Tallador de PET D4E1 (Artmaker02): 9 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Què fa aquest tallador d'ampolles?

Aquesta màquina talla ampolles de plàstic reciclat (PET) en anelles o espirals amb un ganivet escalfat en un recinte segur que tothom pugui utilitzar amb seguretat.

Per què vam fer això i per a qui és?

Som un grup d'estudiants d'Enginyeria en Disseny Industrial de Bèlgica. Per al nostre curs d’enginyeria de productes, vam haver de dissenyar una màquina que pogués ajudar els nens amb dificultats generals d’aprenentatge a convertir materials reciclats en art. Aquí la seguretat era molt important perquè no volem que els nens petits es facin mal, però també havia de ser divertit i atractiu. Després d'un parell de proves d'usuari, vam trobar el BOTTLE CUTTER 2000.

Si teniu cap pregunta o suggeriment per millorar el nostre disseny, feu-nos-ho saber en els comentaris següents

Puc construir-lo?

Aquest projecte requereix un bon coneixement d’electrònica, habilitats amb el soldador i accés a moltes màquines i eines de prototipatge. Treballareu amb tensions perilloses, assegureu-vos de saber què feu.

Diverteix-te construint-lo!

Pas 1: reuniu totes les parts

Habitatge:

• 12x panells tallats amb làser MDF, gruix: 6 mm

• 1x ventilador 120x120mm (veure fitxa tècnica)

• 1x orificis de ventilació 120x120mm

• 4x perns M4, longitud: 40 mm (per al muntatge del ventilador)

• 1x filtre de carboni (veure fitxa tècnica)

• 5x planxes en L, longitud: 40 mm

• 20x cargols, longitud: 6mm diàmetre 3mm

• Cola per a fusta

• Cinta d’alumini per a un espai segur

• Cinta d'alumini per a terra inferior

• 6x peus de goma 30x25mm

• 6x cargols per a peus de goma, longitud: 20mm, diàmetre 3mm

Porta:

• 2x marc de tall làser MDF, gruix: 6 mm

• 1x gruix de plexiglàs tallat amb làser PMMA: 1,5 mm

• 16x M3, longitud: parabolts de 16 mm

• 1x frontissa de piano, longitud: 20mm

• 4x cargols per subjectar la frontissa del piano a la porta, longitud: 12 mm diàmetre 3 mm

• 4x M4, longitud: perns de 12 mm per fixar la frontissa del piano a la màquina

• 2x imants de 4 mm de diàmetre i gruix: 2 mm (veure fitxa tècnica)

• 1x suport per a bloqueig imprès en 3D (vegeu fitxers impresos en 3D)

• 1x imant per a mènsula, longitud: 7 mm de diàmetre 4 mm (veure fitxa tècnica)

• 2x cargols per a la longitud de la pinça de bloqueig: 15 mm de diàmetre de 2,5 mm

• 1x contacte Reed (veure full de dades)

• 1x pany elèctric 12v (veure fitxa tècnica)

• 1x bloqueig del suport de fixació i contacte de canya (vegeu fitxers impresos en 3D)

• 2x cargols per al muntatge del pany de fixació, longitud: 16mm diàmetre 2,5mm

• 1 maneta impresa en 3D (vegeu fitxers impresos en 3D)

• 1x cargol per mànec, longitud: 15mm diàmetre 2,5mm

Controls:

• 1x roda de tall làser rotativa MDF, gruix: 6 mm

• 1x eix d'alumini de barra de diàmetre de 8 mm, longitud: 80 mm

• 1x fixat per fixar el disc a l'eix

• 1 disc de muntatge imprès en 3D (vegeu fitxers impresos en 3D)

• 8x cargols per a discs adjunts impresos en 3D, longitud: 12mm diàmetre 3mm

• 1x tirador de fusta

• 1x cargol per mànec, longitud: 60mm diàmetre 4mm

• 2x volanderes per a la nansa de cargol, gruix: 1,5 mm diàmetre 12 mm

• 1x interruptor de clau (veure full de dades)

• 1x Potenciómetre lliscant (veure fitxa tècnica)

• 1 commutador rotatiu 2 posicions (veure fitxa tècnica)

• 2 botons Arcade de color verd i vermell de 60 mm de diàmetre amb il·luminació LED

• 1 botó d'aturada d'emergència (veure fitxa tècnica)

• 1x bloc de fusta, longitud: 120 mm, amplada 60 mm, gruix: 32 mm (veure dibuix tècnic)

• 1x motor de corrent continu (veure fitxa tècnica)

• 2x rodes de corretja dentades GT2 (veure fitxa tècnica)

• 1x corretja dentada GT2 300mm (veure fitxa tècnica)

• 2x Rodaments (veure fitxa tècnica)

• 1x carcassa de coixinets (veure fitxers impresos en 3D)

• 4x cargols per a carcassa de coixinets impresos en 3D, longitud: 12 mm, diàmetre 3 mm

Braç de tall:

• 1x bloc imprès en 3D (vegeu fitxers impresos en 3D)

• 1x Arm 3D imprès (veure fitxers impresos en 3D)

