Аккумуляторная отвёртка как уровень проверки знаний умельца

Аккумуляторная отвёртка по своему функционалу и габаритам находится посередине между обычной отвёрткой и шуруповёртом. Благодаря своей лёгкости и компактности это электроотвёртка быстро работает с различным крепежом, по сравнению с ручной отвёрткой. Её применяют для сборки мебели, ремонта и обслуживания различной техники. Плюс ко всему инструмент можно сделать своими руками.

Назначение и области применения аккумуляторных отвёрток

Аккумуляторная отвёртка служит для закручивания и выкручивания различной крепёжной оснастки в нетвёрдые материалы, например, изготовленные из дерева. Батарея отвёртки встроена в рукоятку, поэтому инструмент имеет малые размеры. Прибор можно использовать там, где не нужно сверлить и сильно затягивать крепёж, для работы в узких местах и проёмах, в которых не поместится шуруповёрт.

Аккумуляторная отвёртка применяется в сборке мебели, установке окон, ремонте бытовой и компьютерной техники, техническом обслуживании автомобилей, при выполнении мелких бытовых работ.

Отвёртку можно использовать для сборки мебели

Технические характеристики

Инструмент характеризуется параметрами, о которых нужно знать:

• напряжение аккумулятора. Эта характеристика равносильна мощности у сетевых приборов. С увеличением напряжения устройство имеет больший коэффициент полезного действия. Максимальная величина достигается у полностью заряженной аккумуляторной батареи. Со временем уменьшается до тех пор, пока отвёртку ещё можно включить. При хранении напряжение тоже убывает. Поэтому после долгого неиспользования инструмента его необходимо полностью зарядить;
• тип аккумулятора. В отвёртках применяется три типа аккумуляторных батарей:
  • никель-кадмиевые Ni-Cd. Дешёвые, устойчивы к разным температурам. Из-за небольшого сопротивления имеют высокие токи заряда и разряда. Их можно заряжать около 1000 раз. Но они токсичны из-за кадмия, имеют эффект памяти и небольшую ёмкость;
  • никель-металлгидридные Ni-MH. Эффект памяти меньше, чем у никель-кадмиевых. Благодаря более высокой плотности их ёмкость больше на 25–35%, чем у предыдущих при одинаковых размерах. Не вредны для окружающей среды. Но имеют меньшее количество заряда. Их нежелательно разряжать до конца;
  • литий-ионные Li-Ion. Обладают самой высокой ёмкостью. За счёт этого уменьшаются в размерах. Эффекта памяти у них нет вообще. При хранении очень медленно разряжаются. Но тоже имеют свои недостатки. Более высокая стоимость, короткий срок службы и плохо переносят высокие и низкие температуры;
• ёмкость аккумулятора. От неё зависит время работы отвёртки. На высоких скоростях при нагрузке энергия расходуется быстрее, поэтому время работы зависит ещё и от интенсивности. Для быстрой зарядки литий-ионные аккумуляторы можно подзаряжать не полностью;
• устройство аккумулятора. Батарея у аккумуляторной отвёртки бывает двух типов:
  • съёмная. Устанавливается в мощные устройства, быстро заряжается. Позволяет непрерывно работать, если есть сменный аккумулятор;
  • несъёмная. расположена в корпусе. Такой инструмент имеет малый вес, размеры и стоимость. Им удобно пользоваться. Но ёмкость тоже мала, поэтому приходится часто заряжать. А это приводить к перерывам в работе. Ведь аккумулятор не извлекается из корпуса, и на его место нельзя поставить другой;
• время заряда. Зависит от типа батареи и колеблется от 1 до 10 часов;
• максимальный крутящий момент. Он определяет усилие вращения. При взаимодействии с материалом момент уменьшается. Использование инструмента на высоких нагрузках способствует быстрой потере заряда батареи и износу элементов отвёртки;
• максимальное число оборотов. Это вращение вала. Отвёрткой с высоким числом оборотов можно легко вворачивать саморезы.

Устройство и принцип действия

Основные элементы аккумуляторной отвёртки:

1. Кнопка включения.
2. Электродвигатель.
3. Редуктор.
4. Шпиндель с наконечником. В некоторых моделях установлен патрон.
5. Аккумулятор.
6. Индикатор включения и заряда аккумулятора.

Устройство аккумуляторной отвёртки

Устройство аккумуляторной отвёртки

При нажатии кнопки включения цепь замыкается. С аккумулятора подаётся энергия на двигатель. Он начинается работать. Вращение передаётся редуктору и на наконечник с отверстием. В него вставляется бита или переходник для возможности использования гаек.

Что лучше: аккумуляторная отвёртка или шуруповёрт

Шуруповёрт может заменить аккумуляторную отвёртку, а отвёртка — не всегда. Хотя внешне эти инструменты и похожи, но у них есть значительные отличия.

Сравнение инстументов

Параметр сравнения	Отличия
Размеры и вес	Отвёртка меньше и легче
Зажимной патрон	У большинства моделей отвёрток отсутствует. Вместо него установлен наконечник с отверстием
Ёмкость аккумулятора	У шуруповёрта больше
Мощность	У отвёрток меньше. Они не предназначены для сверлильных работ
Устройство аккумулятора	Большинство отвёрток имеют несъёмный аккумулятор
Конструкция корпуса	У некоторых моделей отвёрток форму корпуса можно менять. Шуруповёрты не имеют такой возможности

Нельзя сказать, что тот или иной инструмент лучше другого. Шуруповёрт хорош своей мощностью и возможностью сверления. А отвёртка удобна малыми габаритами и весом.

Как правильно выбрать

Сопоставьте свои потребности и денежный порог для покупки. Ознакомьтесь с видами и техническими характеристиками отвёрток.

