Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zgrzewarka punktowa by SylwekK

SylwekK 28 Lut 2019 23:29 7104 68
  • Zgrzewarka punktowa by SylwekK

    Bleeee, znoooowuuuu zgrzewarka, która to już w ostatnich tygodniach?! Obrodziło jak kiedyś z trawiarkami do płytek..., a mimo to zaprezentuję tu jednak swoje dzieło z kilku powodów :)
    Przede wszystkim moja jest modułowa. Co prawda chwilowo jest tylko moduł do zgrzewania akumulatorów i baterii, ale już kompletuję części do modułu zgrzewania blach z podawaniem impulsu góra-dół. Inne cechy to:
    - zintegrowane wyzwalanie impulsu w momencie docisku elektrod (z nielicznymi wyjątkami większość ma wyzwalanie dodatkowym przyciskiem pod kciuk albo nogę),
    - wyjście na "nogę" (może być przydatne przy innych modułach)
    - wygodne oprogramowanie.
    I tu zatrzymam się na chwilkę przy sofcie. To co zdążyłem zobaczyć w necie troszkę mnie przeraża. Nie wiem dlaczego, ale większość konstruktorów, która zdecydowała się już na wyświetlacz LCD tworzy jakieś przedziwne wielopoziomowe menu, jakby tam co najmniej była konfiguracja sieci wi-fi. Patrząc jak przedzierają się przez te poziomy aby czas preimpulsu zmienić zastanawiam się gdzie podziała się wygoda, ergonomia i intuicja. Początkowo swój soft miałem robić na LED, ale robiąc dla siebie, biorąc pod uwagę obecne ceny LCD i wygodę w przedstawianiu informacji zdecydowałem na LCD. Gdy będzie potrzeba rozwinięcia programu (na płytce jest przewidziane wejście na termometr i wyjście na wentylator) to taki wyświetlacz sporo ułatwi. Zamiast przycisków wolałem enkoder.
    Program uruchamia trafo w szczycie sinusoidy dzięki czemu nie ma udaru prądowego - ani razu nie wywaliło bezpiecznika. Max czas impulsu to 2s lub póki wciśnięty wyzwalacz - zrobiłem taki zakres z powodu modułu do zgrzewania blach (to ten do którego właśnie kompletuję części). Dla mnie to ważne, bo mam czasem potrzebę zgrzać blaszki około 1mm, a do tej pory radziłem sobie zaginaniem, nitami, lub skręcaniem. Ustawienia można zapamiętać w eeprom. Można też szybko przywrócić parametry domyślne (systemowe). Czas impulsu podzielony jest na kilka sektorów, w których jest zmienny przyrost. Chyba nikt nie powie, że ustawienie 1000ms i zmiana na 1010ms coś znacząco zmieni... :)
    Przycisk wyzwalający opóźniony jest o 250ms. To czas na pewne i ustabilizowane dociśnięcie.
    Teraz troszkę o pozostałych elementach.
    Trafo nawinięte przewodem 35mm^2 i daje na wyjściu 2.9V. Elektrody to podszlifowane końcówki migomatu. Siła docisku przy zgrzewaniu to 1,1kg na elektrodę do momentu zadziałania wyzwalacza. Dzięki tej synchronizacji zachowana jest duża powtarzalność zgrzewów. Ramiona zrobione z miedzi 10x10mm, a obudowa to stal 1mm wycięta laserowo wg mojego projektu i ma wymiary: wysokość 17cm, szerokość 12cm, długość 19cm. Wszystko pomalowane proszkowo. Wyświetlacz jest za okienkiem z pleksy dzięki czemu nie jest narażony na uszkodzenia. Sama elektronika sterująca to niewielka płytka (wykonana termotransferem) z triakiem, która do działania wymaga tylko zasilania około 8V z dodatkowego małego trafo. Nie ma tu kanapek z arduino, przekaźnika SSR, itd... bo nie są potrzebne. Po znęcaniu się nad zgrzewarką podczas testów najbardziej grzały się elektrody, natomiast triak był leeeedwo ciepły.




