ich suche nach vernünftige und günstige Möglichkeiten eine Kleinstserie mit 30-40 Platinen zu produzieren und wäre für Euere Tipps oder Designvorschläge sehr dankbar.
Mein Background (und damit auch die Erklärung, warum ich mich überhaupt nicht auskenne und blöde Fragen stelle); ich habe zuletzt mit PCBs vor etwa 40-45 Jahren zu tun gehabt, damals händisch mit wasserfesten Filzstift gezeichnet, natürlich strikt einseitig, in FeCl Brühe geätzt, durchgebohrt und herumgelötet - also Null Ahnung und verstehe die Hälfte der heutzutage üblichen Abkürzungen nicht :-)
Ich brauche für ein Projekt 32 ganz einfache Schaltungen, die an sich keine für mich erschreckende Anforderungen stellen - etwa 50 x 20 mm, ein Gabellichtschranke, drei Widerstände und einiges an Verbindungskabeln, die Prototypen habe ich auf Streifenrasterplatten THT aufgebaut, da mit über 60 die Augen sind schon schwächer und ich muss nicht unbedingt mit SMD Bauteile fummeln, wann es sich vermeiden lässt.
Anbei ein Foto, damit ungefähr vorstellen könnt, wovon ich rede. Zweite Bild sind meine fertige Prototypen - wenn links und rechts jeweils 8 Stück übereinander kommen, brauche ich ja unterschiedlich lange Zuleitungen zu Controller bzw. Servotreiber in der Mitte.
Die Kabelverbindungen sind allerdings eine Schwachstelle, erstens recht mühsam mit Abisolieren und Löten und zweitens die Kabel brechen sehr leicht ab während der Zusammenbau. Einfach oder günstig wäre eine Stiftleiste, aber dann müsste ich etwa 4-500 Kabel konfektionieren und crimpen, würde auch ganz gerne vermeiden. IDC Stecker mit Buchsen sind doch relativ klobig, dafür dürfte mein Platz nicht ausreichen.
Daher ist meine Überlegung so etwas zu verwenden https://lcsc.com/product-detail/IDC-Connectors_TE-Connectivity-1-2178713-0_C5162871.html oder ähnliches... Macht es Sinn aus Euren Sicht? Können hier einzelne Stränge wie z.B. 3+3+2+2 auch verwendet werden? 3 PWM vom Treiber, 3 PWM zur Servo, 2 Eingänge zu µC und 2 zu LED Ring? Manche Hersteller schließen distinct cables komplett aus, andere sagen, sowohl Ribbon als auch distinct sei möglich...?
Zweite Frage ist die Verbindung zu den LED Module (Neopixel Ringe), wäre hier irgendwelche FFC Connector eventuell sinnvoller als Ribbon einzeln löten? Oder Flachkabel mit 2,54 Pitch?
Ich lese auch häufig von Überproduktion bzw. Ausschuss - ich brauche 32 am Ende, Plus ein paar als Ersatzteil, bestellt mann gleich 40 oder gar mehr, sicher ist sicher?
Letztlich zu Frage aller Fragen, wo und wie produzieren lassen - habe vieles hier und auch in anderen Foren gelesen, pro und contra China, Aisler, etc... Für mich als absolute Laie erscheint JLCPCB ziemlich okay, da ich hier auf einmal die Platinen zeichnen, produzieren und auch bestücken lassen könnte - ich habe auch LibrePCB in Verbindung mit Aisler angesehen, aber da steige ich bei der Auswahl der Bauteile und die Verfügbarkeit in Bibliotheken aus.
Ich danke Euch für jegliche Input, was mir weiterhelfen kann!
Der Verbinder, den du rausgesucht hast, sehen für mich wie MicroMatch-Verbinder aus.
Die gibt es sowohl als Stiftwanne zum Einlöten, Stecker in Schneid-Klemm-Technik oder Schneid-Klemm-Verbinder zum Einlöten, wie deiner.
Die Stecker habe ich immer montiert, indem ich ein paar der passenden Platinen unter die Lötanschlüsse gelegt habe und das ganze in einem kleinen Schraubstock verpresst habe. Es gibt wohl auch eine spezielle Zange, das war mir aber immer zu teuer.
Zur Platine:
Im Hobbybereich üblich sind heute 2-seitige Platinen mit Durchkontaktierungen, die man für wirklich kleines Geld in China bestellen kann. Gerade für einen ehemaligen Selberätzer ist die Qualität beeindruckend: Durchkontaktierungen, Leiterbahnen/Abstände <= 6mil (0,15mm), verzinnt, beidseitig mit Lötstopplack und Bestückungsdruck. Ich habe in den letzten Jahren etliche Chinesen ausprobiert und war nie enttäuscht. In Europa würde ich Aisler nehmen.
