Держатель ПП (PCB holder)

[ppp]

В развитие темы о третьей руке из раздела "Умные мысли" проанализировал все, что выдает гугл по запросу "pcb holder". Наиболее удобной для пайки выводных деталей (работаю в основном с ними) показалась конструкция горизонтально-поворотных. За основу взял модель ESF-120 от Weller - http://www.youtube.com/watch?v=NMLoXg-yBes

Получилось вот так:



ТТХ:
* Максимальный размер ПП 190x290 мм
* Поворот на 360 град.
* Жесткая фиксация через 30 град.
* Антистатическая защита отсутствует (держатели ПП и стойки изготовлены из диэлектрика (текстолит 10мм)).

Для изготовления применялся ручной инструмент. Основное внимание при изготовлении необходимо уделить сверлению отверстий в стойках под направляющие стержни и оси держателей. Они должны быть строго соосны для левой и правой стойки и строго перпендикулярны плоскости стоек. Без выполнения этого требования получится неработающая "китайщина". Добиться этого можно только при одновременном сверлении обеих стоек. Желательно на сверлильном станке. Т.к. я таковым не располагаю, то сначала сверлил направляющие отвестия до 3,5мм на проксоновской станинке для сверления ПП, а потом уже рассверливал до нужных диаметров ручной электродрелью.

Примерно сутки ушли на проектирование и поиск материалов. Само изготовление заняло два дня.
Пользоваться очень удобно. Но если бы не было свободного времени и веллеровские ESF-120 были в свободном доступе, то, конечно же, лучше бы купил.

Чертержи не привожу, т.к. размеры и конструкция полностью зависят от найденных в своих закромах материалов (даже направляющие стержни у меня получились разных диаметров - 8 и 11мм, т.к. одинаковых не нашел . Если из фото что-то в конструкции непонятно, спрашивайте, всегда отвечу и расскажу.

[bav123]

хорошо получилось

[sniff]

Молодец!

[ppp]

Спасибо, конечно, на добром слове, но молодец не я, а тот кто такую кинематическую схему придумал (не факт, что это Weller, я в процессе поиска как минимум три похожих конструкции встречал). Я только адаптировал технологию изготовления к радиолюбительским безстаночным возможностям

Горизонтально-поворотная схема и правда удачна. По крайней мере удобнее всего другого, что раньше использовал. Минимум лишних движений.

[fenix72x]

Зачем вообще было писать если нет чертежей? Чертежи можно быстренько доработать под себя, а с нуля разрабатывать долго и не так уж и просто. Вот, скажем, у меня есть две трубки 6 и 12 мм в диметре. Всего один размер заменить. А то надо чертить стойки, направляющие, держатели.

[ppp]

Чертежей просто физически нет. Я на текстолит клеил белую наклейку, на ней все размечал и сразу по разметке сверлил. Это же единичное производство, а не серия. Если бы пилил-сверлил не сам, а заказывал на стороне, то да, чертежи имели бы смысл. В слесарном смысле эта конструкция на уровне стабилизатора на КРЕНке для электронщика. Если собираете такой стабилизатор для себя, вряд ли сначала рисуете схему, так ведь?

А нафига опубликовал? А черт его знает, просто держатель оказался на удивление удобным. Может для того, чтобы и другие обратили внимание на такую конструкцию и не мучились с покупными китайскими "третьими руками" с болтающимися "крокодилами".

Кстати, несколько резьбовых отверстий на левой стойке позволят и лупу, и светодиодный светильник закрепить на ней для полного шоколада. А расстояние от горизонтально зафиксированной платы до плоскости стола позволяет легко разместить под платой какой-нибудь инфракрасный нагреватель, если надо равномерно разогреть её всю сразу...

[fenix72x]

В слесарном смысле эта конструкция на уровне стабилизатора на КРЕНке для электронщика. Если собираете такой стабилизатор для себя, вряд ли сначала рисуете схему, так ведь?

