitet (Die 6mm Achse biegt sich nicht so schnell durch.) Außerdem habe ich einen zweiten Endschalter und zwei Handräder eingeführt. Die Steuerkonsole kommt jetzt auf die gegenüberliegende Seite, Durch diese Maßnahmen gewinnen Sie eine größere Wickellänge bei einer kleineren Gesamtlänge. Ich habe daher die Wickelmaschine noch einmal überarbeitet. Deshalb passen jetzt nicht mehr alle alten Teile zu den neuen Teilen. Wenn Sie die Wickelmaschine schon gebaut haben und nicht alles neu drucken wollen dann gehen Sie wie folgt vor: Entfernen sie den langen „Verbinder 1“. Entfernen Sie das Teil „Steuerkonsole Basis“ von der Abwickelseite und kleben es an der Frontseite (Aufwickelseite) an die Teile „Motorlager Basis“ und „Lagerbock Basis“. Den „Lagerbock“ drucken Sie neu. Ebenso die dazugehörigen „Lagerschale“n. Für die Endschalter drucken Sie zwei „Endschalter Halterungen“. Achten Sie darauf das bei den „Endschalter Halterungen“ je zwei Muttern M2 eingelassen werden. Verwenden Sie die aktuelle Steuersoftware, sonst stimmt die angezeigte Wickelrichtung nicht. Ausserdem sind die Endschalter jetzt Öffner. Die zwei Edelstahlstangen 8 mm und die Gewindestangen M6 werden gekürzt. (Siehe Materialliste) Wenn Sie ganz neu beginnen gehen Sie einfach über diesen Abschnitt hinweg.Die Wickelmaschine setzt sich aus zahlreichen gedruckten Teilen zusammen, die verschraubt werden. Einige davon hätten als ein einzelnes Teil gedruckt werden können, jedoch habe ich dies vermieden, um die Druckzeiten akzeptabel zu halten. Zudem eröffnet dies die Möglichkeit, die Teile auch auf einem kleineren Druckbett zu drucken. Darüber hinaus lassen sich so defekte Teile leicht austauschen oder ersetzen. In Bezug auf die Druckauflösung empfehle ich, alle größeren Teile mit 0,2 mm und die kleineren mit 0,1 mm zu drucken. Auch hier spielt die benötigte Druckzeit eine entscheidende Rolle. Die größeren Bauteile wurden an den Ecken mit "Ohren" versehen, die eine Stärke von einem Layer haben, um die Haftung auf dem Druckbett zu verbessern. Bei einigen Teilen werden die Löcher erst ab dem zweiten Layer gedruckt, da sie bei meinem Drucker schlecht auf dem Druckbett haften. Da der erste Layer nur eine Dicke von 0,3 mm hat, kann er nach dem Druck leicht durchbohrt bzw. abgebrochen werden.In einigen Teilen sind Aussparungen für Muttern M3 eingelassen. Dies betrifft die Teile: "Motorlager Basis", "Lagerbock Basis", "Steuerkonsole Basis", „Widerlager Basis“, „Endschalter Halterungen“ (M2) und "Führungsblock" (M6). Bitte unterbrechen Sie den Druck kurz vor Abschluss des Hohlraums für die Mutter (z. B. durch Verwendung der Druckerfunktion "Filamentwechsel") und platzieren Sie eine Mutter in den Hohlraum. Danach können Sie den Druck fortsetzen. In einigen anderen Teilen sind Aussparungen für Muttern vorgesehen, die nach dem Druck eingesetzt werden können. Dies betrifft die Teile: "Führungsblock", "Kupplung Klemmring", "Abwickelspule Klemmring" und "Abwickelspule Halterung".Einige Teile müssen miteinander verklebt werden: Die Elemente der Steuerkonsole, die „Endschalter Halterung“ auf den „Lagerbock“, eine „Abwickelspule Halterung“ mit einem „Abwickelspule Klemmring“. (Achten Sie unbedingt drauf, das der Klemmring genau zentrisch auf der Halterung sitzt. Nehmen Sie eine 8 mm Achse zur Hilfe.) Zum Kleben von PLA hat sich Sekundenkleber bewährt.Einige Teile erfordern nach dem Druck eine Nachbearbeitung. Dies betrifft Löcher, die nicht im ersten Layer gedruckt wurden und nun durchstoßen werden müssen. Die "Ohren" und die Brim- Überstände müssen entfernt werden. Gegebenenfalls müssen einige Teile nachgeschliffen werden, um passgenau zu sein. Wenn die Umlenkrolle klemmt, setzen Sie eine Unterlegscheibe zwischen "Umlenkrolle Halterung" und "Umlenkrolle Achse". Falls dies nicht hilft, müssen möglicherweise die Achse oder die Umlenkrolle nachbearbeitet werden. Möglicherweise müssen Sie auch das Teil "Drahtführung Gleitlager" und das Teil "Drahtführung" nacharbeiten. Gleiches gilt für alle anderen Schwalbenschwanzverbindungen. Gehen Sie behutsam vor, um möglichst spielfreie Verbindungen zu erhalten.In einige Teile müssen Sie ein M3-Gewinde schneiden. Falls Sie keinen Gewindebohrer zur Hand haben, drehen Sie einfach (vorsichtig) eine Gewindeschraube M3 in das dafür vorgesehene Loch.Die Abwickelspule wird durch eine Druckfeder gebremst, um ein unkontrolliertes Abrollen des Drahtes zu verhindern. Die Druckkraft können Sie durch verschieben des „Abwickelspule Klemmring“ passend einstellen.Damit Sie nicht ständig einem Schraubendreher für häufig verwendete Schrauben benutzen müssen, habe ich Rändelschrauben vorgesehen, die Sie selbst drucken können. Für jede dieser Rändelschrauben benötigen Sie eine Zylinderkopfschraube M3 in der passenden Länge sowie eine Mutter M3.Elektronik: Die Wickelmaschine wird durch eine Steuerplatine gesteuert, die auf der Steuerkonsole montiert wird. Ausführlichere Informationen zur Elektronik finden Sie im ZIP-File "Elektronik".Um eine bestmögliche Stabilität zu erreichen sollten Sie die Wickelmaschine auf eine ca. 2 cm starken Holzplatte montieren. Mit den beiden Handrädern lassen sich Korrekturen und Einstellungen vornehmen.Dies ist ein sehr umfangreiches Projekt. Ich habe einmal nachgerechnet und folgendes ermittelt: die reine Druckzeit beträgt fast 69 Stunden, ohne Berücksichtigung von Rüstzeiten. Diese Zeit wurde bei einer Schichtdicke von 0,2 mm und einer Druckgeschwindigkeit von 40 mm/Sekunde benötigt. Der Filamentverbrauch belief sich auf 229 m, was ungefähr 2/3 des Gesamtinhalts einer 1 kg-Spule entspricht. Die Steuersoftware ist noch nicht perfekt, da gibt es noch einiges zu verbessern. Vielleicht haben Sie ja Lust und entwickeln eine eigene Steuersoftware. Das Foto einer fertig gewickelten Spule zeigt das bislang beste Ergebnis, die allerdings nicht automatisch gewickelt wurde.Materialliste:1 Nema17 Motor, 47 mm lang1 Nema17 Motor, 28 mm lang2 Edelstahl-Rundstäbe, 8 mm Durchmesser, je 300 mm lang, auf 200 mm gekürzt1 Edelstahl-Rundstab, 8 mm Durchmesser, 140 mm lang1 Druckfeder Edelstahl 304, 10mm Außendurchm. 0.7mm Drahtstärke, 9mm Komprimierte Länge,50mm freie Länge, 11.8N Tragfähigkeit. (Bezug z.B. Amazon)2 Linearlager für 8 mm Edelstahl-Rundstäbe, Außendurchmesser 15 mm2 Gewindestangen M6, ca. 330 mm lang. Auf 235 mm gekürzt.1 Plastikschlauch. 100mm lang, Aussendurchmesser: 8 mm. Innendurchmesser: 5 mm1 Teflonschlauch PTFE 10 mm lang, Aussendurchmesser 4 mm, Innendurchmesser 2 mm1 Messingrohr 55 mm lang, 3 mm Aussendurchmesser, 1 mm Innendurchmesser4 Kugellager für 6 mm Wellen, Außendurchmesser 19 mm11 Muttern M66 Unterlegscheiben 6,2 mmca. 50 Zylinderkopfschrauben M3 x 10ca. 20 Zylinderkopfschrauben M3 x 40 (ggf. kürzen)ca. 50 Muttern M3ca. 50 Unterlegscheiben 3,2 mm26 Zylinderkopfschrauben M2 x 15 (ggf. kürzen)26 Muttern M2SekundenkleberSteuerplatine (siehe ZIP-File "Elektronik")winding machineThis project describes the construction of a winding machine that can be used for winding magnetic coils and inductors.Update:ATTENTION: THE LIMIT SWITCHES NOW SWITCH TO OPEN!It has been shown that a shorter version works better (The 6mm axis doesn't bend as quickly.) I also introduced a second limit switch and two handwheels. The control console is now on the opposite side. With these measures you gain a longer wrapping length with a smaller overall length. I have therefore revised the winding machine again. That's why not all of the old parts fit the new parts anymore. If you have already built the winding machine and do not want to reprint everything, proceed as follows: Remove the long „Verbinder 1“. Remove the “Steuerkonsole Basis” part from the unwinding side and glue it to the “Motorlager Basis” and “Lagerbock Basis” parts on the front side (rewinding side). Reprint the “Lagerbock”. Likewise the associated „Lagerschalen“. For the limit switches, print two “Endschalter Halterungen”. Make sure that two M2 nuts are inserted into each of the “Endschalter Halterungen”. Use the latest control software, otherwise the displayed winding direction will not be correct. In addition, the limit switches are now normally closed. The two 8 mm stainless steel rods and the M6 ​​threaded rods are shortened. (See materials list) If you are starting from scratch just skip over this section.The winding machine is made up of numerous printed parts that are screwed together. Some of these could have been printed as a single part, however I avoided this to keep print times acceptable. This also opens up the possibility of printing the parts on a smaller print bed. In addition, defective parts can be easily exchanged or replaced. In terms of print resolution, I recommend printing all larger parts at 0.2mm and the smaller ones at 0.1mm. The required printing time also plays a crucial role here. The larger components were provided with "ears" at the corners that are one layer thick to improve adhesion to the print