Relaisbox für eine CNC-Fräse

Angeregt durch einen Artikel in YesYes-Rudi's (Rudi Schneeberger) Step-Four CNC Forum habe ich mir eine Relaisbox für meine Eigenbau CNC-Fräse (mit Step-Four Steuerung) gebaut. Da die meisten CNC-Steuerungen den Anschluss einer Relaisbox ermöglichen hier die Vorgehensweise mit Materialaufstellung für den Eigenbau:

Da ich seit meiner Schulzeit nichts mehr mit Elektronik zu tun habe, hat Rudi mir freundlicherweise einen Schaltplan geschickt, welchen er in abgewandelter Form für seinen Eigenbau einer Relaisbox benutzt hat.

(Bilder zum Vergrößern anklicken)

der Originalplan und meine abgeänderte Version

Meine Änderungen sind die Freilaufdioden um mögliche induktive Spannungen der Relais abzufangen und die Leuchtdioden welche mir den Schaltzustand der Relais anzeigen.

Für die Schaltplanerstellung habe ich mir den Eagle Layout Editor von Cadsoft gezogen welcher bis zu einer Platinengröße von 100 x 80 mm Freeware ist. Diese Größe reicht wohl für die meisten Modellbauprojekte aus. Auch wenn, wie bei mir der letzte Schaltplan schon 20 Jahre zurückliegt, und man noch nie ein Layoutprogramm bedient hat, kommt man mit diesem wirklich genialen Programm sehr schnell zu einem ansehnlichem Ergebnis.

Nachdem der Schaltplan erstellt ist schaltet man um auf die Boardansicht und schiebt die Bauteile auf die Platine. Da für den 230V Teil breitere Leiterbahnen als für den Signalteil benötigt werden erstellt man sich dafür eine entsprechend angepasste Netzklasse und übergibt diese an die Leitungen. Die Freiluftlinien werden per "Ratsnest" auf den kürzesten Weg gebracht und schon kann der Autorouter gestartet werden.

das Platinenlayout in Eagle und die Fräsdatei in S4

Um eine HPGL-Datei zum Isolationsfräsen zu erhalten gibt es das ULP "mill-outline" in welchem alle nötigen Parameter zum Export eingestellt werden können. Die importierte Datei habe ich vor dem Fräsen noch etwas verändert: die Leiterbahnen des 230V Teils sind etwas begradigt und ich habe per Räumen ausreichenden Abstand zum Signalteil gebracht.

hier der erste Versuch mit den Originaldaten aus Eagle und die endgültige Version mit mehr Abstand

Alternativ kann man auch eine Lochrasterplatine benutzen, macht aber bestimmt nicht so viel Spaß wie fräsen, dafür geht's schneller.

Jetzt fehlt nur noch ein Gehäuse mit entsprechenden Ausfräsungen in Front- und Rückplatte.

Die Durchbrüche sind mit einem 2mm Zweischneider, die Gravuren mit einem 60° Gravierstichel gemacht worden.

Die LED's sind 12 Versionen, also mit integriertem Vorwiderstand (der Brückengleichrichter erhöht die Spannung des 9V-Trafos auf ca. 12,6 V (9 x 1,4))

Download der DXF, Eagle und SMF Dateien

Conrad Materialliste:

Anzahl Bezeichnung Artikel-Nr ges. Preis
1 EL Kondensator 1000 µF 35V 468118

1,10 €

1 Travo 9V 2,3 VA 506150 3,04 €
1 Brückengleichrichter B40R 501379 0,69 €
1 Kaltgerätestecker m. Sicherungshalter 501626 1,99 €
1 Sicherung 10A TR (10er Pack) 533564 1,59 €
2 LED 5mm 12V grün 182478 1,02 €
2 LED Fassung 185949 1,54 €
2 Maschinensteckdose 615420 5,90 €
1 Mini-Din-Stecker 6 polig 732036 0,99 €
1 GFK-Platine 100 x 100 528323 1,02 €
4 Abstandhalter 526053 0,40 €
1 Wippenschalter beleuchtet 700172 2,70 €
2 Printrelais 504112 8,38 €
2 Dioden 162248  0,16 €
1 Gehäuse 220 x 70 x 145 522406 13,95 €

Die 1,5mm Litzen zur Verdrahtung des Gehäuses gibt's im Baumarkt oder beim Elektroinstallateur, die Lötaugen für die Erdung der Front-/Rückplatte sind aus einer 0.5mm Kupferplatte gefräst.