Разновидности

Различие по типу питания:

• аккумуляторные. Преимущество состоит в свободе передвижения. Недостаток заключается в зависимости от ёмкости батареи;

  Отвёртка с питанием от аккумулятора

• сетевые. Можно использовать только там, где есть электричество;

  Отвёртка с питанием от сети

• гибридные. Работают от сети и от аккумуляторов.

  Отвёртка с питанием от аккумулятора и от сети

Виды формы аккумуляторных отвёрток:

• прямая. Такой прибор легко положить в карман. Но он может оказаться неудобным при работе в узком месте, когда отверстие для крепежа находится на боковых поверхностях;

  Аккумуляторная отвёртка имеет прямую форму

• Г-образная. Такая форма похожа на пистолет. Очень удобна в эксплуатации. Но такую отвёртку положишь не во всякий карман;

  Г-образная аккумуляторная отвёртка

• Т-образная. Ею можно закрутить и открутить крепёж при полностью разряженной батарее;

  Т-образная аккумуляторная отвёртка

• универсальная. Эта форма очень удобна и при транспортировке, и в эксплуатации. Потому что её можно изменять из Г-образного варианта в прямой и наоборот. Недостаток заключается только в износе поворотного механизма.

  Универсальная отвёртка может изменять форму

Аккумуляторные отвёртки классифицируются на бытовые и профессиональные. Последние отличаются большей мощностью за счёт высокого крутящего момента и числа оборотов в минуту.

Параметры выбора

При покупке инструмента обратите внимание на технические характеристики и дополнительные возможности:

• тип аккумулятора. Для работы в помещении подойдёт литий-ионый. У него малый вес и большая ёмкость. Можно подзаряжать. Для перепадов температур подходит никель-кадмиевый. Его можно оставлять в холодном помещении. Но нельзя подзаряжать из-за эффекта памяти. Никель-металлгидридный нечто среднее и по характеристикам, и по цене;
• напряжение. Если вам нужна более мощная отвёртка, то напряжение должно быть около 7,2 В. Если мощность не критична, а важны маленькие размеры и вес, то от 2,4 до 4,8 В;
• время заряда аккумулятора. Отвёртки хорошего качества заряжаются быстро: 1–2 часа;
• максимальный крутящий момент. Чтобы достичь усилие, равное мужской силе при закручивании шурупа толщиной 7 мм, крутящий момент отвёртки должен быть от 4 Нм;
• максимальное число оборотов. Для закручивания и откручивания крепежа в подготовленные отверстия достаточно 400–500 об/мин. Для сверления нужна более высокая характеристика. Это уже профессиональный инструмент;
• блокировка шпинделя. Во многих моделях эта функция работает при отпущенной кнопке включения. Она нужна для ручного использования инструмента на случай севшего аккумулятора. Также полезна для обеспечения безопасности в момент замены оснастки;
• реверс. Позволяет крутить вал в обе стороны. Без реверса невозможно раскрутить крепёж;
• наличие второго аккумулятора;
• тип питания. Если планируете пользоваться инструментом в местах, где нет электричества, приобретайте отвёртку со сменным аккумулятором, чтобы на его место поставить другой. Или автономное зарядное устройство. Или рассмотрите гибридный вариант;
• световая индикация;
• ударопрочный корпус;
• резиновые вставки на рукояти. Облегчают долгий процесс работы;
• сменные насадки. Их разнообразие позволяет работать с любым крепежом;
• форма корпуса. Выберите наиболее удобный для ваших видов работ;
• комплектация. Инструмент поставляется в коробке, сумке или кейсе, обладающем противоударными свойствами.

Модели, пользующиеся большим спросом

Выделяется ряд самых популярных моделей для домашнего и бытового применения:

• бытовая отвёртка Makita 6723 DW. Комплектуется удобным кейсом, 80-ю насадками. Заряжается за 5 часов;

  Бытовая отвёртка Makita 6723 DW

• бытовая отвёртка Bosch PSR Select. 12 насадок. Благодаря системе Bosh EasySelect насадки не потеряются. Зарядное устройство с индикацией и самоотключением;

  Бытовая отвёртка Bosch PSR Select

• бытовая отвёртка Sparky Professional GR 3,6Li. Дешёвая и лёгкая. Весит 300 грамм. Имеет индикацию заряда;

  Бытовая отвёртка Sparky Professional GR 3,6Li

• профессиональная отвёртка Зубр Трансформер-М ЗО-7.2-Ли КН. Работает как шуруповёрт. Число оборотов 270 и 870. Блокировка шпинделя. 2 аккумулятора в комплекте;

  Профессиональная отвёртка Зубр Трансформер-М ЗО-7.2-Ли КН

• профессиональная отвёртка Makita TD021DSE. Закручивает и сверлит. Имеет ударный режим закручивания. Число оборотов от 0 до 2300;

  Профессиональная отвёртка Makita TD021DSE

• профессиональная отвёртка Hitachi WH7DL. Обладает самым высоким крутящим моментом 25 Нм. Скорость вращения 2400 об/мин.

  Профессиональная отвёртка Hitachi WH7DL

Как сделать электроотвёртку своими руками

Если у вас нет возможности купить электроотвёртку, то её можно сделать самостоятельно и недорого.

Изготовление с нуля

Вам понадобятся: дешёвый клеевой пистолет, мини переключатель, разъём для питания с куском провода, адаптер питания на 12 В, двигатель 9–12 В с шестерней, держатель бит, термоклей, изолента. Подберите держатель бит так, чтобы его посадочное отверстие надевалось на шестерню двигателя и не болталось. Штекер адаптера должен подходить к разъёму.

Фотогалерея: детали для изготовления электроотвёртки

Дешёвый клеевой пистолет для изготовления корпуса отвёртки Разъём для питания с проводом Адаптер питания на 12 В Двигатель с шестерней Держатель бит вместо наконечника с отвёрстием Мини переключатель

Из инструментов подготовьте плоскогубцы, канцелярский нож, отвёртку и паяльник.

