Сервопривод из шуруповерта своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 04.10.2024

Весь ассортимент шуруповертов разделяется на сетевые и аккумуляторные модели. Обе разновидности изделий работают за счет электрической энергии, которая приводит во вращение электродвигатель. Только сам электромотор у сетевых устройств рассчитан на переменное напряжение величиной 220 V, а у аккумуляторной техники на постоянное разной величины, например, 12 V, 14,4 V. Эти конструктивные особенности вместе с техническими характеристиками во многом определяют, какие самоделки из шуруповерта получится собрать.

Электричество – это один из основных видов энергии, используемых человечеством. За счет электроэнергии функционирует бытовая техника, промышленное оборудование, станки, электроинструменты. Работа выполняется при этом электромоторами разной конструкции и мощности, которые питаются переменным или постоянным видами тока. По этой причине на базе шуруповерта или из отдельных его деталей можно собрать следующие технические устройства:

садовый измельчитель травы и веток;
триммер (электрокосу);
походный ручной генератор;
гравер (мини-дрель, дремель, бормашинку);
ветрогенератор;
газонокосилку;
болгарку;
мини-станки: сверлильный, шлифовальный, рейсмусовый, токарный, распиловочный, заточный;
инструмент для вязки арматуры;
привод открывания ворот;
средства передвижения для детей: квадрацикл, велосипед, самокат;
небольшой ледобур, ямобур, строительный либо кухонный миксер.

Мощную модель ударного типа также можно преобразовать в трамбовку для бетона с помощью специальной насадки.

Реализация каждого варианта занимает разное время и требует дополнительных (незначительных) затрат, либо обходится вообще без них.

Ручной фрезер из шуруповерта

Для переделки шуруповерта в ручной фрезер понадобиться лист фанеры либо ДСП, хомут, крепежные элементы и перьевое сверло (коронка) для работы по дереву. Для крепления будущего фрезера при помощи хомута из фанеры изготавливается стойка и упор. Их размеры зависят от габаритов шуруповерта.

При помощи сверла в центральной части стойки высверливается отверстие диаметром 40 мм. Оно будет обеспечивать доступ режущей части фрезера к обрабатываемой заготовке.

На стойке хомутом закрепить шуруповерт. При этом между его патроном и стойкой нужно оставить небольшой зазор (2-3 мм). В патроне закрепить фрезу.

Самодельный ручной фрезер обладает небольшой мощностью. Его шпиндель вращается с малой скоростью. Поэтому фрезер можно применять для обработки небольших заготовок.

Переделка шуруповерта в болгарку

Если угловая шлифовальная машинка сломалась либо она вообще отсутствует, то ее временно можно заменить аккумуляторным или сетевым электрошуруповертом. При этом существуют различные варианты переделывания. Самый простой способ заключается в применении готовых или самодельных насадок либо переходников. Пример адаптера представлен на фотографии ниже. Один его конец фиксируется в патроне, а к другому цепляется диск.

Еще одним вариантом, позволяющим преобразовать в болгарку дрель-шуруповерт, является использование насадки специального типа, оснащенной редуктором. При реализации способа разбирают электроинструмент, демонтируют его редуктор, а вместо него устанавливают насадку. После преобразований получится инструмент по виду схожий с углошлифовальной машиной.

Следует принимать во внимание, что такая специальная насадка дорого стоит, а работа по модификации требует достаточно много времени.

Самодельные насадки изготавливают из шпилек подходящего диаметра, гаек и шайб. Их применяют даже с аккумуляторными электрошуруповертами.

Эффективность работы самоделок значительно ниже, чем у заводских болгарок. Это связано с большой разницей скоростей вращения насадок: примерно 3000 об/мин у шурупогайковерта против около 11000 об/мин у угловой шлифовальной машины.

Незначительная величина мощности вместе с маленькой скоростью значительно ограничивают функциональные возможности сделанного устройства.

Сделанные приспособления следует использовать только при экстренных ситуациях. Из-за возможности реверса на переделываемом инструменте необходимо следить за направлением вращения диска, чтобы не травмироваться.

Садовый измельчитель травы

При сборке измельчителя с использованием шуруповёрта такое приспособление будет работать по принципу кухонного комбайна.

Алгоритм действий такой:

В днище конусообразной ёмкости делают отверстие, в которое будет вмонтирован вал.
Ёмкость устанавливают на деревянную или металлическую подставку.
К валу, вставленному в днище, прикрепляют ножи или лезвия.
Подключают тумблер включения.
Сбоку ёмкости вырезают отверстие и в него вставляют трубки для выброса уже измельчённых продуктов переработки.