Я больше скажу. Я моделирую в трехмерном пространстве все и всегда. А как без модели? Без модели может хрень получиться. А с моделью все видно. Если не лень можно даже раскрасить в графическом редакторе.

[ppp]

Завидую. По-доброму. А я намного ленивее. Нет, рисую, конечно, и трехмерку, но только тогда, когда конструкция в воображении не укладывается. А чтобы просто для порядка - да, никогда. Если есть возможность что-то не делать, обязательно этой возможностью воспользуюсь .

[fenix72x]

Без проекта нельзя. Так вроде она так, а на деле не так.

[ramid]

Отлично получилось! А можно попросить больше фотографий? С разных ракурсов, крупным планом. Для полного раскрытия темы так сказать.

[ppp]

Да, конечно, можно. Завтра попытаюсь провести фотосессию с более подробными комментариями по каждой сборочной единице и описанием последовательности операций.

[ppp]

Для общего представления - Сборка, вид сверху. Детальные снимки узлов и важных фрагментов будут далее.


ПОДГОТОВКА.

Направляющие.
Начинаем конструировать с подбора подходящих стержней для направляющих.
У меня они разные: D8 и D11 (вынужденно, а не специально), длина 380мм.
Основные требования:
1. Должны быть прямые, без изгибов. Проверяется путем прикладывания металлической линейки ребром к стержню. Если заметных просветов нет - берем.
2. Должны быть гладкие, полированные.
3. Должны быть жесткие. Достаточно, чтобы взявшись руками за концы стержня вы не могли их прогнуть и на полмиллиметра без применения вспомогательных приспособлений (а-ля об коленку и т.п.).
4. Должны быть тяжелыми. Чем массивнее конструкция, тем удобнее будет с ней работать, не будет ерзать от любого прикосновения. А т.к. стойки у меня из легкого текстолита, то эти стержни - единственная возможность нарастить массу всей конструкции. Более того, чем ниже центр тяжести конструкции, тем она устойчивее. В общем, тяжелые стержни - залог комфорта.
5. Немаловажно. Диаметр(-ы) стежней должен быть таким, под какой у вас (или соседа) найдется сверло. Рассчитывать на перовые сверла или на то, что потом раздам отверстия в стойке напильником до нужного диаметра, я бы не стал. Люфт или перекос стойки на направляющих превратит её передвижение по ним в ад своими заклиниваниями.

Оси держателей.
На данном этапе нам нужно только найти подходящие заготовки для осей держателей, чтобы определиться с диаметром отверстий в стойках под них. Саму конструкцию осей я опишу в свой черед.

Я использовал мебельные стяжки M4 длиной 30мм (в собранном виде). Наружный диаметр стержневой части гайки 5 мм.

Выглядят вот так:


Покупаются в магазине мебельной фурнитуры за копейки. Применяются для стяжки соседних каркасов кухонных или платяных шкафов. Если есть знакомые, которые недавно покупали мебель в ИКЕЯ, то у них с вероятностью в 100% остались лишние после сборки.
Требования:
1. Длина гаечной части должна быть больше толщины стойки раза в 2,5 - 3 (лишнее всегда можно отрезать).
2. Диаметр стержня гаечной части должен быть меньше на 0,5-2мм внутреннего диаметра тех пружин, которые вы сможете раздобыть для узлов держателей.
3. Наружная поверхность стержня гаечной части должна быть гладкая, т.к. выполняет роль подшипника скольжения. В этом месте можно не фанатеть, т.к. вращать держатели на бешенных скоростях скорее всего не придется , но и избыточное трение между осью и стойкой будет мешать пружине нормально работать. Пружина должна будет без усилий перемещать этот стерженек вдоль своей оси, а увеличивать зазор между осью и отверстием в стойке крайне нежелательно, ибо из-за люфта будет болтаться плата вместе с держателями. Т.е. получится в итоге китайщина, но с затратой собственных сил и времени...

А теперь можно приступать и к стойкам.
Материал на стойки.
Я использовал текстолит толщиной 10мм. Миллиметров 12-15 было бы лучше, но не было.