    Same zgrzewy wychodzą bardzo fajnie. okazało się, że bardzo dobre efekty uzyskuję z czasem preimp 10ms + impuls właściwy 30ms. Zgrzewy na tyle mocne, że blacha się drze. Bardzo ważny jest właściwy docisk. Gdy jeszcze obecny moduł nie był gotowy potrafiło na 60ms dziury wypalać i pięknie iskrzyć... :)
    Szczegóły konstrukcyjne do pooglądania na fotkach, a na filmie zgrzewanie i obsługa softu.

    Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK
    Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK
    Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK
    Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK
    Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK
    Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK

    I na koniec przykład zgrzewów z filmu. Zielony grzany 30ms, czerwony 60ms. W obu przypadkach preimp 10ms

    Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK


    Link


    Konstruktywna krytyka mile widziana :)
    Pewne drobiazgi czekają jeszcze do poprawki, ale to już kosmetyka, która nie przeszkadza w działaniu.


    Odnośnie kosztów jeszcze,
    - główne trafo z odzysku - 0zł
    - małe trafo z odzysku - 0zł
    - elektrody, kabel j.w. - 0zł
    - sterownik (płytka, części) - około 50-60zł
    - obudowa + malowanie 50zł
    - montaż - dwa popołudnia
    - program w C - 2 wieczory


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • Relpol
  • #2 01 Mar 2019 00:44
    Slawek K.
    Poziom 29  

    Projekt fajny, jednak jest jedno "ale", przy takiej konstrukcji mechanizmu elektrod nie da sie zgrzać większego akumulatora np. do e-bike z uwagi na bardzo krótkie ramię. Jeżeli jestes leworęczny to położenie gałki enkodera jest ok, w przypadku praworęcznych, zasłania LCD podczas obsługi. Poza tym, bardzo fajnie wykonanie.

    Pozdr

  • #3 01 Mar 2019 01:01
    SylwekK
    Poziom 29  

    To fakt, ze zbyt dużym aku może być problem. Do 7 sztuk na upartego da radę: 4 w jedną + 3 w drugą stronę. Niestety nie miałem dłuższych profili z miedzi, ale jak zdobędę to o jakieś 3-4cm przynajmniej będę chciał przedłużyć ramię, bo to akurat nie problem.

    Jestem praworęczny, ale absolutnie nie przeszkadza mi gałka po tej stronie i obsługa lewą ręką nie jest problemem tym bardziej, że obsługa ograniczona do minimum, bo nawet by wyjść z edycji nie trzeba zatwierdzać tylko samo się to zrobi po rozpoczęciu zgrzewania - minimum klikania :)
    Jak projektowałem obudowę to się wahałem właśnie, z której strony umieścić i padło, że będzie po lewej :)

  • Relpol
  • #4 01 Mar 2019 07:58
    jarux
    Poziom 10  

    Ciekawe i estetyczny projekt.

    Masz mały błąd w opisie. Napisałeś, że triak jest załączany w szczycie sinusoidy, a nie powinno być w zerze?

  • #5 01 Mar 2019 08:10
    Przybyłek
    Poziom 12  

    jarux napisał:
    Ciekawe i estetyczny projekt.

    Masz mały błąd w opisie. Napisałeś, że triak jest załączany w szczycie sinusoidy, a nie powinno być w zerze?


    Nie bo wtedy bedzie prad x2. Z powodu tego ze indukcyjnosc przesowa prad wzgledem napiecia. Tak prad na poczatku bedzie wolniej narastał bo spada napięcie.

  • #6 01 Mar 2019 09:02
    keseszel
    Poziom 26  

    Konstrukcja mechaniczna rozwiązana perfekcyjnie. Obudowa - nieźle wykonana. To są rzeczy jakie sprawiają mi najwięcej problemów.
    Z innej beczki- dlaczego nie wykorzystałeś do regulacji czasu trwania impulsu np. 4066 lub 7855. Nie musiałbyś wtedy programować bądź stosować wyświetlacza. Ewentualnie - czy zamieścisz program obsługujący zgrzewarkę?