Такой аппарат станет хорошим помощником на даче или приусадебном участке.

Триммер (электрокоса)

Чтобы самостоятельно собрать триммер необходимо:

Из шуруповёрта вынуть моторчик и прикрепить его к заглушке.
Припять провода и протянуть их через трубу, длиною около 2 метров.
В трубе сделать отверстие и вмонтировать в него кнопку включения триммера.
Ножи из лезвий прикрепляют к электромоторчику.
В качестве защитного козырька подойдёт дно пластикового ведра.

Обратите внимание! Для создания хорошо функционирующего триммера нужно брать моторчик мощностью не менее 0,5 кВт.

Газонокосилка

Газонокосилку, которая в наше время стоит не дешёво, можно получить, изъяв моторчик из шуруповёрта, и методом, похожим на предыдущий прикрепить к корпусу с колесиками.

Сверлильный станок

Для этого надо установить инструмент на устойчивый каркас с подвижной по вертикали планкой.

Шлифовальный станок

Требуется монтаж шуруповёрта на подставке и оснащение его вращающейя части шлифовальным диском.

Токарный станок

Шуруповёрт фиксируют горизонтально на деревянном верстаке.

Станки из шуруповерта

Умельцами сделано много разных по назначению станков из шуруповерта. Они вполне справляются с бытовыми задачами.

Если нужно работать профессионально, то без более серьезного оборудования не обойтись.

Электровелосипед или электросамокат

Шуруповёрты помогают и при создании самокатов, или велосипедов с электроприводами. Такие транспортные средства очень понравятся школьникам младших классов или дошколятам. Создаются они так: между ведущей звёздочкой колеса и шпинделем шуруповёрта устанавливается цепная передача. Энергию последний получает от аккумулятора этого электроинструмента. Надо заметить, что при малой общей массе самого усовершенствованного транспортного средства и его водителя-ребёнка удавалось достигать скорости почти в 20 километров в час.

Электромобиль

Идея модернизации детского транспортного средства – педальной машинки — также может быть претворена в жизнь. В результате должен получиться настоящий электромобиль. Правда, реализация этой идеи потребует владения некоторыми слесарными навыками.

Для реализации идеи надо будет заготовить следующие запчасти.

Стальную профильную трубу для изготовления рамы, которая легко изготавливается самостоятельно.
Колёса с резиновыми шинами. Для этого лучше всего разобрать старую садовую тележку.
Для кузова понадобится либо корпус детского автомобильчика с педальным приводом, либо придётся своими руками изготовить его из подручных материалов (подойдут пластиковые или металлопластиковые водопроводные трубы).
Электроприводами должны послужить агрегаты от двух разобранных шуруповёртов: от них будут использованы двигатели и редукторы. Их помещают в специально изготовленные кожухи.
Для опоры выходного вала устанавливают подшипник.
В качестве аккумулятора рекомендуется автомобильная модель.

Шуруповёрт может помочь и в таком усовершенствовании детского транспортного средства, как изготовление небольшого снегохода из электромобиля.

Используют для этой цели только что построенный электромобиль, только немного модернизируют его.

К тому же можно процесс зафиксировать, используя чертежи, и обратная трансформация в электромобиль будет более чем возможна с наступлением тёплого времени года.

Как собрать гравёр?

в торговых сетях приобретается специальная насадка;
применяется самодельное фиксирующее устройство, подходящее для применения оснастки дремеля.

Электрический снегоход

Все что для этого нужно – источник вращательного момента. Этим источником, вернее базой, послужит шуруповерт с действующим аккумулятором.

Поскольку конструкции снегоходов домашние умельцы придумывают разные, то разными бывают и системы крепления шуруповерта на железную платформу. Только обобщив можно свести воедино принцип установки и действия, который выглядит следующим образом. На санки сзади с помощью специальной металлической конструкции устанавливается колесо, а над ним шуруповерт. Фактически, шуруповерт придает вращательный момент колесу посредством системы двух звездочек и цепи. Стержень шуруповерта вращает ведущую звездочку. Звездочка передает вращательное движение через цепь второй звездочке, которая установлена на колесе. Таким образом, шуруповерт заставляет колесо крутиться и толкать санки.

Остается только вывести систему управления на руль. Управление представляет собой систему тросика, один конец которого соединен с кнопкой включения шуруповерта, другой – прикреплен к ручке на руле.

Зажатием и отжатием ручки мы включаем и выключаем механизм шуруповерта.

