Miniwiertarka precyzyjna do PCB na 12V

Hej!

Zaprezentuję Wam dzisiaj kolejny projekt, tym razem coś bardzo przydatnego do tworzenia płytek PCB domowym sposobem z elementami przewlekanymi, czyli precyzyjną wiertarkę m.in. do PCB.

Pomysł na projekt zrodził się w mojej głowie dosyć dawno. Jest to już druga wersja wiertarki –   jak to zazwyczaj bywa pewne pomysły na udoskonalenia przyszły po czasie. Poprawioną wersją podzielę się z Wami dzisiaj.

Wiertarka przeznaczona jest do wiercenia dokładnych otworów o średnicy m.in. 1mm i mniejszych, np. w laminacie o maksymalnych wymiarach 17cm na dowolną długość. Zasilana jest z zasilacza 12V i pobiera do 1.5A. Posiada dodatkową lampkę oświetlającą miejsce wiercenia, włączającą się w momencie włączenia wiertarki. Porusza się na łożyskowanej szynie i posiada odciąg sprężynowy – wymaga użycia lekkiej siły podczas wiercenia, a następnie wraca do położenia początkowego.

Do dzieła!

Do projektu potrzebne będzie:

1. Miniwiertarka VTHD01

2. Prowadnica kulkowa do szuflad 190mm (6zł)

3. 2 opaski zaciskowe śrubowe

4. Sprężynka

5. 5 wkrętów do płyty GK

6. Śruba M6 i 3 nakrętki

7. Śruba M3, nakrętka i podkładka

8. Kawałek taśmy LED 12V

9. Kawałki płyty PVC/płyty MDF (grubość 10mm)

Opcjonalnie:

1. Zasilacz 12V 1.5A

2. 4 podkładki filcowe

Narzędzia i inne:

1. Wiertarka/wkrętarka

2. Papier ścierny

3. Frezarka CNC

4. Farba w sprayu

5. Zszywacz (taker)

6. Klej dwuskładnikowy

Wszelkie komponenty można znaleźć w dosyć niskich cenach w Botlandzie oraz w popularnych sklepach budowlanych. Frezarką CNC dysponują zazwyczaj m.in. firmy reklamowe. Dzięki ich uprzejmości, można z nich skorzystać i dociąć dany element od ręki. Zawsze istnieje także możliwość ręcznego wycięcia komponentów wyrzynarką  bądź przy użyciu np. piły taśmowej.

Początki

Pierwszym etapem projektu było zaprojektowanie uchwytu do wiertarki w 3D. Można tego dokonać w bezpłatnym programie SketchUP, a następnie wyeksportować w odpowiednim formacie – jeżeli zamierzamy skorzystać z plotera frezującego, najpopularniejsze formaty to DXF oraz EPS.

Jako materiał wybrałem spienione PVC (Foamex, Palight, Anwipor itp.) o grubośći 10mm, ale równie dobrze można zastąpić ją zwykłym MDF. Spienione PVC jest bardzo wygodne w obróbce i wystarczająco wytrzymałe do tej konstrukcji.

Po wyfrezowaniu, czyścimy wycięte komponenty. Powierzchnie dwóch płyt przeznaczonych na ramię wiertarki odtłuszczamy i sklejamy klejem dwuskładnikowym (np. epoksydowym) lub klejem do PVC. Czynność powtarzamy do elementów składających się na uchwyt wiertarki.

Odczekujemy kilkadziesiąt minut, ramię wiertarki i chwyt wzmacniamy zszywkami. 

Malowanie

Podstawkę, chwyt, ramię wiertarki i rączkę po odtłuszczeniu malujemy na wybrany przez siebie kolor.

Składanie

Ramię montujemy w wycięciu w podstawce. Powinno się trzymać dosyć mocno, ale warto zabezpieczyć ramię przyklejając je i/lub takerując do podstawki od spodu.

Po złożeniu ramienia z podstawką, montujemy uchwyt do naszej szyny. Następnie szynę do ramienia.

Poniżej otworu w uchwycie wklejamy i przykręcamy rączkę. Od dołu wklejamy pasek diod LED.

Przez wywiercone dziury w uchwycie przekładamy opaski zaciskowe

Modyfikacja wiertarki

Wiertarkę musimy otworzyć i wywiercić otwór na zamontowanie śruby do odciągu. Sprężynka w moim przypadku pochodzi z zakupionego zestawu na allegro (koszt zestawu rzędu 20-30zł). 

Następnie wiercimy drugą dziurę do wyprowadzenia przewodów +12V i GND do zasilania lampki. Lutujemy kable do złącz silnika

EDIT: warto pomyśleć nad dolutowaniem do silnika kondensatorów filtrujących by zniwelować zakłócenia, które mogą mieć negatywny wpływ  na pasek diod LED. Jeżeli zastosujemy także kondensatory  elektrolityczne,  koniecznie należy pamiętać o odpowiedniej polaryzacji przy późniejszym podłączeniu wiertarki do zasilania. 

Wiertarkę z wyprowadzonymi kablami montujemy za pomocą opasek zaciskowych do uchwytu.

Wiertarkę można zasilać z popularnych zasilaczy impulsowych o napięciu wyjściowym 12V (wtyczkowych np. od starych routerów), zasilaczy warsztatowych/laboratoryjnych czy nawet akumulatorów– po ucięciu kabla należy jednak pamiętać o odpowiedniej polaryzacji, by nie wiercić na ‘lewych’ obrotach :P Dlatego, doświadczalnie musimy sprawdzić, w jaki sposób podłączyć diody, by silnik kręcił się w odpowiednią stronę i wraz z działającym silnikiem świeciły się diody.

Lutujemy wyprowadzenia +12V i GND do złącz na taśmie LED. Gotowy 5cm pasek zasilany jest napięciem 12V, dlatego idealnie pasuje w tym projekcie. Takie podłączenie do zasilania równolegle z silnikiem spowoduje automatyczne zapalenie diod w momencie włączenia wiertarki.

Od spodu podklejamy stojak podkładkami filcowymi i gotowe :)

Film jak sprawuje się wiertarka

https://youtu.be/bWr6jqO7smY

Zdjęcie przykładowych, wywierconych otworów