  • #7 01 Mar 2019 09:23
    Psiotrek
    Poziom 15  

    Bardzo udana konstrukcja co doskonale obrazują i zdjęcia i film. Jednakowoż proponuję przyłożyć się do procesu skręcania poszczególnych elementów: na zdjęciu ze sprężynami dociskowymi widać dwa strasznie umęczone wkręty. Przy tak dopieszczonej konstrukcji rażą mnie takie "drobnostki".

  • #8 01 Mar 2019 10:43
    SylwekK
    Poziom 29  

    keseszel napisał:
    Z innej beczki- dlaczego nie wykorzystałeś do regulacji czasu trwania impulsu np. 4066 lub 7855. Nie musiałbyś wtedy programować bądź stosować wyświetlacza.

    A wspomniałem o elektronice i powody podałem :) Mnie wyświetlacz nie przeszkadza, z kolei użycie zwykłych timerów na kościach pozbawiło by mnie wyzwalania triaka w szczycie sinusoidy i podwójnego impulsu, tzn. dało by się te rzeczy zrealizować, ale na boga jakim kosztem... czy warto? :)
    Psiotrek napisał:
    Jednakowoż proponuję przyłożyć się do procesu skręcania poszczególnych elementów: na zdjęciu ze sprężynami dociskowymi widać dwa strasznie umęczone wkręty.

    To są właśnie między innymi te detale, do poprawki o których wspominałem. Zwrócę jednak uwagę na fakt, że górna śruba na żywo wygląda normalnie to drażni mnie ta dolna oś od elektrod. Toczyłem i szlifowałem ją specjalnie pod otwory w tulejkach, aby jak najmniejszy luz miała + gwintowanie. Zwykłe śruby czwórki się nie nadawały. To co mi się w niej nie podoba to podwójna nakrętka - chwilowo nie mam czwórek samokontrujących jak ta M5 z górnej osi. Wymienię je jak tylko dokupię.
    Szukam też jakiejś fajnej rękojeści do wygodnego przenoszenia, bo też by się tu przydała.

    keseszel napisał:
    czy zamieścisz program obsługujący zgrzewarkę?


    Na razie nie, zastanawiam się nad komercjalizacją sterownika.

  • #9 01 Mar 2019 12:30
    Grzegorz_madera
    Poziom 32  

    Konstrukcja przemyślana, estetyczne wykonanie. Jedynie razi menu w języku angielskim.

    jarux napisał:
    Masz mały błąd w opisie. Napisałeś, że triak jest załączany w szczycie sinusoidy, a nie powinno być w zerze?

    Widzę, że ciągle pokutuje teoria o włączaniu triaka w zerze, bo tak opisywało to większość czasopism elektronicznych w latach 90. A tym czasem jest zupełnie odwrotnie.
    SylwekK napisał:
    z kolei użycie zwykłych timerów na kościach pozbawiło by mnie wyzwalania triaka w szczycie sinusoidy

    Niekoniecznie. Do tego wystarczy jeden układ CD4538. Ale masz rację, na procesorze łatwiej zaprojektować PCB i jest ona mniejsza. Jakbyś miał to zrobić na układach cyfrowych nie wiem czy byś się zmieścił na tej płytce co masz.

  • #10 01 Mar 2019 12:39
    radiosimon
    Poziom 28  

    Tak z ciekawości od czego ten drugi współczynnik "p:60M" ?

  • #11 01 Mar 2019 12:59
    SylwekK
    Poziom 29  

    radiosimon napisał:
    od czego ten drugi współczynnik "p:60M" ?