Использование в саду

Мы – часть природы. Как гармонично каждый из нас чувствует себя в саду, на даче или приусадебном участке. Ровно постриженный газон, прополотые грядки радуют наш взор. Вот только вручную достичь такого результата очень непросто. Ноющая спина, порезанные травой пальцы можно исключить из своей жизни, если применить изобретательность и с помощью примитивнейших инструментов сконструировать садовый триммер, или газонокосилку, как нам привычней этот инструмент называть.

Сделать такой триммер можно очень легко.

Для этого нужно:

Шуруповерт с аккумулятором;
Диск для полировки кузова;
Два канцелярских лезвия;
Два шурупа.

Гравер

Для изготовления бормашины одинаково успешно подойдет как аккумуляторная, так и электрическая модель шуруповерта. Для переделывания достаточно приобрести специальный переходник и изготовить биту, диаметр которой подходит под переходник.

Использование самодельного патрона дает возможность использования разные приспособления для работы гравера.

Ветрогенератор

Старый аккумуляторный шуруповерт подойдет для создания простой модели ветрогенератора, который будет иметь вид флюгера. Нужно разобрать инструмент и отсоединить его контакты, демонтировать механические элементы.

В патрон вставить вал электрического мотора, надежно зажав его. Болтами присоединить к редуктору пластину из металла толщиной не больше 1 мм, которая в последующем будет выполнять функцию основы для монтажа лопастей ветрогенератора.

Для изготовления лопастей отличной подойдет пластиковая трубы, распиленная вдоль на 2 части. На вал, расположенный между шестерней и патроном, одеть зажимной хомут. Мотор и патрон надежно прикрепить к основе, выполненной из фанеры.

Обеспечить защиту ветрогенератора от осадков можно, поместив рабочие элементы устройства в пустую алюминиевую емкость.

После изготовления флюгера прикрепить на его конец генератор, подсоединить проводку к двигателю. Для проверки мощности ветрогенератора используется мультиметр, вращая лопасти.

Детский катамаран

Для создания такого ТС можно использовать пластиковые трубы. Для их крепления применяются стяжки из пластика. Мотор катамарана можно сделать из движка шуруповерта.

Крутые идеи и лайфаки использования шуруповерта в домашнем хозяйстве

Кроме перечисленных механизмов, шуруповерт можно применить и для воплощения других идей в хозяйстве. Этот ручной электроинструмент поможет автоматизировать открывание въездных ворот, сделать лебедку для автомобиля или ножницы для резки металла. Если присоединить к нему насадку для резки жести, можно превратить обычную резиновую лодку в моторную, модернизировать процесс бурения лунок при подледном лове рыбы. Кроме того, все знают, что шуруповерт применяют в качестве привода к миксеру, мясорубке или соковыжималке.

Ознакомившись со статьей, читатель получил знания о нетрадиционном использовании шуруповерта. Теперь он может применить этот ручной инструмент для создания оборудования столярной мастерской, усовершенствования детских транспортных средств и других полезных вещей в домашнем обиходе.

Переходник для торцевых головок своими руками

Если вам часто приходится иметь дело с торцевыми головками, то из старой биты от шуруповёрта можно сделать неплохой переходник на 1/4 дюйма. Все что потребуется, так это срезать угловой шлифмашиной шестигранный хвостовик на бите.

Также, чтобы переходник заработал, на старой бите необходимо будет сточить две противоположные грани. Используя накидной ключ, самодельный переходник и торцевые головки, получится довольно таки эффективный инструмент, которым можно будет подлезть в самые труднодоступные места.

В общем, как видно, не стоит спешить избавляться от старых бит для шуруповёрта. Вообще, лично я, ничего не выкидываю. Поэтому заметил одну особенность, которая связана с тем, что со временем оставленная вещь обязательно пригодится в деле.

Как сделать шило из старой биты

Точно также, можно сделать и небольшое шило, которое пригодится для проделывания отверстий в пластике и других материалах.

Аналогия изготовления шила проста:

Сначала нужно заточить биту от шуруповёрта на точильном станке;
Затем необходимо будет взять кусок бруска и сделать из него рукоятку для шила;
Используя кусок металла, необходимо проделать в нем квадратное отверстие под установку сточенной биты.

Также можно просто высверлить отверстие в рукоятке и вклеить в него самодельное шило. Использовать данную самоделку можно как по прямому назначению, так и в качестве чертилки.

Если у вас завалялось несколько ненужных сервоприводов, то можно найти им полезное применение. [Kedar Nimbalkar] взял сервопривод и сделал из него микрошуруповерт. Как пишет автор, 9g Micro Servo двигатели имеют достаточное количество крутящего момента и скорости, чтобы завинтить или отвинтить небольшие винтики.

