Пневматический переключатель (+ бонус)

Переключатель используется в вакуумном столе для обработки деталей на ЧПУ. Как на большом станке, так и на хоббийном. Позволяет закреплять печатные платы, дерево, металл.

Если вакуумного насоса с контроллером нет, и нету вакуумного стола, сейчас сделаем, для этого необходимо закупить:

1. вакуумный насос
Покупается в местных магазинах по ремонту холодильников, кондиционеров. Любой на выбор www.aholod.ru/catalog/114/

Либо заказывается на алиэкспрессе по поиску «vacuum pump»
в моем случае такой оказался в рознице


В комплекте вакуумное масло, которым необходимо заправить насос до необходимого среднего уровня. Если перелили, лишнее проще откачать шприцом, наклонив насос

2. Фитинги (соединители трубок). Ищется на алиэкспрессе «6mm Pneumatic Air Tubing Connector»
Например эти https://aliexpress.com/item/item/32893159591.html
Обязательно с резьбой М5 и под внешний диаметр трубки 6 мм. Я бы порекомендовал угловые повоторные

3. Трубка. Внешний диаметр 6мм, внутренний 4мм. Желательно прозрачную или полупрозрачную чтобы было видно СОЖ. И не мягкую, а то сплющится. Искать по примеру этого лота:
https://aliexpress.com/item/item/1000006481844.html

4. Золотник. покупается в местном веломагазине

Из него делается клапан, убирается пружинка откусывая стержень в этом месте

и кусачками уничтожается болтающиеся резьбовая часть. Чтобы не выпадал клапан — припаивается откусанный стержень по центру штока. Припаяный стержешь должен быть меньше 4мм, чтобы не клинил в трубке. Ход клапана должен быть не более 2 мм.


5. Резинка 1мм силиконовая. Для вакуумного стола.
https://aliexpress.com/item/item/32962602067.html


6. Датчик давления MPX5100DP pdf
Обязательно с приставкой DP — dual port. Мембрана одна, с одного входа можно измерять давление, с другого — вакуум. Разрешение 0...1 атм на 0...5 В
https://aliexpress.com/item/item/519289710.html


7. Контроллер вакуума. Эту роль хорошо выполняет плата термостата W1209. Искать на али «W1209»


8. Блок питания. Напряжением 9...12в для работы этого термостата

9. Корпус + гермовод — по желанию.

10. Стеклянная банка с металической тонкой крышкой, на роль ресивера.

Сборка контроллера

Для того чтобы установить плату в корпус, и сделать «законченное устройство» надо выпаять все разъемы и реле, сделать это проще паяльным феном, или строительным. Греете — тяните. Маленький белый разъем выпаивается паяльником.


реле и колодку клеммную надо припаять с обратной стороны, но под реле надо перерезать дорожку (с двух сторон!), так как работать не будет.


Паяются только реле и клеммная колодка

И соединяется дорожка, мелкий разъем паять не нужно


Датчик припаиваем к термостату по схеме

На плате термостата уже есть питание 5В и все необходимые конденсаторы по сигнальной линии и питанию

Резистор задает «максимальную температуру», без него плата видит превышение и показывает на экране прочерки. С резистором 300 Ом показывает температуру 100 градусов. Это же значение будет говорить об атмосферном давлении. Трубка вакуума идеально садится на штуцер датчика.

Корпус делается из готовой коробочки не меньше 60х55х26 (искать на али «aluminium box») обязательно смотреть внутреннее пространство, так как они разные. Можно использовать пластиковую.





высота платы подбирается шайбами М3 и фиксируется гайками

на плате немного нужно откусить углы, не лезет


Через гермовод PG7 протягиваются провода питания от блока 12в, и провода размакающие 220в на реле, и трубка. Датчик держится на трубке.



Сборка насоса и проверка контроллера

Штуцер входа у насоса имеет внутреннее отверстие 4.7 мм, в моем случае я сделал резьбу «раскатником» без стружки, так как для М5 нужно отверстие 4.65мм. Если нарезать метчиком — обязательно открутить весь штуцер. Стружка не должна попасть в насос!