SMD vs THT:
Wenn du selbst bestücken willst ist THT völlig ok. Wenn das auch die Chinesen machen sollen ist SMD Pflicht, oder es wird sehr teuer.
Die Platinen macht man heute natürlich mit CAD. Ich möchte dich ermutigen, z.B. KiCad auszuprobieren. Den Bildern nach scheinst du ja hübsche Mechanik zu basteln. Das mit exakt passenden Platinen zu ergänzen würde deine Möglichkeiten deutlich erweitern. Mit Bestückungsdruck und farbigem Lötstopplack eignen sich Platinen z.B. auch als Frontplatte...
Wenn dir das zu viel ist: zeichne uns einen genauen Schaltplan und eine maßstabsgetreue der Platine, mit allen Bauteilen und Leiterbahnen mit einem eingezeichneten Raster, z.B. 2,54 oder 1,27mm
Die Gedanke war gleich alles machen zu lassen, die Preise, die ich bisher sah, waren ermutigend.
Da die MicroMatch und auch die Gabellichtschranke THT sind, bleiben nur noch die drei Wiederstände, also selbst bestücken ist schon denkbar… Allerdings, Stecker mit 10 Polen zu löten und gleich 32 mal, klingt weniger reizvoll.
Ich entnehme aus Deiner Beschreibung dass zuerst die IDC zusammengepresst werden und danach erst gelötet? Ich hätte gehofft, das diese auch ohne Kabel montiert werden könnten, und erst am Ende die Kabel konfektionieren könnte.
In JLCPCB habe ich etwas von 0,0017 pro Lötpunkt für THT gelesen, das wäre nicht einmal 4 Cent für meine 20 - aber genaueres weiß ich erst, nachdem ich gezeichnet habe und vorher wollte ich verstehen, was machbar ist.
Nachtrag: vielleicht finde ich noch irgendeine SMD Buchse 10-12 Pol flach angewinkelt mit IDC Gegenstück…
Gabellichtschranken gibt es sicher in SMD auch.
An meine Prototypen habe viele Stunden mit Lupe gebraucht und mir sind meine alten Augen aus dem Kopf gefallen - daher suche ich nach eine Möglichkeit, wo ich nicht 500 Litzen löten oder crimpen muss.
Wäre weniger Schlimm, die Mechanik ist alles selbst gezeichnet und 3D gedruckt, könnte leicht anpassen.
Mal die ganz dumme Frage nochmals, können in so ein Schneid/Klemm Anschluss getrennte Flachkabel auch rein? 1-3 Servokabel rein, 4-6 Servokabel raus? Oder kann in eine 10 Polige nur ein zusammenhängendes 10 Pol Ribbon befestigt werden?
Ich versuche nur was vernünftiges zusammenzubringen und die heutige Technologien sind mir (noch) völlig unbekannt :-)
Von Servo-Treiber kommt standard PWM mit plus/minus/signal (rot/braun/orange) rein und geht gleich weiter zur Servo. Plus/minus werden abgezapft für den Neopixel Ring.
Sonst ist nur die Gabellichtbrücke mit Vorwiderstand und am Ausgang auf 3,3V Pegel, da ich einen Teensy verwende - das wars eigentlich
Ich entnehme aus Deiner Beschreibung dass zuerst die IDC
zusammengepresst werden und danach erst gelötet? Ich hätte gehofft, das
diese auch ohne Kabel montiert werden könnten, und erst am Ende die
Kabel konfektionieren könnte.
Ich glaube nicht, dass das eine gute Idee ist. Es braucht schon einiges an Kraft um die Verbindung herzustellen.
An deiner Stelle würde ich auch nach Buchsen suchen zu denen es fertig konfektionierte Kabel gibt.
In JLCPCB habe ich etwas von 0,0017 pro Lötpunkt für THT gelesen, das
wäre nicht einmal 4 Cent für meine 20 - aber genaueres weiß ich erst,
nachdem ich gezeichnet habe und vorher wollte ich verstehen, was machbar
ist.
Das ist mal eine gute Input, demnach ist besser 3 + 3 + 2 + 2 Anschlüsse nehmen anstelle 1x10?
"Normal" wäre mit 10 Poliger Stiftleiste, Kabel zurechtschneiden, isolieren und crimpen, fertig. Bei 32 Stück, beide Enden, sind das insgesamt 640 Buchsen zu crimpen - das möchte ich mir lieber nicht antun.
Mea Culpa, durchaus möglich, habe nur schnell hinskizziert ohne genau zu schauen (ist ja noch nicht die Bestellung). Die Prototypen funktionieren, also wohl richtig gemacht ;-)
Es braucht schon einiges
an Kraft um die Verbindung herzustellen.