Для шуруповёрта ему понадобились:

Корпус для аккумулятора 18650.
Литий-ионная батарея 18650.
Плата зарядного устройства TP4056.
9g Micro сервомотор.
Гнездо под биты 4 мм.
Кнопка для запуска.
DPDT переключатель (Double Pole Double Throw).

[Kedar Nimbalkar] вскрыл 9G micro servo и удалил из него всю электронику. От привода нужен только DC моторчик и шестерни. Два провода от мотора подключаются к источнику питания (Li-ion 18650) через переключатель полярности, чтобы была возможность вращения в обе стороны. Вращающаяся часть подрезается бокорезами, так чтобы на нее можно было плотно приклеить посадить гнездо шуруповерта. Теперь можно легко менять биты. Последнее, что необходимо сделать перед закрытием корпуса - отрезать стопорок на приводной шестерне, чтобы позволить сервоприводу вращаться на 360 градусов.

Устройство может работать от USB, но автор собрал для него отдельный портативный блок питания. Источник питания был построен из 18650 Li-ion аккумулятора, платы TP4056, DPDT переключателя и кнопки запуска. Здесь самый интересный элемент - плата зарядного устройства для аккумулятора.

TP4056 - это готовое зарядное устройство постоянного тока/постоянного напряжения для литий-ионных аккумуляторов. Благодаря малым размерам эту плату очень удобно использовать в портативных устройствах. Два светодиодных индикатора направления вращения могут, кроме того, использоваться как подсветка для шуруповерта.

Посмотреть процесс сборки и работы устройства можно в видеоинструкции автора.

В целом поделка простая и интересная, но учитывая пластиковые шестерни этого привода, бесполезная.

Все материалы добавляются пользователями. При копировании необходимо указывать ссылку на источник.

Сервопривод – это привод, вал которого может встать в заданное положение или поддерживать заданную скорость вращения. Другими словами, валом сервопривода можно управлять, например, задавая ему положение в градусах или определенную частоту вращения.

Сервоприводы используются в самых разных областях, например, в робототехнике они помогают моделировать различные движения роботов. Сервоприводы – эффективное решение для перемещения механизмов в пространстве.

Если говорить об основных элементах сервопривода, то он состоит из блока управления, мотора и датчика.

Управление происходит через печатную плату, к которой подключен мотор постоянного тока и потенциометр (датчик). Внутри блока управления также находятся шестерни редуктора.

Фактически сам привод представляет собой электрический мотор с редуктором, именно электромотор преобразует электричество в механическое действие. Но скорость вращения мотора не всегда подходит для достижения поставленных целей. Чтобы было возможно управлять вращением мотора, используется редуктор. В итоге он понижает скорость вращения выходного вала до нужного значения. Потенциометр контролирует получаемый на выходе результат.

Также из сервопривода выходят три провода. Два из них питают мотор, третий провод используется для подачи сигнала, который несет в себе заданное значение.

При включении электромотора запускается вращение выходного вала. К нему можно подключить или присоединить то, чем в дальнейшем планируется управлять.

Сервопривод получает заданное значение, после этого сравнивает данное значение со значением на своем датчике. В случае расхождения блок управления стремится достичь и поддержать заданное значение, чтобы оно по возможности совпадало со значением, которое поступает с датчика.

Крутящий момент (Усилие на валу). Измеряется в кг/см. Представляет собой произведение силы на длину рычага. На практике крутящий момент отвечает за ускорение выходного вала и его способность преодолевать сопротивление вращению. Чем выше крутящий момент, тем больше возможностей у мотора реализовать свой потенциал.

Скорость поворота. Означает скорость, с которой выходной вал сервопривода меняет свое положение. Угол изменения положения указывается в градусах.

Угол поворота. Это максимальный угол, на который может повернуться выходной вал. Наиболее распространенные значения для этой характеристики: 180° и 360°.

Габариты сервопривода. Сервоприводы бывают маленькие, стандартные и большие. Стандартные сервоприводы самые недорогие. При отклонении габаритов от стандартных значений цена, как правило, меняется пропорционально такому отклонению.

Материал шестерней. Шестерни редуктора производятся из пластика, карбона, металла. Пластиковые шестерни легкие, но не предназначены для серьезных нагрузок. Карбоновые шестерни более прочные, но и более дорогие. Металлические шестерни – самые тяжелые, идеально подходят для максимальных нагрузок.

По внешнему виду они почти не отличаются друг от друга. Основное отличие заключается в принципе управления мотором. У аналоговых сервоприводов управление происходит с помощью специальной микросхемы, цифровые сервоприводы обладают микропроцессором. Микросхема и микропроцессор способны принимать и анализировать управляющие импульсы. Только на микросхему они обычно поступают с частотой 50 Гц, а на микропроцессор – с частотой 200 Гц и более. В результате этого цифровой сервопривод мобильнее и четче реагирует на управляющий сигнал.

