Перемотчик филамента: список хотелок и что для этого нужно

Прежде чем начинать работу над проектом, нужно определиться с недостатками старого устройства и желаемыми функциями для нового.

Это не финальный результат, а скорее «список хотелок» — по ходу работы он наверняка будет меняться. Но с чего-то же надо начинать! 🐾

Основные проблемы и замечания к старому устройству.

1. Общее впечатление — привязка к одному типу катушек, неаккуратная намотка, нет системы контроля натяжения нити.
2. Рама раскачивается при перемотке. Из-за этого: тяжело крутить рукой (боковые шестерни заедают), подшипники выпадают из посадочных мест, ось катушки заклинивает или соскакивает.
3. Вал под кареткой состоит из двух частей и со временем гнётся.
4. Каретка с бегунком не зафиксирована жёстко — часто выскакивает из держателя вместе с шестернёй.
5. Не хватает подшипников в некоторых местах. При быстром вращении повышается трение: пластик истирается, а иногда может начать плавиться.
6. Нет автоматизации.

Желаемые функции (хотелки).

1. Измерение длины перемотанного филамента → контроль остатков.
2. Регулировка ширины под разные катушки → широкий диапазон совместимости.
3. Регулировка скорости перемотки → контроль стабильности намотки.
4. Контроль постоянства скорости → равномерная намотка без рывков.
5. Отслеживание конца филамента → автоматическая остановка.
6. Отслеживание запутываний → автоматическая остановка.

Что улучшить в конструкции.

1. Повышенная жёсткость рамы (распорки, усиленные узлы) → меньше раскачивания при работе.
2. Автоцентрирование катушки → проще выставлять ограничители по ширине.
3. Модульность (независимые блоки) → проще обновлять и размещать на нужном расстоянии.
4. Жёсткая фиксация неподвижных частей внутри блока → защита от случайного соскакивания.
5. Тормоз-фиксатор подающей катушки → стопорит при простое, создаёт сопротивление при подаче.

Электроника: что и зачем.

1. Шаговый двигатель с драйвером → вращение катушки.
2. Шкив с ремнём → передача крутящего момента от двигателя к валу.
3. Магнитный энкодер → обратная связь по положению/скорости.
4. ESP32 → управление всей системой.
5. Энкодер и/или кнопки → регулировка скорости.
6. Измеритель длины → подсчёт метража.
7. Оконечные переключатели → контроль крайних положений.
8. Экран → отображение параметров (скорость, длина, статус).
9. Блок питания → питание системы.
10. Сервопривод → укладка нити (перемещение бегунка между оконечными переключателями для равномерной намотки).
11. Провода → соединения.

Логическая связка в электронике.

1. Шаговый двигатель → вращает катушку.
2. Сервопривод → перемещает бегунок, укладывая нить.
3. Оконечные переключатели → говорят сервоприводу, где крайние точки, чтобы бегунок не улетел за пределы.
4. Магнитный энкодер → следит за скоростью вращения вала, чтобы ESP32 могла синхронизировать скорость подачи нити с движением бегунка.

Если у вас есть идеи, что ещё стоит учесть — пишите, буду рада! 🐾