на фитинге есть резинка, герметичность этого узла не влияет на герметичность системы, так как клапан обратный будет стоять дальше


Теперь подключаем контроллер вакуума к насосу. Контроллер покажет температуру отрицательную сразу, это и есть максимальный вакуум насоса


Сборка ресивера и обратного клапана

Трубку перед установкой клапана (из золотника) необходимо расширить, это можно сделать сверлом

клапан нужно протолкнуть так чтобы обрезать развальцованную трубку

Обрезать трубку надо не ровно в торец, а оставить ступеньку с 2х сторон, так как размер клапана в диаметре соизмерим с диаметром трубки, то чтобы повысить производительность — надо сделать так чтобы трубка упиралась в фитинг ступеньками с 2х сторон и вырез должен быть максимально большим чтобы не выходить на пределы герметичной резинки фитинга. Клапан нужен для того чтобы насос не молотил постоянно. Так как после отключения он не держит вакуум и в обратку выдает свое масло


Ресивера должно быть 2. Один ближний идет на случай скидывания масла вакуумного (чтобы его обратно залить), а второй большой для СОЖ, хотя её не должно быть. Производительность системы максимальна тогда когда трубка от насоса до первого ресивера МИНИМАЛЬНА. В крышке серивера сверлятся отверстия 4.2 мм !, сталь тонкая, фитинг вкручивается по резьбе. С внутренней стороны закрепляется гайкой М5


далее контроллер подключается проводами реле в разрыв насоса, это удобно сделать в разрыве после контактов кнопки на этих контактах без резки проводов. Обязательно для ТБ разрыв сделать ПОСЛЕ КНОПКИ, так как кнопка разрывает сразу 2 линии и полностью обесточивает сеть.



Контроллеры w1209 бывают двух версий, полное описание работы тут кратко, чтобы установить значение, надо один раз нажать на левую кнопку set, + и — выставляется. Если долго держать кнопку set, то контроллер перейдет в решим настройки параметров.
Основные настройки:
— убрать порог отключения при максимальной температуре, это параметр P7 (для старого Р6) его нужно выставить на 0 (будет выключено), по умолчанию стоит 50 градусов. Поэтому контроллер не будет вообще работать изначально, так как у нас начальное давление это 100 градусов.
— гистерезис 2...3 единицы, параметр Р1
— основное значение вакуума не делать всклянь, так как в конце очень долго насос будет такой вакуум создавать. что -0.95, что -0.99 разница минимальна
— при изменении погодных условий, а точнее атмосферного давления, максимальное значение вакуума может меняться, поэтому в дождливую погоду насос никогда не сможет накачать недостижимый вакуум выставленный в период высокого давления

Вакуумный стол можно изготовить из любой алюминиевой плиты (листа), паз под резинку делается 1мм фрезой на глубину 0.8мм. главное изначально пыльнуть плоскость, так как паз должен быть везде равномерным. После фрезеровки 1мм паза, надо взять сверло на 1.5мм и хвостовиком провести по пазу и снять фаски — заусенцы, тогда резинку вставлять будет проще.



Итоговое видео работы тумблера:



Реальная работа такого вакуума с 19:48


Еще если сделать вакуумный стол с 2 сторон с двумя раздельными тумблерами, это позволит на большом столе закреплять несколькими такими подушками большие детали:
с 9й минуты:


Простота решения в том что сошлись все звезды. Фитинги идут в основном с дюймовыми резьбами, а метрических всего две, это М5 и М7. Фитинг под М5 имеет трубку 6х4, в эту трубку идеально вставляется вакуумный датчик, а он идеально управляется платой термостата. Крышка банки ресивера термостата как раз имеет тонкую стенку что позволяет зафиксировать фитинг обычной гайкой. Клапан делается из обычного золотника который как раз вписывается во всю пневматику. А тумблер переключения это вишенка на торте, так как в нем как раз резьбы М5. Всё это позволяет сделать народный вакуум для всех. Который можно применить не только для станочников. Но и для выкачивания масла из двигателя через щуп. Проводить дегазацию эпоксидной смолы, силикона, и многих других задач.