1. Возьмите дешёвый клеевой пистолет и разберите корпус. Извлеките из него всё содержимое.

   Клеевой пистолет в разобранном виде

2. Примерьте двигатель.

   Примерка двигателя

3. Канцелярским ножом вырежьте отверстия для него. Места крепления половинок корпуса не трогайте.

   Корпус пистолета с вырезанным отверстием под двигатель

4. Обрежьте часть корпуса, где на вал двигателя будет крепиться держатель бит.

   Корпус пистолета без передней части

5. В отверстие корпуса пистолета, в которое подавались стержни с клеем установите разъём с проводом. Зафиксируйте его на одной половине корпуса клеем.

   Разъём питания устанавливается в заднее отвёрстие

6. На месте прежней кнопки клеевого пистолета установите мини переключатель на термоклей. Подождите, пока он остынет. Потом прикрутите его крепежом.

   Переключатель сажается на термоклей и прикручивается

7. Возьмите двигатель с шестерёнкой. Смажьте её обильно термоклеем. Посадите на шестерёнку держатель для бит.
8. Для подключения двигателя понадобится простая схема последовательного соединения.

   Схема последовательного подключения цепи

9. Один проводок разъёма припаяйте к кнопке, а другой к двигателю Свободные контакты двигателя и кнопки соедините между собой. Места пайки хорошо заизолируйте.

   Двигатель подключен к питанию и кнопке

10. Соберите корпус пистолета.

    Электроотвёртка в сборе

Видео: как сделать электрическую отвёртку самостоятельно

В держатель можно вставлять не только биты, но и переходники с держателями других форм.

Держатель для бит с переходником

Всё то же самое вы можете сделать в другом корпусе. Например, подобрать пластиковую трубу с внутренним диаметром под двигатель. Для регулирования оборотов и реверса можете купить кнопку со встроенной микросхемой. Тогда в рукоятке пистолета проделайте отверстие под неё. Схема подключения такая же.

Кнопка с плавным пуском и реверсом

Как переделать аккумулятор на литий-ионный

Для работы вам понадобится литий-ионный аккумулятор, микроконтроллер заряда TP4056, проводки, паяльник, термоклей, дрель, надфили. Ёмкость литий-ионного аккумулятора подбирайте в соответствии с суммарной ёмкостью старых аккумуляторов.

1. Разберите корпус отвёртки и выньте старые аккумуляторы.

   Корпусподготовлен к установке нового аккумулятора

2. Разместите новую батарею с микроконтроллером. У микроконтроллера есть разъём USB. Если вы будете пользоваться только им, то дрелью сделайте под него отверстие в корпусе отвёртки. А если захотите подключить обычное гнездо, то под него тоже нужно отверстие.

   Отверстие под зарядное устройство

3. Припаяйте проводки на плате. + и — идут к гнезду, OUT+/- к двигателю, B+/- к аккумулятору.

   Контакты микроконтроллера

4. Уложите всё в корпус. Залейте все детали термоклеем. Дождитесь высыхания. Обрежьте лишнее.

   Детали залиты термоклеем

5. Соберите корпус.

   Отвёртка в сборе с подключенной зарядкой

Как изменить питание от аккумулятора на сетевое

При работе от аккумулятора отвёртка быстро теряет заряд. Её можно переделать так, чтобы она работала от сети. Вам понадобится адаптер питания с напряжением, таким же, как у двигателя или чуть больше. И гнездо под него.

1. Разберите корпус.
2. Возьмите два проводка и припаяйте их к аккумуляторным контактам.

   Провода припаяны к контактам, идущим к батарейкам

3. Возьмите гнездо и соедините его с этими проводами.

   Гнездо под штекер адаптера

4. В задней крышке просверлите отверстие под штекер адаптера. Посадите на эпоксидку или термоклей гнездо.

   Отверстие с гнездом в крышке

5. Соберите отвёртку.

Видео: переделка аккумуляторной отвёртки в электрическую

Возможные неисправности и их устранение

Аккумуляторная отвёртка разбирается просто. Раскручиваете корпус и извлекаете все компоненты из пазов. Двигатель легко отсоединяется от редуктора.

Отвёртка не включается

Для нахождения неисправности нужно проверить всю электроцепь в следующем порядке:

1. Провод питания, если есть.
2. Уровень заряда аккумуляторов.
3. Провода, идущие от аккумулятора к кнопке.
4. Кнопку включения.
5. Провода от кнопки к двигателю.

Для диагностики используйте мультиметр. Провода и кнопку проверяйте в режиме прозвона, а батарею — в режиме замера постоянного напряжения. Предварительно зарядите аккумулятор. Если ёмкость меньше заявленной, проверьте напряжение каждой банки отдельно. Неисправные замените.

Не крутит

Нужно провести диагностику кнопки и двигателя.

1. Проверьте мультиметром все контакты кнопки. Если она неисправна, замените её.
2. Переходите к проверке двигателя. Для этого отсоедините его от редуктора.
3. Нажмите на кнопку. Если моторчик не крутит, проверните несколько раз вал. Щётки могли окислиться. Ещё раз нажмите на кнопку. Если неисправность не устранилась, меняйте двигатель.

Шелестит и хрустит

Часто, достаточно поменять смазку редуктора, чтобы неисправность устранилась. Но это не всегда помогает, если есть неисправные детали.

1. Разберите инструмент.
2. Отсоедините двигатель от редуктора.
3. Извлеките все шестерни и сателлиты. Складывайте всё по порядку.

   Редуктор в разборе до чистки и смазки

4. Очистьте старую смазку. Осмотрите внимательно все элементы. У сателлита мог отломиться зуб. Это место запрессовывается на большой шестерне. Отсюда идёт хруст. Неисправные детали замените на новые.
5. Корпус редуктора тоже очистьте. В нём могут быть обломки зубьев.
6. Наложите новую смазку.