    To pauza w milisekundach po pierwszym impulsie.
    Jeśli nie ustawi się długości preimpulsu to ta opcja po prostu znika z ekranu, bo jest niewykorzystana. Praktycznie zawsze w swoich menu robię dynamiczne przystosowanie do sytuacji czyli nieaktywne opcje zazwyczaj znikają, żeby nie wprowadzać zamieszania.

    "M" to zapamiętanie ustawień przez dłuższe przytrzymanie przycisku

    Dodano po 4 [minuty]:

    Grzegorz_madera napisał:
    Jedynie razi menu w języku angielskim.

    To już takie przyzwyczajenie :) Niektóre moje sterowniki wykorzystują też obcokrajowcy, a pisanie kilku wersji językowych jest mi nie po drodze. Poza tym pewne techniczne nazewnictwo jest po prostu łatwiejsze w angielskim.

    Dodano po 7 [minuty]:

    jarux napisał:
    Masz mały błąd w opisie. Napisałeś, że triak jest załączany w szczycie sinusoidy, a nie powinno być w zerze?

    Już inni odpowiedzieli, a ja poprę to jeszcze wykresem z oscylka :)
    Żółty przebieg to szpilka z detektora zera, niebieski moment włączenia triaka.

    Zgrzewarka punktowa by SylwekK

  • #12 01 Mar 2019 15:05
    fotomh-s
    Poziom 19  

    SylwekK napisał:
    Grzegorz_madera napisał:
    Jedynie razi menu w języku angielskim.

    To już takie przyzwyczajenie Niektóre moje sterowniki wykorzystują też obcokrajowcy, a pisanie kilku wersji językowych jest mi nie po drodze. Poza tym pewne techniczne nazewnictwo jest po prostu łatwiejsze w angielskim.


    Dorabianie ogonków dla LCD alfanumerycznego niepotrzebnie komplikuje program (i zabiera miejsce na inne symbole jeśli chcemy takie zaprogramować). Każdy elektronik zna język Angielski, Polski za to znają w zasadzie tylko Polacy oraz Polonia. Ja zwykle też robię wszystko w języku Angielskim, łącznie z komentarzami wstawianymi w kod.

  • #13 01 Mar 2019 16:09
    398216 Usunięty
    Poziom 43  

    Czemu przewody do elektrod nie mają przelotek przy wyjściu z obudowy?

  • #14 01 Mar 2019 16:18
    SylwekK
    Poziom 29  

    Będą miały jak gdzieś znajdę na jakimś szrocie albo kupię przy okazji. Obleciałem wszystkie lokalne sklepy motoryzacyjne i albo nigdy nie mieli albo się skończyły właśnie...

  • #15 01 Mar 2019 17:22
    korystor
    Poziom 11  

    SylwekK napisał:
    Na razie nie, zastanawiam się nad komercjalizacją sterownika.

    Równie dobrze mogłeś napisać w tytule "Nowa zgrzewarka firmy..." . Gratuluje, piękna robota, myślę że bez problemu znajdziesz odbiorców.

  • #16 01 Mar 2019 17:30
    SylwekK
    Poziom 29  

    Nie, nie, absolutnie! Produkcja całości w ogóle nie wchodzi w grę. Nawet nie miał bym szans żeby walczyć z cenami chińskimi :) Widzę tylko jakie jest zainteresowanie sterownikami i jakie są obecnie dostępne w handlu dlatego przeszło mi przez myśl "dlaczego by nie spróbować coś zarobić na swojej pracy".

  • #17 01 Mar 2019 19:38
    acctr
    Poziom 15  

    Jakie prądy uzyskujesz podczas zgrzewania?
    Końcówki grubej linki, tam gdzie widać żyłki miedzi, proszą się o nałożenie jakiejś tulejki termokurczliwej czy czegos podobnego. Ogólnie konstrukcja przemyślana no i malowanie proszkowe robi swoje.

    Ciekawi mnie alternatywna konstrukcja takiej zgrzewarki. Zwykle jest robiona na trafie z mikrofalówki, a czy spotkał się ktoś ze zgrzewarką z kondensatorami jako magazynem energii i tranzystorami MOSFET jako kluczem podającym impuls prądowy do elektrod?