bed. For some parts, the holes are only printed from the second layer onwards because they don't adhere well to the print bed on my printer. Since the first layer is only 0.3 mm thick, it can easily be drilled through or broken off after printing.In some parts there are recesses for M3 nuts. This concerns the parts: "Motorlager Basis", "Lagerbock Basis", "Steuerkonsole Basis, "Widerlager Basis" and "Fuehrungsblock" (for an M6 nut). Please stop printing just before completing the cavity for the nut (e.g. by using the "Filament Change" printer function) and place an nut into the cavity. You can then continue printing.In some other parts there are recesses for nuts that can be inserted after printing. This concerns the parts: "Führungsblock", "Kupplung Klemmring", "Abwickelspule Klemmring" and "Abwickelspule Halterung".Some parts have to be glued together: The elements of the control console, the “Endschalter Halterung” on the “Lagerbock”, a “Abwickelspule Halterung” with a “Abwickelspule Klemmring”. (Make sure that the clamping ring sits exactly in the center of the holder. Use an 8 mm axle for help.) Superglue has proven useful for gluing PLA.Some parts require post-processing after printing. This affects holes that were not printed in the first layer and now need to be punched through. The "ears" and the brim protrusions must be removed. Some parts may need to be re-sanded to ensure a perfect fit. If the pulley is stuck, place a washer between the pulley bracket and the pulley axle. If this doesn't help, the axle or idler pulley may need to be reworked. You may also need to rework the "Wire Guide Plain Bearing" part and the "Wire Guide" part. The same applies to all other dovetail connections. Proceed with caution to ensure that connections are as free of backlash as possible. In some parts you need to cut an M3 thread. If you don't have a tap at hand, simply (carefully) screw an M3 threaded screw into the hole provided. The unwinding spool is braked by a compression spring to prevent uncontrolled unwinding of the wire. You can adjust the pressure force appropriately by moving the “unwinding spool clamping ring”.So that you don't have to constantly use a screwdriver for frequently used screws, I have provided knurled screws that you can print yourself. For each of these knurled screws you need an M3 cylinder head screw of the appropriate length and an M3 nut. Electronics: The winding machine is controlled by a control board that is mounted on the control console. More detailed information about electronics can be found in the ZIP file "Electronics".In order to achieve the best possible stability, you should mount the winding machine on an approx. 2 cm thick wooden plate. You can reduce play by leaving out a long connector. Corrections can be made using the two handwheels.This is a very extensive project. I did the math and found the following: the pure printing time is almost 69 hours, without taking makeready times into account. This time was required with a layer thickness of 0.2 mm and a printing speed of 40 mm/second. The filament consumption was 229 m, which is approximately 2/3 of the total contents of a 1 kg spool. The control electronics are not yet perfect, there is still a lot to be improved. Maybe you would like to develop your own tax software. The photo of a finished coil shows the best result so far, although it was not wound automaticallyMaterial list:1 Nema17 motor, 47 mm long1 Nema17 motor, 28 mm long2 stainless steel round rods, 8 mm diameter, each 300 mm long, shortened to 200 mm1 stainless steel round rod, 8 mm diameter, 140 mm long1 compression spring stainless steel 304, 10mm outer diameter. 0.7mm wire thickness, 9 mm compressed length, 50mm free length, 11.8N load capacity. (Reference e.g. Amazon)2 linear bearings for 8 mm stainless steel round rods, outer diameter 15 mm2 M6 threaded rods, approx. 330 mm long, shortened to 235 mm1 plastic hose. 100 mm long, Outside: 8 mm, Inside: 5 mm1 Teflon tube PTFE 10 mm long, outer diameter: 4 mm, inner diameter: 2 mm1 brass tube 55 mm long, 3 mm outside diameter, 1 mm, inside diameter4 ball bearings for 6 mm shafts, outer diameter 19 mm11 nuts M66 washers 6,2 mmapprox. 50 cylinder head screws M3 x 10approx. 20 cylinder head screws M3 x 40 (shorten if necessary)approx. 50 nuts M3approx. 50 washers 3.2 mm26 cylinder head screws M2 x 15 (shorten if necessary)26 nuts M2supergluecontrol board (see ZIP file "Electronics")