Видео: разборка и смазка редуктора

Из-за низкого крутящего момента и малых размеров, аккумуляторную отвёртку используют по прямому её назначению. Она проста в применении и легко ремонтируется. При желании можно изготовить отвёртку своими руками.

Если Вы внезапно для себя решили, что небольшая электроотвертка на подобии Xiaomi Wowstick просто жизненно необходима, но готовое решение это не про вас, тогда эта статья должна вас заинтересовать. Под катом вас ожидают подробности разработки и инструкции для изготовления собственного «велосипеда». Итак, прошу, господа … История создания данного устройства началась совершенного не с того, что мне понадобилось или захотелось иметь данную отвертку у себя в наборе инструментов. Да и процесс разборки или сборки устройств ручной отверткой меня вполне устраивал, но визит моего коллеги на предприятии немного это изменил. Одним осенним днем к нам в лабораторию автоматизации заглянул электрик одного из цехов, Виктор, с простым вопросом помочь собрать ему схему реверсирования коллекторного двигателя на малогабаритных реле. Мой коллега, Антон, взялся за дело, но после изготовления, оказалось, что результирующее устройство превосходило по габаритам сам двигатель и аккумулятор вместе взятые, ко всему же реле были на 5 Вольт и при подсевшем аккумуляторе начинали плохо срабатывать. В итоге Виктор обратился ко мне с вопросом нельзя ли как то уменьшить схему и избавиться от реле в пользу полупроводников. Мне стало интересно, что же за итоговое изделие он городит, в результате оказалось, что это должна быть маленькая электроотвертка на основе двигателя, купленного в Китае. Идея мне понравилась, но я засомневался в возможностях мотора и попросил Виктора принести показать его, как говориться в «живую». Увиденному результату я был немного удивлен. Для своих габаритов мотор оказался вполне неплох, с учетом металлического редуктора и приличного момента, как минимум пальцами его удержать было не реально. Через несколько дней раздумий, я все же решил что данное устройство пригодиться и мне, тем более цена на него выходит вполне разумная, а опыт процесса разработки просто бесценен. В итоге я сказал Виктору, что помогу ему сделать устройство с гораздо более лучшими характеристиками, чем те, которые он для себя определил. Обсудив с ним основные критерии будущего устройства, я в тот же день приступил к процессу разработки. Общую концепцию устройства я представил, но было интересно что уже придумали до меня. Просмотрев готовые решения от производителей на рынке и почитав на них обзоры, набросал основные критерии и характеристики. Что же из этого вышло, читайте ниже. Итак, теперь давайте определим, каким же требованиям должна соответствовать наша отвертка, что бы быть на уровне того, что есть на рынке, а может и чуточку лучше.

• габаритные параметры должны соответствовать: ДхШхВ не более 170х24х24 мм.
• возможность изготовления корпуса и его компонентов на 3D принтере.
• питание от аккумулятора типоразмера 18650.
• зарядка от USB или любого зарядного устройства для телефона через разъем micro-USB.
• управление включением/выключением одной кнопкой.
• несколько скоростей вращения.
• авто отключение при простое в течении 5 минут.
• индикация работы и выбранной скорости.
• без муфты ограничения момента

Теперь, когда с требованиями определились, можно и приступить к проектированию. Для начала займемся корпусом. Немного посмотрел на готовые конструкции я пришел к выводу, что вполне комфортным будет корпус в виде цилиндра с усеченным конусом с одного конца, через который будет выходить приводной вал с битодержателем. Разъем зарядки было решено установить на противоположном торце, это удобно, как при работе с подключенным шнуром зарядного устройства, так и с точки зрения установки готового модуля зарядки внутри. Долго размышлял над расположением органов управления, в результате определился со следующей конфигурацией: кнопка управления питанием расположена сбоку в нескольких сантиметрах от торца с разъемом зарядки. Кнопка будет выполнена из прозрачного пластика SBS или вырезана из толстого акрила, что позволит ее подсветить светодиодом отображающим статус устройства. Кнопки управления направлением вращения сделал ближе к краю с приводным валом, так что бы их было удобно нажимать либо большим пальцем с перемещением его по кнопкам, либо указательным и средним, в зависимости от хвата, кому как удобно. Кнопка переключения режимов (скоростей) будет расположена между кнопками вперед/назад, но на перпендикулярной грани корпуса. Забегая вперед, стоит сказать, что такой угол разноса кнопок оказался не очень удачный, но иное решение усложняло компоновку элементов, а с другой стороны как показала практика, режим не так часто приходиться и менять. Контейнер для крепления аккумулятора решил сделать частью корпуса, а контакты будут вставляться в специальные окна и будут слегка подпружинены. Приводной вал от мотор-редуктора я решил соединить с осью битодержателя через латунную муфту с 2-мя гуженами М3, а в дополнении ось будет поддерживаться шариковым подшипником 623zz, это уменьшит нагрузку на редуктор и его крепление. Скрепить две половинки в единое целое были призваны 6 черных саморезов из набора винтов для ремонта ноутбука. Я хоть и владею различными CAD система для проектирования, но все же привык некоторые вещи сначала делать на бумаге, вот и в это раз, прежде чем приступить к черчению, эскиз я все же начертил от руки, а далее дело стало за Autodesk Inventor. Сделав одну половину корпуса, я скачал модели аккумулятора, платы контроллера заряда, мотор редуктора и подшипника создал предварительную сборку в 3D. На первый взгляд все получилось как задумано. В итоге процесс проектирования у меня занял несколько дней, потому как делал я это в свободное время или в обед, но корпус в был спроектирован, далее следовал долгий процесс печати на моем «чудо» 3D принтере… Спустя 5 часов печати и двух вечеров, первый экземпляр корпуса все же был изготовлен из черного ABS пластика. Толкатели кнопок я напечатал синим цветом для кнопки переключения скорости, черным для кнопок «вперед/назад», а кнопку включения сделал из 10 мм акрила, надев на нее напечатанное кольцо для удержания в корпусе.