  • #18 01 Mar 2019 20:26
    SylwekK
    Poziom 29  

    acctr napisał:
    Jakie prądy uzyskujesz podczas zgrzewania?

    Nie mam czym zmierzyć, ale zapewne podobne jak u innych z trafa od mikrofali i trzema zwojami linką 35mm2 :)

    acctr napisał:
    Końcówki grubej linki, tam gdzie widać żyłki miedzi, proszą się o nałożenie jakiejś tulejki termokurczliwej czy czegos podobnego

    Przed zakuwaniem minimalnie za dużo izolacji było przyciętej, ale czy to tak bardzo przeszkadza? Zresztą teraz to już po zawodach, bo zakuwki dość duże i termokurcz tyle chyba się nie skurczy.

  • #19 01 Mar 2019 21:56
    acctr
    Poziom 15  

    SylwekK napisał:
    Zresztą teraz to już po zawodach, bo zakuwki dość duże i termokurcz tyle chyba się nie skurczy.


    Nic straconego, rurka termokurczliwa 18/6 spokojnie zmieści złącze i skurczy się na tyle żeby unieruchomić odsłoniętą linkę.

  • #20 01 Mar 2019 22:10
    SylwekK
    Poziom 29  
  • #21 02 Mar 2019 08:17
    Grzegorz_madera
    Poziom 32  

    acctr napisał:
    Ciekawi mnie alternatywna konstrukcja takiej zgrzewarki. Zwykle jest robiona na trafie z mikrofalówki, a czy spotkał się ktoś ze zgrzewarką z kondensatorami jako magazynem energii i tranzystorami MOSFET jako kluczem podającym impuls prądowy do elektrod?

    Było to kiedyś opisane chyba w elektronice praktycznej, zrobione na kondensatorze od car audio. Ale jak działa nie wiadomo.

  • #22 02 Mar 2019 11:50
    Tomekddd
    Poziom 23  

    Witam, kolego konstruktorze pokazałeś oscylogram gdzie masz czas od przejścia przez zero do włączenia triaka 2,6ms. Własnie jestem na etapie kończenia swojej zgrzewarki ale u mnie przy 50Hz sieci ten czas wynosi około 5ms. Skąd taka różnica?
    Zgrzewarka punktowa by SylwekK Zgrzewarka punktowa by SylwekK

    Druga sprawa załączanie w szczycie muszę jeszcze sprawdzić doświadczalnie bo pomimo indukcyjności trafo pracuje w stanie zwarcia a przesunięcie prądu względem napięcia zależy od obciążenia trafa i w szczycie prąd nie koniecznie będzie najmniejszy. Uprzedzam że tak mi się wydaje i nie koniecznie tak jest, dopiero jak sprawdzę to się dowiem.

  • #23 02 Mar 2019 12:19
    398216 Usunięty
    Poziom 43  

    SylwekK napisał:
    zakuwki dość duże i termokurcz tyle chyba się nie skurczy.
    Zależy jakie termokurcze. Standardowo kurczą się do 1/2 średnicy wejściowej, ale są też i takie które kurczą się do 1/3 średnicy wejściowej.

  • #24 02 Mar 2019 14:22
    SylwekK
    Poziom 29  

    Tomekddd napisał:
    pokazałeś oscylogram gdzie masz czas od przejścia przez zero do włączenia triaka 2,6ms

    Przyjrzyj się dokładnie mojemu oscylogramowi i policz działki, albo spójrz w prawy dolny róg ekranu (dt=?).

    Tomekddd napisał:
    Druga sprawa załączanie w szczycie muszę jeszcze sprawdzić doświadczalnie bo pomimo indukcyjności trafo pracuje w stanie zwarcia a przesunięcie prądu względem napięcia zależy od obciążenia trafa i w szczycie prąd nie koniecznie będzie najmniejszy.


