Poniższy projekt dotyczy automatycznego dyspensera do pasty lutowniczej, który podpiąć można do stolika sterowanego numerycznie w celu automatycznego nakładania pasty lutowniczej na pola SMD.
Autor, gdy zaczynał korzystanie z układów montowanych powierzchniowo, nakładał pastę ręcznie z pomocą strzykawki, wykorzystując do tego odpowiednie szablony w celu przyspieszenia pracy. Jednakże mimo zastosowania szablonów pola nie były idealnie pokryte i po nałożeniu pasty trzeba było wiele poprawiać. Było to bardzo czasochłonne, szczególnie przy lutowaniu niewielkich układów np. w obudowach TQFP. Szczyt osiągnięty został gdy jeden z projektów zawierać miał w sobie około 300 elementów SMD - niemalże 2000 pól lutowniczych, większość to elementy w obudowach 0402 oraz QFN na płytce drukowanej o wielkości 10 cm. Nałożenie pasty lutowniczej ręcznie na taką ilość pól w sposób niezawodny i powtarzalny było na tyle trudne, że autor postanowił stworzyć automatyczny dyspenser do pasty, który mógłby nakładać ją na wszystkie pola.
Projektowanie układu autor rozpoczął od analizy, w jaki sposób skonstruowane są inne tego rodzaju urządzenia. Przemysłowe maszyny wykorzystują pneumatyczne dozowniki pasty lutowniczej, jednakże jest to zbyt skomplikowane do zastosowań domowych. Istnieją dwie prostsze metody, stosowane w urządzeniach do zastosowań domowych. Jednym z nich jest zastosowanie krokowego silnika liniowego, delikatnie wysuwającego śrubę, która naciska na tłoczek strzykawki, a drugim jest naciskanie go poprzez zestaw przekładni pozwalający na przykładanie dużej siły i dosyć proste sterowanie, jednakże mechaniczna strona tych projektów jest dosyć skomplikowana. Zastosowanie drobnozwojnej śruby obracanej przez silnik krokowy jest prostsze, więc zostało wybrane do zastosowania w tym projekcie.
Zestawiony przez autora prototyp jest jedną z pierwszych wersji układu i ma za zadanie przetestować projekt. Wykorzystana została bardzo druga śruba drobnozwojna obracana przez serwomotor firmy Parallax. Upraszcza to projekt, gdyż ten serwomotor posiada zintegrowane przekładnie i może być sterowany bezpośrednio przez mikrokontroler - nie wymaga dedykowanego sterownika jak silnik krokowy.
Projekt okazał się sukcesem i szereg jego kluczowych elementów sprawuje się bardzo dobrze. Dostęp do strzykawki jest bardzo dobry, łatwo się ją wymienia. Układ jest dosyć kompaktowy, ale da się jeszcze zmienić jego rozmiary. Zaobserwowano szereg kluczowym własności układu:
Rozdzielczość: przy wykorzystaniu śruby 8-32, wystarczy około ćwierć obrotu, aby zaczęła płynąć pasta (do pozycji spoczynkowej). Jednakże wtedy pasta nie przestaje płynąć, więc konieczne jest obrócenie śruby o ćwierć obrotu i następnie cofnięcie jej o tyle samo, aby pasta przestała płynąć z dozownika. Autor póki co jeszcze nie zbadał czy konieczne będzie wykorzystanie silnika krokowego aby rozdzielczość ruchu była dostateczna aby móc precyzyjnie obracać śrubą.
Naprężenia: wyciskanie pasty z strzykawki wymaga niemałej siły - wygina ona MDF, z jakiego wykonano prototyp, więc docelowe urządzenie musi być sporządzone z sztywniejszego materiału.
Prototyp jest z pewnością sukcesem, jednakże potrzebne jest jeszcze kilka nowszych wersji, aby możliwe było realne wykorzystanie tego układu do precyzyjnego i zautomatyzowanego nakładania pasty lutowniczej.
Źródło: http://www.tricorderproject.org/blog/towards-a-simple-solder-paste-extruder/
Fajne? Ranking DIY