О конструкции стоек в следующей серии

[ppp]

Еще пару слов о направляющих (буду далее называть их полозьями для однозначности).
Идеальные доноры, конечно, старая офисная техника (принтеры, сканеры и т.п.), но если их нет, то подойдут и трубки, которые можно найти в строительных, мебельных, хозяйственных магазинах.

При равных диаметрах и материалах момент сопротивления на изгиб трубы больше, чем у стержня. Но трубка намного легче. Проблему с весом можно решить заткнув концы пробками, а внутрь насыпав мелкую охотничью дробь.

Стойки.

Обе стойки почти одинаковые. Правая отличается от левой только наличием отверстий для фиксатора под поворотной рукояткой.

Вот такие стойки у меня:


Ширина - 145мм, высота от базовой (опорной) грани до центра оси держателя - 90мм. Радиус закругления - 15мм.

Изготавливал в следующей последовательности:
1. Два куска текстолита, подходящих размеров, складывал вместе, выравнивал по одной из сторон (базовой). По противоположным краям, в местах, что гарантированно уйдут в отходы стягивал двумя винтиками М3 так, чтобы ни головки винтиков, ни сами винтики не выступали над плоскостью текстолита.
2. Напильником обрабатывал базовую (опорную) кромку заготовок, стараясь, чтобы она была максимально плоской и перпендикулярной плоскости заготовок.
3. От базовой кромки размечал центры отверстий полозьев и оси держателей, центры разгрузочных отверстий и контур стойки.
4. Сверлил и обрезал по контуру. После обрезки пакет, естественно, рассыпался на две стойки.
5. Круглым напильником с самой мелкой насечкой (специалисты такой называют "бархатным") доводил отверстия до состояния, когда полозья (и заготовки осей держателей) легко скользят в отверстиях, но не болтаются. Т.е. напильником надо не пилить, а гладить . Такой напильник можно заменить наждачкой нулевкой, намотанной на стержень подходящего диаметра (например, круглый карандаш).
6. Контур тоже можно облагородить, тщательно зачистив напильником, наждачкой. Я даже полирнул войлоком с пастой ГОИ.

Узел зажима полозьев.

Выглядит вот так:


В состав узла, кроме стойки, входит винт М5 с потайной головкой и соответствующая гайка-барашек.

Делал в такой последовательности.
1. В торце лапки (высота лапки у меня 20мм) сверлил сквозное отверстие D4,2 мм. Очень аккуратно нужно накернить центр отверстия, т.к. толщина текстолита всего 10мм, а диаметр головки винта 9мм.
2. Снизу делал зенковку для головки винта так, чтобы она (головка) полностью спряталась в текстолите.
3. Ножовкой делал пропил в стойке от края до разгрузочного отверстия (D5 мм).
4. В верхней полулапке рассверливал отверстие до D5,5 (чтобы не залезть на нижнюю полулуапку в пропил вставлял стальную пластинку.
5. В нижней полулапке нарезал резьбу М5.

Тоже самое проделывал и с остальными 3-мя узлами зажима.

Все, стойки готовы. Вернее, почти готовы, т.к. в правой надо будет насверлить потом (в самом конце) отверстия под стопорный винтик.

Продолжение следует

[ppp]

Зажимная губка левого держателя:



Зажимная губка правого держателя.



Губки абсолютно одинаковые. Размер каждой 50х25мм. В каждую губку вклеяны по 5 резиновых стержней D2,5, которые не позволяют соскальзывать плате вниз, когда она находится в вертикальном положении при ослабленном фиксаторе.

В правой нарезана резьба M4 для крепления узла фиксации элементов на плате. На последнем фото хорошо видна рукоятка D50 и стопорный винт в ней (M3). Под этот винт на правой стойке просверлено 12 отверстий D3мм по окружности R12 через 30 градусов.

Вид на рукоятку с обратной стороны:

Рукоятку я вырезал из того же текстолита 10мм, т.к. ничего более подходящего у себя в хламе не нашел.