Sehr guter Rat, danke!
Summa Summarum blicke schon ein wenig mehr durch:
So wie es aussieht, ist es besser die einzelnen Anschlüsse getrennt zu besorgen, an die Kabel anpressen und erst danach selber einlöten.
Und wenn ich schon die Kabelenden selber löte, macht es glaube ich wenig Sinn über die Bestückung von drei Widerstände lange zu überlegen, diese und die Brücke sind insgesamt nur 10 Lötpunkte mehr - das schaffe ich doch leicht.
Kennt jemand eventuell eine gängige Lösung für IDC, Wire-To-Board, 10 Pin, 1,27 Pitch, 2.54 RM? Eventuell könnte auch Stecker/Buchse etwas vorstellen, wobei diese meistens größeren Platzbedarf haben.
Mit Stiftleiste und Jumper Kabel habei ich auch ein Platzproblem, es müssen etwa 80 Kabel zu µP bzw Servodriver, wann sie nicht die richtige Längen haben, werde ich sie nicht reinstopfen können. Auch mit richtigen Längen werde ich schon fast wie ein Kabelbaum haben...
Und alles einzeln crimpen erscheint mir nicht vernünftig machbar, ich vertraue nicht soweit auf meine feinmotorische Fähigkeiten. Nicht zu reden von Geduld, Tage/Wochenlang Abisolieren, crimpen, klingt echt nicht verlockend...
Preis ist natürlich nicht egal, aber: wenn eine Platine statt 1 EUR gleich sagen wir 5 kostet, ist es fünfmal teuerer. Aber bei 32 Stück ist der Gesamtunterschied etwa 120-130 EUR - ist viel, aber wann ich mir dadurch mindestens 20-30 Stunden feinmechinsche Tüftlerei und Feinlöten einsparen kann...?
Es ist kein Geheimnis - wollte nicht zu weit ins Detail gehen: es sind Registerschalter für ein MIDI Orgel-Spieltisch, wo die Edelstahlknöpfe mit Servomotren rein und rausbewegt werden können.
Es sollten insgesamt 32, jeweils 16 Einheiten mit eigene Platine angeschlossen werden, also 2 x 2 x 16 Signalleitungen und 2 x 3 x 16 Servokabeln. Die Einheiten sind in zwei Reihen angeordnet, also die Entfernung zu µP bzw Driver I/F ist zwischen 5 bis 20 cm. In jeder Einheit kommt ein MG90S Servo mit 3 Kabeln und jeweils ein Neopixel Ring mit 4 Anschlüssen.
Auf dem zweiten Foto am Anfang sind zwei solche Einheiten abgebildet, ein so Ding ist zirka 5x5x5 cm - multipliziere mit acht jeweils übereinander und stelle 16 links und 16 rechts auf, es werden zwei Gehäuse mit etwa 10x40x5 B/H/T. Die µP und die Driver kommen zwischen der zwei Reihen.
Also jeder Menge Verkabelung auf ziemlich wenig Platz und die Kabeln konfektionieren bzw. über 600 Dupont Buchsen zu crimpen erscheint mir nicht praktikabel. Allzu viel überlange Kabel werden auch nicht ins Gehäuse passen, also kann nicht einfach 32 x 20cm Servoverlängerungen nehmen und alle irgendwie reinstopfen...
Schraubklemmleisten sind mir zu groß, normalerweise mit 5mm RM. Einzeln anlöten geht irgendwie, aber die dünnen Kabel brechen sehr leicht ab.
Für die Prototypen habe ich in etwa 10-12 Stunden pro Stück gebraucht, nur die Platinen löten war etwa 3-4 Stunden Arbeit. Wann ich dies verkürzen/vereinfachen kann und vor allem eine vernünftigere Stabilität/Qualität erreiche, wäre es mir schon ein paar Euro mehr wert.
Die Prototypen waren halt ein Konzept/Machbarkeits-Studie und jetzt fange ich an zu überlegen, wie ich in Kleinserie 32 Stück (plus ein Paar als Ersatzteil für Reparaturen) bauen kann :-D
Preis ist natürlich nicht egal, aber: wenn eine Platine statt 1 EUR
gleich sagen wir 5 kostet, ist es fünfmal teuerer. Aber bei 32 Stück ist
der Gesamtunterschied etwa 120-130 EUR - ist viel, aber wann ich mir
dadurch mindestens 20-30 Stunden feinmechinsche Tüftlerei und Feinlöten
einsparen kann...?
Endlich mal jemand, der seine eigene Arbeit mitrechnet, trotz reinem Hobby.