    Jak doświadczenie nie raz pokazało u innych konstruktorów, mieli oni problemy z wywalaniem bezpieczników gdy załączenie następowało w zerze. Oczywiście nie zawsze, bo to też od instalacji zależy jednak po zmianach wyzwalania z zera na szczyt problemy zazwyczaj się kończyły.

  • #25 02 Mar 2019 14:28
    Tomekddd
    Poziom 23  

    Faktycznie nie ma różnicy czasów, spojrzałem na pozycję kursora zamiast na różnicę.

  • #26 02 Mar 2019 17:02
    Grzegorz_madera
    Poziom 32  

    SylwekK napisał:
    Jak doświadczenie nie raz pokazało u innych konstruktorów, mieli oni problemy z wywalaniem bezpieczników gdy załączenie następowało w zerze. Oczywiście nie zawsze, bo to też od instalacji zależy jednak po zmianach wyzwalania z zera na szczyt problemy zazwyczaj się kończyły.

    To nie zależy od instalacji, tylko wynika z tego że optotriaki nie załączają w zerze, tylko przy napięciu 30-40V. Dlatego w części przypadków jakoś to tam działało. Przerabiałem to w moim migomacie 4,5kVA. Jak przekaźnik trafił w moment przejścia przez zero to potrafiły zadzwonić blachy obudowy. A odkąd przerobiłem na załączanie triakiem w szczycie nie ma udarów prądowych.

  • #27 03 Mar 2019 11:57
    SylwekK
    Poziom 29  

    Pisząc o instalacji bardziej miałem na myśli rodzaj bezpieczników. Przy tych zwłocznych było raczej ok.

    Dodano po 18 [godziny] 47 [minuty]:

    Po zabawie w zgrzewanie mam swoją teorię na temat podwójnego impulsu :) Jak do tej pory nigdzie nie znalazłem jednoznacznej odpowiedzi na to zagadnienie. Wiele się mówi, że potrzebny, że lepiej, ale dlaczego...?
    Większość informacji z Internetu mówi, że to czyszczenie elektrod przed impulsem właściwym, a z moich doświadczeń uważam, że to ...bzdura! Otóż taki preimpuls to po prostu zmiękczacz materiału zgrzewanego. Dlaczego tak myślę? - przez przypadek :) Kiedy przygrzewałem nieco zagiętą blaszkę do ogniwa, nie zgrzała by się ona z podłożem gdyby nie przylegała dokładnie do powierzchni - logiczne. Co robi preimpuls? Rozgrzewa tą blaszkę przez co materiał znacznie mięknie i pod wpływem nacisku elektrod łatwo się prostuje i przylega szczelnie do podłoża(!) Teraz po chwili wystudzenia spokojnie można dowalić główny impuls, który zgrzeje obie powierzchnie. Możecie wierzyć lub nie, ale nigdzie nie znalazłem takiego wyjaśnienia, a śmiem twierdzić, że to właśnie o to tu chodzi. Jeśli gdzieś takie info się pojawiło bardzo proszę o link lub wyjaśnienie jeśli powód preimpulsu jest inny.

  • #28 05 Mar 2019 11:05
    bumek
    Poziom 14  

    A nie lepiej zrobić menu po polsku? Uniknął byś takich potworków jak "continuos".

  • #29 05 Mar 2019 11:11
    SylwekK
    Poziom 29  
  • #30 05 Mar 2019 17:36
    fotomh-s
    Poziom 19  

    Też mi problem, inżynierowie projektujący elektrykę dla lotnictwa rozwiązali to lata temu (jeszcze zanim powstały mikrokontrolery), zwyczajnie stosując skrót CONT... A jak nie pasuje to możesz zawsze zaprojektować własny driver LCD z wbudowanymi ogonkami albo z większą pamięcią CG RAM (albo jeszcze lepiej CG EEPROM) + do tego napisać biblioteki dla każdego znanego IDE...