布艺之家讯:电动窗帘从设计到投入使用,还是最终以卷帘收场。方案一变再变,越变越简单。 展示一下我的窗帘DIY。 安装后的效果图 传动部分 电路板 非传动侧 控制器 先从方案说起。最先想到做这个电动窗帘,自动化程度还是挺高的。太阳能供电,使用西门子LOGO!(以前项目节省下来的),结合时间和模式,对窗帘开度进行控制。比如定时,早上自动打开,晚间自动关闭。如果出远门,隔三差五动一动,提醒小偷屋内可能有人(预留该功能,现在屋用不上)。控制部分使用摇控器和有线结合。以上电气部分功能都不存在问题,最头疼的还属于传动。首先没有一个很直观的设计软件(相对现在而言);其次,对于所有的零件的组装很成问题。电子市场有金属电气盒,但出于成本考虑也不滑算。就算买回来仍需加工,最终加工成什么样子,能不能用,安装和使用方不方便,完全不知道。当然,我屋的窗户也比较小,净宽只有1.05米,做这个东西也不衫。这算是个借口吧,所以决定放弃了。 原来设计的传动装置,钢丝绞盘西门子LOGO!控制器 设计。原来的是用CorelDRAW设计的。当改成卷帘后,我接触了一个非常强大的软件——Inventor。这里面,能以三维方式制作零件,并进行模拟装配,实施起来更容易。还可以直接导出CAD的.DWG格式,拿到车间加工零件。因为在软件中的装配步骤,尽量和实际一样,如果因为某些缺陷导致零件不易被加工或者安装困难,甚至根本无法安装,所见即所得,马上就能够更改。 Inventor 截图 现有的问题。方案定了,考虑的最多的就属于电源部分了。最先打算使用24V供电,如果接个蓄电池,这样太阳能电池也能够派上用场,所以电动机选的24V。但后来嫌麻烦,使用太阳能电池必须配套蓄电池,而且太阳能电池板输出17V,还得另外设计充电电路,布线又影响美观。所以还是使用9V碳性电池做电源。我专门做了实验,用9V电池带动电机,并用万用表实时监测,电机空载电流在14mA左右,转矩非常大。实验从下午6点开始,到晚上11点连续运行5小时,电池电压略有降低,转矩仍然能够保证。到第二天早上8点40,电机居然还在运转,不过转速非常低了,用手轻轻捏住电机轴都能它憋停,显然转矩过小。那么可以得出结论,带负载时连续运行3小时肯定没有问题。即使在真正使用时,帘子降的越低,负荷越大,升到位或降到位就停止了,一天使用两次左右。由于设计时就考虑到电源的通用性,即9V、12V、24V都行,但随之而来的问题是控制部分定型,因为继电器的线圈电压是固定的,如果不用继电器,就无法实现互锁,行程开关也就用不了。不过对于卷帘倒无所谓,就算升到位了没有停,主轴还是朝一个方向旋转;若降到位后仍继续运转,帘子便又升上去了,总之机械部分不会卡住。但水平运动的窗帘就必须考虑和解决这个问题。所以我用纯手动控制,即点动运行。 花絮。
已经按图纸加工零件了,仍出现一些问题。由于车间没有折弯机,为了简化零件加工,支架使用50的角铁,切割、钻孔后发现一个问题,由于厚度比设计的要厚,所以电机刚好把电路板给挡住了。而且从侧面看,角铁并不是直的,而是呈一定弧度,这样电机与卷轴的平行问题无法保证。后来使用了2个厚的不锈钢折弯,钻孔。
安装时,本以为用水泥钢钉就能订进去,但水平有限,始终只订进去15mm,而手头上又没有短一点的钉子。等我把电锤从公司拿回来,孔打好了,退钻头时钻头却卡在孔里了,虽然能旋转,但是很难退出来,因为电锤前面卡钻头的东西有点问题,害的我差点把冲击钻折断了。 安装好了以后试运行,发现轴不同心。因为整个卷轴没有独立的轴承,所以连接的地方既做为传动,又走轴承的作用,这就要求同心度要好。但机械加工的精度无法保证,比如钻4mm的孔是在巨大的摇臂钻床上完成的,所以很多东西都控制不了。要解决不同心问题,最好的办法就是使用连轴器,但这样一来卷轴上必须要用轴承固定,也就是说方案又要变更,但支架已经订在墙上了。解决的办法是把非传动侧改成万向球轴承,传动侧只上一个螺钉,将卷轴固定在电机轴上,同心度问题得以解决。这样一来,这些零件就被换掉了。
Inventor中的零件和装配零件之对比 等全部安装好了,把帘子安上去了,通电后发现电动机带动卷帘非常吃力,而且如果当帘子停在中间时,由于重力作用卷轴锁不住,帘子带动卷轴旋转,自动降下来了。我不得不到前进四路去换减速机。因为电机和减速机是整套出售的,而它们的各项参数都标在电机上,如果只更换减速机,标签上的数据则对应不上,所以老板不肯拆东墙补西墙,但合适减速比的电机又没有24V的,无奈之下只好更换一套12V的电机带30:1的减速机。 唉,我很羡慕外国人,因为很多家庭的车库被布置成一个小车间,里面往往有钻床、打磨机、台虎钳、工作台等,常用的五金工具、电动工具就不用说了。所以他们经常会整一些小发明小创造,再就是改装一些什么东西。我近乎疯狂的喜爱这些东西,很多时候我想把我的小屋改成车间,买一台钻床,买台砂轮机,我甚至还想把折弯机搬一台回来,顺便再搞一台数控车床和铣床。
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