После ацетоновой бани и небольшой обработки напильником (а куда же без него) все элементы стали на свои места без особых нареканий. Единственный момент, так это небольшая щель из-за того, что под конец печати первой половины модель подорвало от печатного стола, и она стала немного кривоватой, но, к сожалению, лучше мой принтер не может и я с этим смирился. К моменту начала проектирования корпуса электронная схема управления была уже спроектирована и опробована на макетной плате. Структурно я разбил схему на 5 основных узлов – это контроллер заряда аккумулятора, модуль управления питанием, повышающий преобразователь, контроллер и силовой модуль управления двигателем (подробней можно посмотреть на схеме в репозитории, указанном к конце статьи). Вот видео процесса отладки (прошу прощения за качество, но когда снимал видео, я совсем не предполагал, что буду писать статью на эту тему): Контроллер заряда со встроенной защитой на основе TP4056 был взят готовый. Это удобное и компактное решение с индикацией процесса заряда. Управление одной кнопкой было построено на транзисторах на основе одного из Американских патентов, а если быть точным, то честно позаимствованной из статьи на easyelectronics.ru Эта схема мной была не раз применена, к тому же она у меня собрана отдельно на плате, так что я могу ее подключать к любому проекту на этапе отладки. Помимо кнопки, отключение питания может выполнять и контроллер. Так как двигатель рассчитан на работу от 6В, а следовательно при этом уровне напряжения питания обеспечивать номинальный момент и скорость на валу, то я решил добавить в схему повышающий преобразователь. Ну а там где необходимо 6В, можно сделать и 8В. Такое решение позволило немного поднять скорость, а соответственно и момент. Также стало возможным регулировать скорость в большем диапазоне с приемлемыми характеристиками вращения. В итоге, над схемой долго не раздумывал, под рукой оказался готовый преобразователь на MT3608. Проведя замеры и испытания, пришел к выводу, что его более чем достаточно для работы устройства. В готовой схеме остались все компоненты, кроме резистивного делителя в обратной связи, его я пересчитал на напряжение 8,5 Вольт. Компоненты преобразователя были размещены на обратной стороне платы управления питанием. В качестве «мозга» системы был выбран контроллер компании Atmel, ныне Microchip, ATTiny 13A, его ресурсов более чем достаточно для реализации поставленных задач, встроенный АЦП позволил обработать кнопки, а ШИМ контроллер управлять скоростью мотора не занимая ресурсов процессора. К тому же, его можно заменить более мощным AtTiny45 или ему подобным, ведь они pin-to-pin совместимы. Для коммутации двигателя было рассмотрено несколько вариаций решения от создания H-моста на дискретных элементах до готового решения на базе микросхем. В итоге остановился на готовом в виде микросхемы драйвера коллекторного двигателя. Стал выбор между MX612 и DRV8837. После изучения мануалов драйвер от TI мне понравился больше, но корпус микросхемы не позволял изготавливать плату в домашних условиях без маски, в результате пришлось использовать MX612. Детали были заказаны в поднебесной (печально, но из 6 заказанных рабочими оказались только 3). Как выяснилось позже, можно было взять L9110S, но я видимо слабо занимался поиском… После окончательной проверки корпуса были разведены платы для контроллера, кнопок и системы управления питанием. Теперь остается разобраться с механикой. В качестве двигателя был выбран готовый мотор-редуктор со скоростью вращения 400 об/мин. При заказе у китайцев можно попросить продавца и он вам сделает практически любое передаточное число на редукторе. Как выяснилось уже на практике, то лучше поставить двигатель с меньшей скоростью, потому как момент все же маловат. Подшипник был куплен на рынке, а муфта заказана токарю. В качестве битодержателя был взят удлинитель от набора бит 4 мм. Его хвостовик был проточен до 3,05 мм, что бы сел в натяг в подшипник. Так как не у всех есть возможность заказывать детали токарям, то у меня возникла идея муфту печатать. Т.е. делаем муфту с одной стороны с лыской под выходной вал двигателя, а с другой стороны с шестигранником под битодержатель, при этом меняем подшипник на 624zz и токарь нам не нужен, но это в жизни не проверялось. Итак, когда все узлы и детали были готовы можно приступать к сборке. Для начала произведём сборку трёх плат: первая плата — плата повышающего преобразователя и управления питанием. Установим на неё необходимые компоненты, а для преобразователя перенесём дроссель, микросхему ШИМ, диод Шотки и фильтрующие емкости с заводской платы. Затем собираем платы контроллера и кнопок управления. Не забываем перед сборкой платы контроллера сделать в ней необходимые вырезы. Прошиваем контроллер прошивкой из репозитория. Теперь необходимо спаять эти платы вместе, как показано на рисунке ниже. Плата контроллера располагается немного ниже центральной оси платы с кнопками, величину смещения лучше получить опытным путем уже в готовом корпусе. Контроллер заряда и защиты аккумулятора, как указывал ранее, возьмём уже готовый с разъемом micro USB. Прежде чем соединить все модули вместе, необходимо установить в аккумуляторный отсек латунные контакты. Материал для их изготовления я взял из корпуса разъема Ethernet и USB от материнской платы. С одной стороны под контакт я подставил маленькую пружину, буквально на несколько витков, но этого было достаточно для надежного контакта. Теперь, когда все подготовлено, можно приступать к соединениям модулей. Выполняем монтаж согласно схеме. Для монтажа я брал МГТФ, он очень удобен, обращаю внимание, что на минус и питание двигателя я использовал провод сечением 0,35 мм, остальные коммуникации выполнены проводом 0.15 мм. Для удобства в корпусе есть места для укладки провода, после монтажа его можно закрепить скотчем или термоклеем. Выполнять подключения только с вытянутым аккумулятором!!! После того как монтаж завершен, выполняем проверку и внимательно смотрим полярность установки аккумулятора, делаем соответствующие отметки на корпусе или на малярном скотче. Вставляем аккумулятор, проверяем работоспособность, если что то не так, то проверяем компоненты и монтаж. Устанавливаем все платы на свои места в корпус. Плату контроллера дополнительно крепим при помощи черного термоклея. Теперь устанавливаем подшипник. Затем надеваем на вал двигателя муфту, но винт не затягиваем, вставляем мотор с муфтой в корпус. Проточенный хвостовик битодержателя вставляем с наружной стоны в подшипник и сразу заводим его в муфту. Подтягиваем муфту максимально близко к подшипнику и затягиваем оба стопорных винта. Должно получиться как на изображении ниже. Теперь вставляем оставшиеся толкатели для кнопок, закрываем вторую половину корпуса и завинчиваем саморезами. Все, устройство готово к испытаниям. Спустя 4 месяца эксплуатации в качестве основного инструмента для сборки/разборки мелкой техники (ноутбуки, планшеты и т.д.) отвертка показала, что проделанные усилия не были тщетны и она достойна занять свое место рядом с остальным инструментом в мастерской. Всего я сделал 2 экземпляра, одну себе, а вторую коллеге, из-за которого все это и началось, у него тоже отзывы положительные. Аккумулятор заряжаю в среднем раз в месяц. Надеюсь, мой опыт кому то будет интересен или полезен, если не для повторения, то возможно подтолкнет к собственной разработке. Всем спасибо, кто дочитал до конца! Все файлы схем и печатных плат, а также исходников моделей и файлы для печати Вы найдете на github.com и thingiverse.com, но репозитории еще в работе. По многочисленным просьбам в репозиторий выложил BOM, а также модели Autodesk Inventor. 1. www.thingiverse.com/thing:2746308 2. github.com/levichevdmitry/electric-screwdriver

