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[工仪] N20减速电机 制作电动螺丝刀

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发表于 2019-2-15 20:31:16 | 显示全部楼层 |阅读模式

爱科技、爱创意、爱折腾、爱极致,我们都是技术控

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之前看别的坛友做过,用的N20减速电机 + 手电筒外壳,很小巧。
正好最近扭螺丝扭得烦,又不能跑产线上面抢电动螺丝刀用,于是就做个小的扭扭小螺丝吧。
方案 N20减速电机 + 连轴器 +  螺丝刀头连杆 + 锂电池 + 控制电路 + 白板笔外壳
某宝购入组件:
01.jpg

当时减速的N20撸了好几种,最后发现只有这个3.7V 145转的比较符合我的要求。毕竟让我自己绕线圈辣是不可能的。
当时这个电机某宝大概7块钱,邮费6块好像
然后是连轴器,这个不到2块钱一个,十一块钱六个还包邮,撸了几种型号的。最后用在这里的是3mm转5mm的。


设计控制板:锂电池充电电路, +  L9110s H桥驱动很简单的。
QQ圖片20190215183321.jpg


电机要控制正反转,所以需要一个H桥驱动。L9110s 的电压范围是2.5~12V,接上1~2节锂电池都可以用。最大电流800mA。我们这里用的电流特别小,平时70mA左右,堵转也才200mA不到。所以完全没问题。最主要还是控制方便。一片就搞定了。
之前我还用分立元件mos管之类的手工组成H桥,后来有机会入了这芯片,就用芯片重制了板子。就是上面的电路图。分立元件的我就不发了,网上大把,就是H桥。
另外就是L9110s的静态功耗非常低,低到完全可以忽略不计,所以不需要再装什么电源开关了,就是最简单地只有两个按键,按一下正转,按另一个反转。不使用转向开关,每次用都要拨来拨去太麻烦。实测充一次电用了两个多月,到现在还有电。当然,也是因为我使用频率太低了。

充电就是tp4054,从pos上面原器件+外围搬过来就行了,依然100mA充电,慢点无所谓,这样电池寿命不高。主要是我使用率不是特别高,充电时间大把。


画pcb, MicroUSB直插充电。
上面带一个充电指示灯,充电时亮,充满熄灭。
u1的上面是按键的公共点,下面两个点分别接正反转的两个按键。最右的两个点接电机就行了。。
QQ圖片20190215183355.jpg

做热转印,打印时选择单色,
QQ圖片20190215183552.jpg

只打印上层就行了,千万不要打印丝印层。
QQ圖片20190215183536.jpg

热转印用电熨斗,机型恒温型,棉麻档,大概压1分钟,转印出来效果还行。
这是已经转印好的,上了松香和锡。虽然全板上锡不好看,但是防氧化。
旁边是L9110s和充电芯片。
20190214_172216.jpg

下面是之前做的版本,用分立元件+热转印弄的控制板。
20190214_173946.jpg


因为就辣么几个元件,焊接就不细说了,焊几下就完事儿了。
电池用pos上面的,双并。不串联一个是因为电机不适合高压,另外充电也不方便。用了两颗电池,不是因为电流或续航,而是因为外壳正好可以放下两颗电池。
因为电流很小,所以线也不用很粗,用较细的线也没关系。
充电和控制都测试过了,没问题。控制板合格。:loveliness:
06.jpg


这是电机连上连轴器。还有按键。这种大按键按起来手感好,使用方便。
02.jpg


按键两个用电阻腿连在一起,
05.jpg

然后这样骑在外壳上面。
04.jpg

外壳就是白板笔,把里面挖空就行了。外径17mm,手握感很舒服,不会太粗或太细。最主要是可以直接把N20电机塞进去,而且刚刚好。
电路板跟电机也连到一起。另外的线是连接电池和按键的。
03.jpg

组织一下各组件,跟外壳大小对比一下,正好放得下,完全米问题。
07.jpg

挨近再拍一张。
08.jpg


好,现在开始总装了。其实就是塞到外壳里面。
首先,外壳上面打个孔。这个是给按键的连线出线用的。孔大点小点无所谓,因为按键大,最后可以用按键盖住。
孔的位置也是考虑了再三,而且综合上一次的经验总结的,最后定在这里。最后单手正反握都还比较舒服。
09.jpg

把笔尖那一头削掉,电机因为尺寸最大,所以要装到笔的尾部,因为这里开口最大。而且里面有些凹槽,电机下入正好还可以卡住。
然后就是把上图那一堆内脏全部塞进去。按键线引出来。
11.jpg

原来的笔尖(现在的尾部),把笔尖削掉之后,这个内圈小一点,把控制板小修整一下,正好可以卡到这个内圈里,很紧。
这里还有个小技巧,就是把笔壳压得稍扁一点,然后把充电口那部分插进去,松开手之后,充电口部分的电路板就会很紧地卡在那个位置了。怕不稳可以再上些热熔胶固定一下。
12.jpg

从侧面看一下,小凹陷进去一点,这样也可以保护充电口。毕竟反手拿的时候,大姆指是要按在这个位置的,如果跟外口一平,按起来就会硌手了。
13.jpg

另一端:同样用稍扁外壳的方法把N20电机塞进去
14.jpg

侧看,电机也要内陷一些,毕竟这样才能固定得比较牢靠,而且也能很好地保护减速齿轮组。
同样,需要特别稳固的,可以打些热熔胶在这里。我没打,方便以后万一维护需要再拆拆装装之类的。
15.jpg

