광전센서를 활용한 자동 인두팁 클리너 제작해봤습니다.

스폿회로 제작때문에 납땜량이 많은 편입니다.
자작 듀얼 인두기로 t12 타입의 중국제조 저가형 팁을 사용하는데 1년에 한 두번 교체하고 있습니다.
문제는 쇠수세미로 북북 문지르지만 납덩어리가 떡지면서 나중에 잘 안닦입니다.

그러다 영상 하나가 유투부 스크롤중에 하나 올라옵니다.
Mr 아재님의 영상인데 언젠가 한 두 번 본적이 있지만 구독은 하지 않았는데 아마 알고리즘에 의해 뜬 영상인듯 합니다.

구조 자체사 간단하고 또 유투버라 그런지 설명도 잘되어 있어 제작은 어렵지 않아 보였습니다.
이걸 만들면 좀 더 쾌적한 납땜작업이 가능해 보였는데 어떨지....

알리에서 부품을 수급해 제작해봅니다.

드레곤볼 모으듯이 하나씩 모은 부품들을 책상위에 올려둡니다.
이번에 알리에서 구입한 것도 있고 평소 DIY를 하면서 미리 구입해 보관해둔것들과 짜투리 전선들입니다.

구하기 힘든 부품들의 구입처는 아래 따로 정리해두겠습니다.
참고로 아재님은 릴레이를 사용했는데 그것대신 XY-MOS 모스펫 보드를 사용했고, 전원과 동작여부를 알 수 있도록 LED추가, 마지막으로 모터와 브러시를 3D 프린터를 이용하여 대체 했습니다.

배선도

말로 설명하면 어려워서 간만에 그림을 그려봤습니다.
배터리는 3S1P로 사용하면 소비전류가 그리 높지 않아 오래 사용할 듯 합니다.
DC잭에 충전중에 구동하면 충전 전류는 충전과 구동이 동시에 됩니다.

모델링

LED와 배터리를 넣기 위해 본체를 약간 키워서 조금 길어진 모습입니다.
다만, 후면부터 트레이까지 길이가 165mm 로 그리 긴 편은 아닙니다.

트레이와 본체는 솔을 보호해서 옆으로 납물이 튀지 않도록 디자인 해봤습니다.

모터 가이드 추가

본체와 케이스는 나사없이 누르면 바로 고정됩니다.

부품이 빠듯하게 들어갈 듯 합니다.

출력물입니다.

제작

가장 먼저 모터 가이드에 모터를 끼우고 방향을 맞춥니다.
왼쪽은 시계 방향(CW) 오른쪽은 반시계 방향(CCW)이 되도록 플러스와 마이너스를 맞춰줍니다.

본체에 모터 가이드를 결합합니다.
사용한 볼트와 너트는 M3이고 볼트 길이는 10mm 이상이면 됩니다.
간격이 좁아 너트를 체결하는데 쉽지는 않지만 전동 드라이버가 있다면 뒤에서 대고 돌리면 어렵지 않게 고정이 가능합니다.

전면부에 커텍터를 꽂아줍니다.
구조물에 순간접착제를 한 방울 떨어뜨려도 되지만 분해가 힘들어지고 고속으로 동작하는 게 아니라 그냥 이대로도 사용에 지장은 없을 듯 합니다.

충전용 DC잭과 LED 홀더까지 장착해줍니다.

이 상태에서 배터리를 넣어보니 뒤쪽 충전용 DC잭에 간섭이 생깁니다.
저는 그냥 비스듬하게 넣었고 디자인 파일은 간섭이 없도록 수정했습니다.

전원과 구동여부를 가시적으로 알기 위한 LED를 작업해줍니다.
3파이 LED에 1K옴 저항을 달고 플러스쪽에 절연용 수축작업 후에 전체적으로 마감합니다.

광전센서의 센싱 라인을 XY-MOS 모듈의 PWM 핀에 납땜해줍니다.

광전센서의 시그널은 전류가 매우 약하기 때문에 모터를 구동하기 어렵습니다. 따라서 이 시그널에 따라 대전류를 ON/OFF해주는 릴레이나 모스펫 소자가 필요합니다.