Аккумуляторный инструмент отличается разнообразием видов и радует своих владельцев уникальными возможностями, удобством в использовании, безотказностью в работе. Он имеется в арсенале многих домашних умельцев. Некоторые любят мастерить с помощью сетевых и аккумуляторных устройств интересные самоделки и приспособления своими руками. Не является исключением и электрическая отвёртка. Мастеровые хозяева пополняют набор домашних инструментов за счёт собственноручного изготовления, а не из магазина. В том числе они способны сконструировать и модели с электрическим приводом.

Устройство, назначение и область применения аккумуляторных отвёрток

Сфера использования аккумуляторной отвёртки сильно сужена. Этому способствует:

• отсутствие зажимного патрона (можно сверлить отверстия только в мягких породах древесины — липе, сосне, осине, ДСП, ДВП и других аналогичных материалах);
• наличие одной скорости;
• невысокое число оборотов.

Этим малогабаритным инструментом вкручивают шурупы и саморезы в древесину и иные мягкие материалы, выкручивают их, а также работают с небольшими винтами. С его помощью удобно собирать мебель, выполнять крепежи на стены полок, этажерок, стеллажей, делать несложный ремонт игрушек, бытовой техники и других механизмов. Дача, гараж, автомобиль — вот наиболее популярные места для задействования электрической отвёртки.

Основные характеристики

Покупателей в аккумуляторной отвёртке в первую очередь интересует:

• наличие индикатора зарядки;
• тип аккумулятора и его ёмкость;
• время заряда;
• наличие реверса;
• число оборотов рабочего инструмента;
• комплектация битами (длинные, короткие, удлинитель, сверло по дереву);
• оснащение магнитным держателем;
• тип хвостовика — чаще всего шестигранник;
• вес;
• удобство пользования;
• тип электродвигателя.

В электрических отвёртках используются встроенные источники питания различного типа. Такой вариант расположения батарей позволяет сделать отвёртку малогабаритной, удобной и лёгкой. Но у этой компоновки есть и недостатки:

• время работы инструмента и развиваемая мощность лимитированы;
• поскольку в запасе нет заряженного аккумулятора, дальнейшая эксплуатация «подсевшей» отвёртки невозможна;
• ёмкость аккумулятора зависит от количества батареек, которые могут поместиться в рукоятке отвёртки;
• работа инструмента такого типа зависит от наличия электрической сети, то есть автономное использование сильно ограничено.

Особенности конструкции

В корпусе аккумуляторной отвёртки расположено несколько различных устройств, которые служат для придания вращательного движения рабочей бите по часовой стрелке (вкручивание) или против — для выкручивания шурупов и саморезов из мягких материалов. Развиваемое усилие превосходит мускульную силу руки среднего мужчины. Конструкцию составляют следующие узлы.

1. Встроенный аккумулятор. Его образуют, как правило, несколько круглых никель-кадмиевых (NICd) или литий-ионных (Li-ion) батареек, соединённых между собой пластинами. У каждого типа есть свои плюсы и минусы: NICd устройства стоят меньше, устойчивы к отрицательным температурам, не боятся повышенных нагрузок, а Li-ion отличаются меньшим саморазрядом, малым весом при большей ёмкости, незначительным эффектом памяти.
2. Кнопка включения. У большинства моделей разных производителей она не позволяет регулировать мощность и число оборотов. Поэтому её роль ограничивается замыканием цепи и пуском электрической отвёртки в работу.
3. Кнопка реверса. Ей переключаются режимы вкручивания или выкручивания.
4. Щёточный электродвигатель постоянного тока.
5. Редуктор. В аккумуляторных отвёртках чаще всего используется одноступенчатый редуктор с возможностью регулировки момента затяжки резьбового соединения.
   

Электроотвёртка или шуруповёрт: в чём разница

Хотя по функциям и внешнему виду эти два вида инструмента похожи друг на друга, между ними есть серьёзные различия.