Узел фиксации деталей на плате:

Оба плеча узла сделаны из стеклотекстолита 1мм и соединены вытяжной заклепкой D3,2mm через пружинную шайбу.


В первоначальном варианте подушка узла была сделана из войлока. Впоследствии заменил войлок меламиновой губкой, т.к. войлок оставлял ворсинки на плате. Меламиновая губка легко (в отличие от поролона) выдерживает нагрев прижимаемых к плате элементов до 250 град., а больше мне и не нужно было.

Что еще рассказать о конструкции не знаю, спрашивайте, если интересно.

[ramid]

Все доступно и понятно. Весьма признателен! Тема в закладках! Пойду и себе нечто подобное творить

[ppp]

Удачи, ramid!
Да, на фото правой стойки хорошо видна белая капроновая шестеренка на оси держателя. Она появилась из-за того, что провалил отверстие D5 на 0,5мм (сослепу не то сверло поставил). Люфт оказался слишком большим, поэтому рассверил отверстие до 7мм и вклеил в качестве подшиника две таких шестеренки с внутренним диаметром D5мм с обеих сторон стойки. С такими "подшипниками" стало еще шикарнее, люфт нулевой, можно их сразу предусмотреть в конструкции, если надется что-то подобное. По-моему, эти шестеренки от какого-то принтера из механизма подачи бумаги.

[bav123]

ppp
мож сделаешь под заказ ?
а то времени нет

[fenix72x]

Можно фотографии поворотного механизма в собранном и разобранном виде? Что то я не пойму как там должно быть. И откуда сию пружину выдернул?
Думаю стоит добавить в конструкцию шарикоподшипники, а направляющие сделать как на тисках. Вопрос в одном. Как правильно называется этот механизм

[ppp]

ppp
мож сделаешь под заказ ?

Увы, на жизнь совсем другим зарабатываю . Это так, только для души. А вариант покупки у Weller'а не рассматривали? Когда искал по нему информацию, натыкался на цены от 74 баксов. Там все-таки не из подручного материала, немецкое качество и судя по видеоролику, оно действительно немецкое.

Можно фотографии поворотного механизма в собранном и разобранном виде? Что то я не пойму как там должно быть.

Вот этот что ли?


Это в собранном виде. В разобраном вряд ли, совсем не хочется его опять разбирать. Попробую словами:
В рукоятке-колесе нарезана резьба М4. В нее вкручен винт М4 длиной 50мм. Потом на винт навинчены две втулки (чтобы набрать нужную длину), которые сделал из мебельной стяжки, отрезав от нее головку. В таком виде вставляем в правую стойку. Потом на этот винт поверх втулки надеваем шайбу (хорошо бы фторопластовую или просто полированную стальную). Потом надеваем пружину и еще одну такую же шайбу. Т.е. пружина у нас должна упираться в шайбы, а не в текстолит стойки или губки держателя. Оставшийся конец винта ввинчиваем в праву губку, в которой тоже нарезана резьба М4.

Откуда брал пружины уже вряд ли вспомню, из каких-нибудь разобранных принтеров-сканеров-факсов. Пружина в правом держателе должна быть туже, чем в левом, иначе левая будет выталкивать винт фиксатора (что вкручен в рукоятку) из гнезд.

Думаю стоит добавить в конструкцию шарикоподшипники

Плохая идея. Нужны подшипники скольжения - фторопласт, бронза, капрон и т.п. Нам же нужно, чтобы держатели в опорах легко перемещались вдоль оси, а не вокруг неё. Держатели вокруг оси вы сможете повернуть ручкой и без всяких подшипников, в голом текстолите, он для этого достаточно "скользкий", если сверлить нормальным сверлом.

[alec220]

Сделал подобную держалку, очень удобно! Если позволите, могу выложить, что получилось, но я ее слегка доработал: она у меня с сервоприводом и педалью. Есть все чертежи в Автокаде и Арткаме (делал на своем ЧПУ) хоть в серию запускай