위 배선도 대로 천천히 연결하고 제대로 동작하는 지 확인합니다.

스위치 까지 연결해주면 배선은 완료되었고, 간섭이 없도록 전선을 케이블 타이로 정리해주었습니다.

2mm x 2mm 크기의 네오디움 자석을 트레이와 본체에 연결해줍니다.
트레이는 굳이 순접할 필요는 없지만, 케이스쪽은 접착체 한 방울씩 떨어뜨려 주는 것이 좋습니다.

본체에 자석을 넣는 방법은,,

트레이쪽 자석을 넣은 상태에서 본체에 넣을 자석을 트레이에 붙인채로 본체에 밀어 넣고 아래로 내려서 자석이 딸려나오지 않도록 하면 됩니다.

케이스를 닫아주고 본체를 마무리 합니다.
어려운 작업은 다 끝났습니다.

커버를 열때는 드라이버 같은 걸로 본체 뒷면에 작은 홈에 넣어 제끼면 됩니다.

청소솔을 커넥터에 꽂아줍니다.
역시 저속이라 이탈은 없을 듯 하니 굳이 순접하지 않아도 됩니다.

트레이는 중간에 8x2 자석을 하나 붙여주었습니다.
10mm x 2 mm 크기로 홈을 파두었는데 1mm 짜리 두 개를 넣어도 되고 굳이 넣지 않아도 됩니다.

자석을 넣는 이유는 나중에 철판을 잘라 탈착가능하게 하거나 비슷한 사이즈의 미니 트레이가 있다면 장착하기 위해서입니다. 출력물이 온도에 약하기 때문에 그냥 사용하면 눌러 붙어서 관리가 어렵습니다.

자석을 순간접착체로 붙이고 알루미늄테잎으로 마감해주었습니다.
일단 적당한 철판을 구하기 전까지 임시방편입니다.

잘 붙는 군요.. ^^

완성

완성되었습니다.

디자인은 깔끔하게 잘 나온듯 합니다.

트레이 전면부에 후니파파의 첫 이니셜인 'H' 마크도 넣었습니다. ^^

성능도 괜찮으면 좋을텐데요..
테스트를 해봅니다.

테스트 영상

원래는 유투브에 올리는데 요즘 말없이 영상만 올린다고 영상을 내리라고 화를 내시는 분이 종종 계서서 어렵네요..
카카오에 올려도 종종 영상이 사라져버려 불안하지만 당분간 유투브 영상 올리는 것은 고려해보겠습니다.

3D 모델링 출력용 파일(STL)

TipAutoCleaner.zip

0.25MB

개인 백업용 개념입니다만, 마음대로 사용하셔도 됩니다.

이슈

1. 저렴한 센서라서 그런건지 손 바닥으로 하면 잘 되는데 인두기를 잡고 평소 작업하는 각도로 가져가면 인식을 못할때가 있습니다. 센서에 맞추어 연습이 조금 필요합니다.

이 문제는 센서를 앞으로 조금 더 빼고 세로로 맞추면 많이 개선됩니다.

~~2. 사용한 모터의 토크가 생각보다 높지 않습니다.~~
~~인두팁이 사이에 끼면 멈추는데 끼지 않도록 살짝살짝 작업하면 괜찮습니다.~~

몇 번 더 테스트 해보니 토크가 약하지는 않은 듯 합니다.

3. 클리닝 솔이 너무 비쌉니다.
대부분의 솔이 납이 묻으면서 굳어 떡지게 되면 교체를 해야하는데 개당 1쌍에 14,000원 정도 되는데 어느 정도 사용이 가능할지는 좀 더 지켜봐야겠습니다.

4. 인두기가 지나는 동선에 트레이 앞부분에 접촉하면 녹을 수 있어 철재로 보강이 필요합니다.

0.15t 이하의 얇은 니켈 플레이트로 인두기와 접촉할 가능성이 있는 트레이 모서리 부분을 덧씌워주었습니다.
트레이 바닥은 실리콘 패드를 트레이에 넣을 생각인데 적당한 걸 찾기전에 임시로 박스를 잘라 넣고 사용하고 있습니다.

재료 구입처

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