Рабочий инструмент отвёртки — шестигранные укорочённые или удлинённые биты с плоским или крестообразным наконечником. У них нет зажимного патрона, поэтому использовать сверло не получится. В комплект некоторых моделей входят специальные свёрла, но ими можно проделать отверстие только в очень мягких материалах.

Если шуруповёрты преимущественно имеют форму пистолета, то электроотвёртки исполняются в разных вариантах:

• классические прямые;
• традиционные пистолетные;
• удобные эргономичные Г-образные.

Рабочая часть и рукоятка соединяются шарниром, который позволяет фиксировать их под разными углами, что очень удобно при использовании отвёртки в недоступных местах. Главное отличие электроотвёртки от шуруповёрта по форме — это меньшие габариты и вес, эргономичность, комфортная рукоятка. При работе с отвёрткой рука устаёт меньше.

Большие преимущества шуруповёрта заключаются в наличии следующих функций и узлов:

• сменный аккумулятор, который существенно увеличивает автономность работы;
• возможность регулировки крутящего момента и скорости вращения;
• зажимной патрон, значительно расширяющий область применения этого вида инструмента. Им можно сверлить, нарезать резьбу и т. д.

Лёгкой, удобной, но маломощной отвёрткой пользуются при разовых домашних работах. Функциональным шуруповёртом профессионалы работают в цехах по сборке мебели, на автомобильных конвейерах, при выпуске и ремонте бытовой техники, на стройке и в других местах.

Выбор аккумуляторной отвёртки

О приобретении аккумуляторной отвёртки стоит задуматься тем мастерам, кто часто пользуется шурупами, саморезами, винтами среднего размера. Здесь обязательно нужно учитывать одну тонкость: аккумуляторная отвёртка приспособлена к работе только с мягкими материалами: деревом и пластиком. В бетон, фанеру или кирпич вкрутить с её помощью крепёжный материал не получится. Для этих целей есть специальный инструмент — ударные дрели-шуруповёрты.

Аккумуляторные и сетевые электроотвёртки

Аккумуляторные отвёртки с плоской и крестообразной головкой рассчитаны на непродолжительную автономную работу. Между собой любые отвёртки с электрическим приводом отличаются формой рукоятки. Внешне они могут напоминать привычный прямой инструмент для вкручивания и выкручивания шурупов и саморезов или иметь ручку в виде пистолета. Отвёртки с изогнутой ручкой удобнее: их проще держать и легче нажимать указательным пальцем на кнопку «пуск». Удобная рукоятка — это хороший контакт с ладонью, комфортное управление работой электрической отвёртки. Многие производители предлагают изменяемую форму конфигурации инструмента благодаря шарниру между рабочей частью и ручкой.

Сетевые электроотвёртки отличаются наличием электрического шнура, которым они подключаются к бытовой сети напряжением 220 вольт. Это их главное преимущество (длительность непрерывной работы практически не ограничена), но и основной недостаток. Работать автономно они не умеют.

Критерии выбора

Сегодня на рынке представлено множество моделей электроинструмента, в том числе и аккумуляторных отвёрток. Есть совсем дешёвые марки стоимостью в несколько сотен рублей, а есть дорогие, цена которых в несколько раз больше. Но достоинства электрического инструмента для домашних целей не всегда нужно оценивать в деньгах. Выбирать нужно исходя из оптимального сочетания цены и функциональных возможностей:

• у аккумуляторной отвёртки нужно интересоваться типом источника тока, определяющим время непрерывной работы и срок службы;
• понравившуюся модель следует обязательно подержать в руках, имитируя работу с ней. Удобство в использовании — важнейший критерий при выборе электрической отвёртки;
• рекомендуется изучить технические характеристики (зарядный ток, ёмкость аккумуляторов, скорость вращения, крутящий момент, вес, комплектность и другие параметры);
• стоит поинтересоваться и дополнительными функциями (регулировка крутящего момента, наличие реверса, подсветка рабочей площадки, присутствие индикатора зарядки аккумуляторов и иные, не всегда нужные, опции).

Нужно помнить, что электрической отвёрткой отверстия не сверлят и саморезы с шурупами намертво не затягивают.

Бытовые и профессиональные модели электрических отвёрток

Основное различие между бытовым и профессиональным инструментом заключается в функциональных возможностях, мощности двигателя, стоимости и ресурсе.

Профессиональные модели Makita, Bosch, Metabo, Hitachi и других зарубежных брендов помимо традиционных плоских и крестообразных бит комплектуются насадками, которые имеют головки в виде квадратов, шестигранников, «звёздочек», «трилистников» и других конфигураций. Метизы с такими углублениями довольно часто встречаются в повседневной деятельности, поэтому комплектация этих моделей включает огромное количество сменного инструмента, в том числе головок для откручивания гаек и болтов, удлинителей, переходников и других насадок.

Для бытовых нужд чаще всего хватает самых ходовых бит — с прямой и крестовой головкой. Кроме зарубежных производителей на российском рынке есть электрические отвёртки и отечественных компаний: «Зубр», «Интерскоп» и других. Они пользуются спросом из-за доступной цены, надёжности и приспособленности к российским условиям. Электрической отвёрткой можно подлезть туда, куда обычным инструментом, шуруповёртом или дрелью дотянуться невозможно.

Советы домашних умельцев

Несмотря на большой выбор профессионального и бытового инструмента в магазинах, многие домашние мастера изготавливают этот инструмент своими руками из простых и доступных материалов.

Как сделать электрическую отвёртку своими руками

Чаще всего умельцы изготавливают мини аккумуляторную отвёртку своими руками для разборочно-сборочных и ремонтных работ с офисной техникой, электрическими игрушками и другими видами креплений с миниатюрными винтами, болтами и гайками. Для этих целей они используют:

• четыре батарейки АА на 1,5 вольта с корпусом от старого пульверизатора;
• два трёхконтактных металлических тумблера;
• электромотор на 6 вольт и редуктор от детской игрушки;
• пластиковый магазин для бит;
• две пластиковые бутылки.