Цифровые сервоприводы – это новый шаг в развитии техники, и они характеризуются рядом преимуществ. К таким преимуществам относятся: высокая точность позиционирования, возможность более быстрого управления приводом, возможность поддержания постоянного крутящего момента.

Для достижения самых разных целей робототехники к программируемому контроллеру Arduino может быть подключен сервопривод. Подключение осуществляется через кабели, которые выходят из сервопривода. Обычно это три кабеля: красный; коричневый или черный; желтый, оранжевый или белый.

Красный кабель отвечает за питание сервопривода. Коричневый - за заземление. Желтый – подключается непосредственно к плате Arduino и предназначен для передачи управляющего сигнала.

Большинство плат Arduino рассчитано на 500 мА. Исходя из этого, сервопривод является достаточно энергоемким компонентом, так как потребляет более 100 мА. Если в ходе проекта требуется использование мощного сервопривода или нескольких сервоприводов, то необходимо позаботиться об их дополнительном питании. Проблема дополнительного питания сервоприводов может быть решена следующим образом:

• Обеспечить питание сервопривода от дополнительно приобретенного блока питания, например, 5 или 6 В;

Напрямую к Arduino можно подключать только маломощный сервопривод. В противном случае пользователя ожидают разные побочные эффекты: от перезагрузки платы до перегорания отдельных компонентов.

Количество подключаемых к плате Arduino сервоприводов ограничено. Большинство моделей Arduino предусматривает подключение 12 сервоприводов, Arduino Mega позволяет подключить до 48 сервоприводов.

Библиотека для сервопривода содержит в себе набор дополнительных команд, которые позволяют вводить программу в упрощенном виде.

На платах Arduino за исключением модели Arduino Mega обращение к библиотеке отключает функцию analogWrite(PWM) на пинах 9 и 10. Наличие подключения сервопривода или отсутствие такового при этом роли не играет. На платах Arduino Mega можно подключить до 12 сервомоторов без отключения функции PWM.

Для управления сервоприводом управляющий сигнал приобретает решающее значение. Он представляет собой импульс, который имеет нужную ширину и посылается с соответствующей частотой. Ширину импульса можно вбивать в программном коде вручную, методом подбора достигнув точного угла, или использовать команды библиотеки, указывая нужный угол в градусах. У разных марок сервоприводов ширина импульса для поворота выходного вала на определенный угол может быть различна.

Импульсы отвечают как за движение сервопривода, так и за его неподвижное положение. Работа сервопривода происходит в замкнутом цикличном кругу посылаемых импульсов.

• writeMicroseconds() — позволяет управлять сервоприводом путем передачи на него значений в микросекундах;

Если в работе сервопривода возникают нарушения, то, как правило, об этом говорят соответствующие шумы: жужжание, потрескивание и прочее. Ниже рассмотрим основные причины таких шумов.

Бывают случаи, когда поворот сервопривода на заданный угол невозможен. Например, на его пути возникает какая-либо преграда. Этой преградой может стать закрепленное на сервоприводе устройство или его часть. Упираясь в преграду, сервопривод начинает характерно жужжать. Чтобы решить данную проблему, в программу вносятся команды, ограничивающие перемещение сервопривода путем изменения угла перемещения.

Иногда необходимо подкорректировать координаты начальной или конечной позиции. Это нужно когда значения датчика и фактического положения выходного вала расходятся относительно конечной позиции последнего. Например, выходной вал находится в конечной позиции, но датчик считает, что он еще ее не достиг и пытается заставить выходной вал продолжить движение. Возникает характерный шум. В этом случае начальная позиция не обязательно должна начинаться с 0°С, а конечная не обязательно должна заканчиваться на 180°C. Эти предельные значения можно немного сдвинуть на 5-10°C, и проблема будет решена.

На сегодняшний день сервопривод – это необходимый элемент в робототехнике, с помощью которого воплощаются многие творческие проекты. Этот умный управляемый моторчик предназначен для моделирования движения. Пользоваться его функциями достаточно просто, уже написано множество программ, которые могут быть использованы в качестве трафарета для воплощения собственных идей. Сервопривод подключается к программируемому контроллеру Arduino. Все тонкости этого процесса подробно освещены как в этой статье, так и в других статьях, выложенных в сети.

Современные магазины предлагают большой выбор сервоприводов. Зная нужные характеристики, легко подобрать подходящую модель.

Читайте также: