Wickelmaschine

Das Video zur Wickelmaschine

Über die Maschine

Abbildung 1:
Da ich für viele Projekte auf diesen Seiten Eigenbau-Elektromagnete benötige und das Aufwickeln von Kupferlackdraht eine eher langweilige Tätigkeit ist, habe ich mich entschlossen, den Vorgang zu automatisieren. Um möglichst schnell zu einer funktionierenden Maschine zu kommen, habe ich zu diesem Zweck einen 3D-Drucker umgerüstet. Meine Wahl ist dabei auf den Tronxy CRUX-1 gefallen, den ich auf meinem Projekt How Open Is This Gadget? im Detail vorgestellt habe,
Dabei sollte der 3D-Drucker jederzeit zur Wickelmaschine und wieder zurück zum 3D-Drucker umgerüstet werden können.

Umrüstung vom Drucker zur Wickelmaschine

Abbildung 2:
Lediglich die Glasplatte auf dem Druckbett muss entfernt,...

Abbildung 3:
...eine Führung für den Draht an der X-Achse angeschraubt...

Abbildung 4:
...und ein Schrittmotor auf dem Druckbett festgeklemmt werden. Den Schrittmotor habe ich aus meinem Vorrat entnommen. Es muss kein besonders leistungsstarker Schrittmotor sein, zu schwach sollte das Drehmoment aber auch nicht ausfallen, da ansonsten nur geringe Wickelgeschwindigkeiten zu erzielen sind.

Weltdrucker - Papier am Schneidemechanismus

Abbildung 5:
An den Schrittmotor habe ich eine entsprechende Buchse gelötet, so dass lediglich der Stecker vom Extrudermotor gezogen...

Abbildung 6:
...und in die neue Buchse eingesteckt werden muss.

Abbildung 7:
Zu beachten ist, dass dieser Vorgang unbedingt bei ausgeschaltetem Drucker erfolgen muss, da ansonsten der Schrittmotortreiber auf der Hauptplatine zerstört werden kann!
Somit ist die Umrüstung schon fertig und es können Spulen gewickelt werden.

Wickeln von Spulen

Abbildung 8:
Die große Vorratsspule befindet sich auf einem Halter, der ebenfalls aus 3D gedruckten Teilen besteht.
An der Trommel befindet sich eine einstellbare Bremse, mit der verhindert wird, dass sich die Spule aufgrund der Massenträgheit weiter bewegt, wenn der Draht langsamer eingezogen wird.
Somit bleibt der Draht während des Wickelvorgangs immer schön straff gespannt.

Abbildung 9:
Besagter Draht wird durch insgesamt vier Messingröhrchen geführt, die an verschiedenen Positionen befestigt werden können. Somit kann die Führung an unterschiedliche Drahtstärken angepasst werden.

Abbildung 10:
Ist der Draht korrekt eingefädelt, so muss dieser an dem Spulenkörper befestigt werden. An dem zusätzlichen Schrittmotor befindet sich eine M3er Gewindestange, auf welche der Spulenkörper gesteckt und mit Hilfe einer Schraube gesichert wird.

Abbildung 11:
Die Wicklung der Spule verläuft nicht hundertprozentig akkurat:
Zum Einen ist die Drahtführung nicht perfekt und zum Anderen hat die Spindel mit dem Spulenkörper einen sichtbar nicht perfekten Rundlauf.
Perfekt gibt es sowieso nicht, aber das Ergebnis ist für meine Zwecke mehr als ausreichend. Für mich von Interesse ist, dass alle Spulen die gleiche Anzahl an Windungen besitzen und dass der Wickelvorgang mit 150 Sekunden pro Spule sehr schnell von statten geht.
Nach dem Aufwickeln wird der Draht mit einem Tropfen Heißkleber fixiert.

Software/Download

Abbildung 12:
Ich habe ein kleines Python-Skript geschrieben, das die nötigen Daten im G-Code Format generiert. Gcode zu verwenden ist von Vorteil, da somit keinerlei Änderungen an der Firmware des Druckers vorgenommen werden müssen. Der Tronxy läuft mit der Standard-Firmware problemlos. Gcode ist auch der Grund, warum ich den Extrudermotor zum Aufwickeln des Drahtes verwende:
Die Motoren der Achsen lassen sich nämlich nur in einem eingeschränkten Bereich bewegen, während der Extrudermotor ohne Softwarebegrenzungen nahezu endlos rotieren kann.
Für die zu wickelnde Spule müssen nur einige Parameter in dem Skript angepasst werden. Das Skript kann die Gcode-Befehle entweder per USB-Schnittstelle an den Drucker senden, oder eine entsprechende Datei generieren, die dann auf einer Micro-SD-Karte gespeichert wird. Mit letzterer Vorgehensweise kann der Druckvorgang wie gewohnt gestartet werden.
Die 3D-Dateien und das Python-Script gibt's im Download-Paket.

<<< Weltdrucker EDM: Einführung >>>

Neuigkeiten Das Projekt Technik RoboSpatium Unterstützung Stichwortverzeichnis Archiv Download Reaktionen Spiele Verweise Gadgets Kontakt Impressum