Кроме этого, потребуются недорогие материалы и стандартный бытовой инструмент:

• силиконовый клей;
• пластиковая полоска;
• изоляционная лента;
• ножницы;
• отвёртка;
• кусачки;
• паяльник.

Видео: как сделать мини электрическую отвёртку своими руками

Переделка электрической отвёртки на литиевые аккумуляторы

Есть смысл поменять NiCd батареи в аккумуляторной отвёртке на литиевые. Выгоды очевидны:

• Li-ion аккумуляторы используются чаще, их легче купить;
• их можно заряжать, не дожидаясь полной разрядки;
• ёмкость, а следовательно, и мощность литиевых батарей больше, чем у кадмиевых аналогов.

Здесь будет рассмотрен пример переделки аккумуляторной отвёртки на литиевые батареи, которые используются при ремонте системных блоков, принтеров и другой оргтехники. Поэтому её зарядка будет осуществляться от порта компьютера.

Инструменты и материалы

Для переделки на литий потребуются:

• плата контроллера заряда ТР 4056 без защиты (можно купить на любом радиорынке);
  

• литиевые батареи от ноутбука;
• соединительные провода различной длины;
• набор надфилей;
• термопистолет с клеем.

Для уменьшения штатного зарядного тока платы с 1 А вдвое следует перепаять резистор сопротивлением 1,2К на резистор 2,4К.

Последовательность работ

Замена аккумуляторов производится довольно просто, для этого специальные электротехнические навыки не нужны.

1. Аккуратно разъединяем половинки корпуса. Для этого откручиваем винты и снимаем одну половинку.
   

2. Извлекаем старые кадмиевые батарейки и прикидываем, куда поместить гнездо USB. Приемлемый вариант — в плоскости разъёма.
   

3. Фрезой вырезаем в пластмассовом корпусе на стыке углубление для USB и светодиодов зарядки.
   

4. Вставляем литиевую батарейку и контроллер зарядки на свои места. Соединяем проводами между собой и электродвигателем. Фиксируем диэлектрической пастой.
   

5. Собираем корпус аккумуляторной отвёртки. Для этого обезжириваем стык и наносим клей. Потом прижимаем половинки корпуса друг к другу и стягиваем винтами.
   

6. Подсоединяем шнур для зарядки к включённому компьютеру и к гнезду USB на корпусе отвёртки.
   

7. Ждём окончания процесса зарядки. Как только индикаторы загорятся синим светом, можно начинать пользоваться отвёрткой.
   

Видео: переделка отвёртки на Li-on аккумулятор

Переделка аккумуляторной отвёртки в сетевую

Эта работа производится в следующем порядке.

1. Раскрутить половинки корпуса, не забывая про откручивание скрытых шурупов.
2. Извлечь старые батарейки аккумулятора с отрезанием проводов, концы заизолировать.
3. Выяснить напряжение из маркировки, нанесённой на рукоятку.
4. Удалить старый адаптер для зарядки.
5. Вместо него подобрать новый адаптер питания, с ограничением по току чуть выше номинального напряжения.
6. Собрать с соблюдением обратной последовательности.
   

Видео: переделка аккумуляторной отвёртки

Ремонт электрической отвёртки своими руками

Самостоятельно разбирать аккумуляторный инструмент для устранения неисправностей могут только грамотные мастера, понимающие в электричестве и знающие устройство всех частей. Для успешного ремонта требуется свободное место, хорошее освещение и специальный инструмент. Вначале следует разъединить половинки корпуса, которые скрепляются с помощью стяжных винтов. Здесь сложность состоит в том, что несколько крепежей может быть спрятано под наклейками на корпусе. Проявляйте терпение, аккуратность, внимательность. Далее потребуется мультиметр, с помощью которого определяется обрыв в сети, измеряются сила тока и напряжение в аккумуляторе.

Видео: разбираем аккумуляторную отвёртку

https://youtube.com/watch?v=BaBwbP0ltSw

Ремонт кнопки электроотвёртки

Чаще всего в аккумуляторных отвёртках ломаются кнопки включения и реверса. Они делаются из пластика, поэтому выходят из строя после определённого количества включений и выключений. Кнопка представляет собой отдельный блок, поэтому обычно ремонту не подлежит и меняется целиком.

Видео: замена кнопки переключателя аккумуляторной отвёртки

Ремонт редуктора

Иногда отвёртка перестаёт крутиться из-за проблем с редуктором. Такие неисправности относятся к разряду наиболее сложных и требуют определённых знаний и навыков. Прежде чем браться за эту работу, тщательно взвесьте свои возможности и подумайте, возможно, стоит отнести прибор в мастерскую.

Видео: ремонт редуктора аккумуляторной отвёртки

Другие неисправности

Опытный умелец без труда найдёт причину отказа отвёртки, будь то механические узлы или проблема с электрическими устройствами. Алгоритм поиска неисправности простой: осмотр деталей, проверка электрической цепи, определение степени пригодности аккумулятора.

Видео: ремонт электрической отвёртки Зубр (замена Li-Ion аккумулятора)

Аккумуляторная или сетевая отвёртка — разновидность электрического инструмента. С её помощью можно завернуть и отвернуть винт там, где бессильны обычная отвёртка, шуруповёрт другие виды приспособлений. Нужна она или нет при выполнении домашних работ, может решить только хозяин своего инструмента. Но там, где нужен большой объём вкручивания и выкручивания шурупов, саморезов, винтов — без этого лёгкого, удобного, производительного инструмента не обойтись.

Используемые источники:

• https://postroika.biz/15251-akkumulyatornaya-otvertka-obzor.html
• https://habr.com/post/411203/
• https://tehznatok.com/kak-vyibrat/elektrootvertka-svoimi-rukami.html