Ich habs mal kurz kalkuliert, für 40 Platinen in fünf Nutzen:
Mit Direktstecker: 25€
Ohne Direktstecker: 8€
In der Hinsicht also die berühmten Peanuts.
Es geht dir also alleine um möglichst einfache Konfektion der Kabel, aber fertig konfektionierte Kabel kommen nicht in Frage.
Zunächst mal: Verlängerungskabel für die Servos gibts in 5cm Schritten fertig konfektioniert für kleines Geld. Das wäre doch viel einfacher als die Servoleitungen über die Platinchen zu führen.
Meine Rede :-) Auch 0,2 Cent pro Lötpunkt für THT Bestückung ist nicht wirklich erschreckend für mich, mir kostet in Österreich die Strom fürs Lötkolben wahrscheinlich mehr.
Hmhm, die Platinen und die Neopixel Ringe brauchen auch 5V, die ich dann extra hinführen musste. Die Neopixel schlucken auch relativ viel, direkt von µP wird es kaum ausgehen, aber über die Treiberkarten mit ausreichende Verkabelung müsste eigentlich ausgehen (pro Servo typischerweise 250mA, plus 8 x 63 mA für die jeweils 8 LEDs, normalerweise weniger, da nie voll auf weiß - demnach in etwa pro Einheit 0,5 A bei 5V). Im Prototyp habe ich von der Servo "abgezwackt".
Aber eine 3er Dupont Buchse als Servo/Strom Eingang mit fertig konfektionierte Servokabeln könnte tatsächliche eine Alternative sein...?
Nein, die Ringe haben 4 Anschlüsse mit 2,54 Lötpads, da müssen Kabel gelötet werden. Zwei davon sollten zu der Platine gehen (+/-), die andere nicht unbedingt - es gibt ein Digitalsignal ein und aus, die Ringe werden in Serie hintereinander in Daisychain angesteuert.
Also insgesamt:
3 Servo PWM ein
3 Servo PWM aus
2 Signal zu Teensy GPIOs
2 Strom für LED
(2 von LED zu LED aber die brauchen nicht über die Platine laufen)
Daher die Idee mit 1x10 IDC alles auf einmal erschlagen zu können - Drähte zuschneiden, einfädeln, Schraubstock, fertig.
Natürlich keine Ahnung, ob mit bereits eingelöteten IDC Verbinder dies möglich ist und ob ich getrennte Drähte damit verbinden kann - also ist wirklich nur eine naive Gedanke.
(Sorry, wollte ein Foto anfügen, aber eigentlich nur einmal :-))
Bei 2,70 pro Ring erschienen sie mir leistbar genug und bunte Lichter machen immer gute Laune :-)
Sie werden hintereinander in Daisychain gehängt und können alle mit einen GPIO auf einmal gesteuert werden. Sie sind mit der original Adafruits glaube ich voll identisch.
Bei 2,70 pro Ring erschienen sie mir leistbar genug und bunte Lichter
machen immer gute Laune :-)
Die anderen sind sicher nicht teurer.
Sie werden hintereinander in Daisychain gehängt und können alle mit
einen GPIO auf einmal gesteuert werden. Sie sind mit der original
Adafruits glaube ich voll identisch.
Auch die anderen werden so verschaltet, nur eben praktischer für 3-polige Kabel.
Wie auch immer, ich werde noch eine Runde tüfteln - schaue mir noch diese IDC Direktverbinder von der Nähe an, bestelle ein paar zum ausprobieren.
Ich denke es wird sich schon eine Lösung finden lassen, der nicht Unsummen kostet und wo ich einen großen Teil der Arbeit an Mr. China auslagern kann.
Inzwischen muss ich mich noch mit KiCad schlau(er) machen, so auf Anhieb stehe ich noch voll an, Symbol, Footprint, alles selber zu zeichnen ist nicht so gradeaus, wie ich erhofft hätte :-) EasyCAD von JCLPCB scheint recht gemütlich zu sein, mit Direktbestellung, Lagerbestände, Preise, und und, zumindest für Anfänger doch leichter beherrschbar.
Danke nochmals für die Einsichten und falls weitere Ideen, bin immer offen!
Inzwischen muss ich mich noch mit KiCad schlau(er) machen, so auf Anhieb
stehe ich noch voll an, Symbol, Footprint, alles selber zu zeichnen ist
nicht so gradeaus, wie ich erhofft hätte :-) EasyCAD von JCLPCB scheint
recht gemütlich zu sein, mit Direktbestellung, Lagerbestände, Preise,
und und, zumindest für Anfänger doch leichter beherrschbar.
Nimm was du leicht erlernen kannst. EasyCAD ist da wirklich keine schlechte Wahl.
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