DIY-Autoloader

DIY Autoloader

by: DCEM

Bei der Archivierung meiner CD-Sammlung ging mir das Wechseln der CDs irgendwann so sehr auf die Nerven, dass ich mich entschloss dieses Problem technisch zu erschlagen.

Zur "alten" Version gibt es ein Youtube-Video

Das Konzept gefiel mir so gut, dass ich eine open source Variante davon veröffentlichen wollte. Allerdings gab es unter dem open source Aspekt einige Schwächen im Design, also habe ich einen Zweiten gebaut.

Die neuere Version unterscheidet sich zwar schon erheblich von der „alten“, jedoch ist das grundsätzliche Funktionsprinzip das gleiche geblieben.

Youtube-Video der neuen Version. Im Video ist mein Entwicklungs- und Vorführmodell zu sehen. Es gibt noch leichte Veränderungen.

Der Autoloader legt ein neues Medium, ein sobald der Rechner das Laufwerk öffnet. Hierzu wird keinerlei spezieller Treiber benötigt.

• Optische Medien (OM) nerven
  • Sammlungen umfassen oft mehrere 100 Medien
  • OM zerkratzen
  • Platzbedarf und Gewicht stehen in keinem günstigen Verhältnis zur Datenmenge
• Kommerzielle Lösungen sind (zu) teuer
• Bisherige DIY Lösungen sind zu groß, zu aufwendig

• preisgünstig
• platzsparend
• schnell aufbaubar
• leicht nachzubauen
• Open Source
• OM-Wechsel ohne treiberbasierte Kommunikation mit dem Computer

Mechanischer Aufbau

Es sollten so viele Komponenten wie möglich "recycelt" werden, dies spart Zeit und Geld.

Komplexe mechanische Teile sind als 3D-Druckteile konzipiert.

OM-Greifer

Das zugehörige pickup-tool gibt es fertig in Notebook-Laufwerken. (links) Damit dieser Greifer automatisiert funktionieren kann, muss man ihn mit einem Zentrierkegel und einem Mechanismus zum Abstreifen der OM versehen. (rechts)

OM-Bewegen – Kran

Da es zum Greifen der OM mit dem gewählten pickup-tool nötig ist ca. 1kg auf dem OM abzustellen, ist als Ansatz ein Kran gewählt. Dieser hat den entscheidenden Vorteil, dass er konstruktionsbedingt keine zu große Kraft auf das OM auswirken kann. Ein Gegengewicht ist vorhanden, so kann auf einen selbsthemmenden Antrieb verzichtet werden.

Bei den Gewichten handelt es sich um Hantelscheiben (je drei a 0,5kg), diese sind billig, rotationssymmetrisch und haben ein Loch in der Mitte. :)

Die Feder oberhalb des Greifers sorgt dafür das man das Gewicht auf einen Schlag auf dem OM abstellt. Sobald die Feder etwas entlastet wird löst ein Reedkontakt aus. Die Position zum Aufheben aus dem Magazin ist vorher nicht klar, hier hilft der Reedkontakt.

Ein Mikroschalter teilt mit, ob ein Medium derzeit im Greifer ist.

Der Wechsel auf einen Zahnriemen mit Gegengewicht (Vormodell selbsthemmender Schneckengetriebemotor) bringt folgende Vorteile: Nach Anfahren eines Endschalters (preisgünstig) ist die Position stets bekannt, das zuvor eingesetzte 10-gangpoti (eher teuer) entfällt. Wenn etwas schief läuft rutscht der Zahnriemen einfach durch nachdem eines der beiden Gewicht abgestellt ist. Hier konnte ich auf all die „Paranoia-Elektronik“ des Vormodells einfach verzichten.

OM-Greifer (links); Kran-Antrieb + Gegengewicht (rechts)

OM-Magazin

Auch diese gibt es glücklicherweise fertig. Zwei Stück davon hintereinander auf eine Schublade, in eine davon noch ein Loch und fertig :)

Elektronik

Arduino + Autoloader-Shield + 2 X Pololu - A4988(Schrittmotor-Treiber):

Das Autoloader-Shield wurde mit Eagle erstellt:

Eagle-Dateien: Datei:Autoloader-Shield.zip

Software

Arduino source code: Datei:Autoloader-source-code.zip

Ich habe zum Antreiben mit Beschleunigung die AccelStepper-Library Verwendet. Immer schön, wenn es schon was feriges gibt :)

AutoIT Script für dBpoweramp: Datei:AutoIT-Script-dBpoweramp.zip

zu bearbeitende Komponenten

3D-Druckteile

Bezeichnung	Anzahl	Datei	Bild
Motorhalter Kranantrieb	1	Datei:Motorhalter-Kranantrieb.stl
Motorhalter Magazinantrieb	1	Datei:Motorhalter-Magazinantrieb.stl
Netzteilhalter	1	Datei:Netzteilhalter.stl
OM-Greifer - Pickup-Tool Halter	1	Datei:OMG-Pickup-Tool-Halter.stl
OM-Greifer - Zentrierhilfe	1	Datei:OMG-Zentrierhilfe.stl
OM-Greifer - Zwischenhalter 1	1	Datei:OMG-Zwischenhalter-1.stl
OM-Greifer - Zwischenhalter 2	1	Datei:OMG-Zwischenhalter-2.stl
OM-Greifer - Reedkontakthalter	1	Datei:OMG-Reedkontakthalter.stl
OM-Greifer - Servohalter	1	Datei:OMG-Servohalter.stl
OM-Greifer - Zahnriemenklötzchen Feder	1	Datei:OMG-Zahnriemenklötzchen-Feder.stl
OM-Greifer Zentrierhilfe Gewichte	1	Datei:OMG-Zentrierhilfe-Gewichte.stl
Zahnriemenklötzchen Gewicht	2	Datei:Zahnriemenklötzchen-Gewicht.stl

Sonstiges

Fertige Komponenten

Der Arduino source code steht unter der GPL V2. Dies liegt darin begründet, dass ich die AccelStepper-Library verwende. Für weitere Infos siehe AccelStepper-Link

Für den Rest gilt: Dieses Werk bzw. Inhalt steht unter einer Creative Commons Namensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Unported Lizenz.

Sollte es Interesse an diesem Projekt geben würde Ich eine ausführlichere Bauanleitung & Erklärung anfertigen.

Derzeit gibt es selten das Problem, dass der Greifer zwei OM transportiert. Dies bleibt vom Autoloader unbemerkt.

Ursache: Bei dem oberen Medium ist der Ring auf der Unterseite zu klein ausgefallen. Die Discs Haften adhäsiv.

Hierzu habe ich schon eine Idee zur Lösung des Problems. Ich möchte mit einer Reflex-Lichtschranke erkennen ob ich eine oder zwei Medien transportiere.

Alternativ könnte man über eine Ultraschallerkennung nachdenken.