最后就是把按键也焊接起来了。
16.jpg

根据实际的电机转动方向,调整按键的摆放方向,按下就顺时钟旋转,按上就逆时钟旋转,符合大众操作逻辑
调整好按键位置后,就可以打胶固定了。我还是用的热熔胶。按键骑在外壳上面也正好。
把多余的线可以塞加到外壳内,也可以剪断,也可以盘在按键下面。最好还是不要剪,因为如果剪了,下次如果拆开,就需要重新焊接长点的线才能从那个孔穿出去。
17.jpg


下面就是跟批头连接的连杆。
我是用的成品的垃圾螺丝刀套装中的那个手柄,把它剪断了,拆出来头部的那个连杆。
21.jpg


这个连杆尾部大概5mm多一点点的直径,稍打磨就可以插入到5mm孔径的连轴器中。
另外这个批头内孔带磁铁,方便快速更换批头,使用标准的6方接口,可以直接使用数码之家的22合1的刀头。

如果不追求快速更新刀头,可以把批头直接插进连轴器并固定。5mm的连轴器对于直接插入批头有点粗,可以把批头尾部包点纸再插入,连轴器是对称双顶丝固定的,可以保证批头的稳固。
22.jpg

这是我常用的南旗10合1,,把刀头插到连杆中就可以使用了,匹配度100%。唯一的残念就是南旗10合1的刀头不带磁。用22合1的刀头就非常完美。
23.jpg

先后做了两个,其中一个是回炉第一版本的。
24.jpg

2号充电中。
31.jpg

1号充电中。
右下的板子,就是之前分立原件做的驱动板,主要是4个mos,还有飞线,非常不招人待见,于是我就用芯片代替了这玩意做了第二版。
左下的还有一片L9110的驱动板,上面只有L9110,没有充电电路,是因为我还打算做个大的,双锂串联版本的。
20190214_184412.jpg

计划中那个双锂串联版本的,减速电机也已经买好了,主要问题在于找不到合适的外壳,电机不好固定。
这个N20电机,力量实在是有点小,扭紧一点的螺丝都需要先手动扭几下再用这个才能扭动。如果是修手机什么的,这个就是拿手强项了。
原计划还要上单片机调速呢,后来粗装一下,发现N20版本的这个扭力小,转速也不高,完全没有再调低速度的必要了,于是就这样对付用了。
等我找到合适的外壳,再装一个扭大螺丝的大扭力版本吧。

Motor_L9110.rar (1.6 MB, 下载次数: 68)
原理图和PCB文件在此,没什么技术含量,需要的自取。




嗯,就这样吧。谢谢各位观看。

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发表于 2019-2-15 20:53:10 | 显示全部楼层
厉害 如果还能更精致些就好了
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发表于 2019-2-15 21:13:10 | 显示全部楼层
没有电机链接啊 ,仿一个:lol:
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发表于 2019-2-15 21:22:44 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
除了电路复杂没法弄之外,其他的可以参考一下
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发表于 2019-2-15 22:41:55 | 显示全部楼层
减速电机什么价位?
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 楼主| 发表于 2019-2-16 16:47:14 | 显示全部楼层
wgx2zxr 发表于 2019-2-15 21:13
没有电机链接啊 ,仿一个



杰盛电机商行
当时买是5块7一个,不是7块钱。好像是首件优惠。
@拆不停手
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发表于 2019-2-16 18:10:24 | 显示全部楼层
上次路边捡都一个半尸体共享单车锁 拆到一个电机:lol::lol::lol:
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发表于 2019-2-17 11:29:16 | 显示全部楼层
这么小的电机能拧动螺丝吗?思路挺好。
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发表于 2019-2-17 15:07:15 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
微动按钮装外面太难看了,应该装在里面
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发表于 2019-2-17 21:42:20 | 显示全部楼层
这么大点电池,能拧几颗螺丝啊。。。
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 楼主| 发表于 2019-2-18 08:44:09 | 显示全部楼层
水表君 发表于 2019-2-17 21:42
这么大点电池,能拧几颗螺丝啊。。。

电池倒是可以用N久。就是力量比较一般,不能扭大螺丝
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发表于 2019-2-18 14:11:34 | 显示全部楼层
我也做了一个,没有做电路板,直接12电源上:tongue:
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发表于 2019-2-20 04:19:04 | 显示全部楼层
路漫漫其修远兮

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发表于 2019-2-20 21:14:30 | 显示全部楼层
不错,有思路!
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发表于 2019-2-20 23:38:23 | 显示全部楼层
不要联轴器会不会更小巧一点?

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 楼主| 发表于 2019-2-21 08:36:13 | 显示全部楼层
cushion 发表于 2019-2-20 23:38
不要联轴器会不会更小巧一点?

不要连轴器怎么固定刀头?
如果胶粘,那就不能更换了。
看到有人3D打印,可惜我没条件。
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发表于 2019-2-21 10:03:31 | 显示全部楼层
不错,挺好的
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发表于 2019-3-1 16:53:41 | 显示全部楼层
创意不错,我也做过一个,用固体胶棒的空壳做了一个小电磨,给儿子玩,自己偶尔也用一下。
楼主这个更小巧,携带方便。:victory:
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发表于 2019-5-31 19:51:41 | 显示全部楼层
mousebat04 发表于 2019-2-21 08:36
不要连轴器怎么固定刀头?
如果胶粘,那就不能更换了。
看到有人3D打印,可惜我没条件。 ...

楼主的连轴器在哪儿买的,为什么我找到的都是10块钱一个:funk:
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发表于 2019-5-31 20:11:04 | 显示全部楼层
太过……复杂了吧?
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