• 1x Feeler1 imprès en 3D (veure fitxers impresos en 3D)

• 1x Feeler2 3D imprès (vegeu fitxers impresos en 3D)

• 1x interruptor de límit (veure full de dades)

• 1x element de tall escalfat de pirògraf (veure fitxa tècnica o descripció del producte + forma del punt de tall i calor de tall)

• 1 servo motor (veure fitxa tècnica)

• 1x bloc d'alumini (veure dibuix tècnic)

• 1x pern M3, longitud: 5 mm

• 1x molla (veure fitxa tècnica)

• 1x diàmetre de l'eix 2,5 mm, longitud: 30 mm

• 2x cargols per a la fixació del servomotor (longitud: 10mm diàmetre: 2mm)

• 1x accessori de servomotor (veure foto)

• 2x diàmetre: 1 mm, longitud: cargols de 5 mm, per fixar el servomotor de fixació per a suportar el braç de tall

• 1x braç de tall de bloc de suport imprès en 3D

• 2x 12mm de diàmetre, longitud: cargols de 3mm al braç de tall del bloc d'alumini

• 1x eix per al bloc de suport del braç de tall, longitud: 27,5 mm de diàmetre 2 mm

• 1x bloc de portada imprès en 3D (vegeu fitxers impresos en 3D)

• 1x cadena de cables 7x7mm, longitud: 720mm

• 1x cargol de plom T8, longitud: 600 mm (veure fitxa tècnica)

• 1x femella de cargol de plom per al cargol de plom T8 (veure fitxa tècnica)

• 1x barra de guia, longitud: 600mm diàmetre 8mm

• 1x coixinet de coixins (veure fitxa tècnica)

• 2x cargols per a la fixació Coixinet de coixins, longitud: 12mm diàmetre 3mm

• Suport 2x per a impressió en eix de guia en 3D

• 4x cargols per fixar blocs de suport, longitud: 219mm diàmetre 4,2mm

• 1x acoblament del cargol principal al motor pas a pas de 5 a 8 mm

• 2x cargols per fixar la cadena de cables, longitud: 12mm diàmetre 3mm

• Bloqueig per a l'interruptor de límit en posició segura, longitud: 60 mm, amplada 40 mm, gruix: 37 mm

• 1 pas pas motor unipolar (5 cables)

• 1 motor DC (5-12V) amb caixa de canvis (1-5 rpm)

Electrònica:

• Resistència 5x 10KΩ 1 / 4W

• 1x resistència 100KΩ 1 / 4W

• 5x resistència 1KΩ 1 / 4W

• 2x resistència 180Ω 1 / 4W

• Resistència 5x 3K9Ω 1 / 4W

• 3x Potencióòmetre de retallada 10K lineal

• 6x díodes Flyback

• 5 canals n Mosfet STP16NF06L (60v 16A)

• Transistor 5x BC547B NPN (45v 100mA)

• 2x PIC16F88 (microcontrolador de 18 pines)

• 1x relé 5v NO

Pas 2: tall amb làser els panells (o els heu vist a mà)

Pas 3: Imprimir en 3D algunes parts necessàries

Pas 4: feu el marc a partir dels panells i les parts impreses en 3D

Utilitzeu cola de fusta per enganxar els panells principals junts a les articulacions dels dits.

Enrosqueu les parts de la porta juntes amb la part de plexiglàs i, a continuació, cargoleu la frontissa a la part posterior de la porta i el mànec imprès en 3D a la part frontal de la porta.

Enrosqueu la roda al disc de muntatge de la roda impresa en 3D, que al seu torn podeu muntar a l’eix de 8 cm de llargada (diàmetre: 8 mm) connectat al petit motor de corrent continu.

Cargoleu el mànec girat de fusta a la roda mitjançant un cargol llarg M4 de 60 mm amb les 2 volanderes entremig.

Pas 5: carregueu el programari als microcontroladors

Carregueu aquests 2 programes als microcontroladors perquè la màquina controli tots els components electrònics.

Pas 6: Munteu l'electrònica

Utilitzeu un subministrament de tensió (5VDC i 12VCD (depenent de la tensió del motor de corrent continu que utilitzeu)) que pugui controlar el corrent que consumeixen els vostres motors. Una font d’alimentació de PC antiga hauria de fer el truc. Assegureu-vos d’afegir condensadors de desacoblament (100 nF) al costat dels microcontroladors. Tots els botons es connecten, quan es premen, 5v al pin corresponent del microcontrolador. Afegiu resistències desplegables (10 k Ohm) per assegurar-vos que la detecció funcioni correctament.

Tots els aparells electrònics han d’entrar al compartiment dret tancat de la carcassa amb només cables que passin per la paret per a l’element de calefacció, el límit de límit i la tira LED RGB.

El motor de corrent continu per girar l'ampolla i el pas a pas per girar el cargol de plom també es troben en aquest compartiment amb el seu eix enganxat a través de les parets divisòries. L'altre motor de corrent continu per detectar la rotació de la roda també es troba aquí muntat a l'interior del tauler lateral dret. Aquest compartiment també té una porta petita a la part posterior per al manteniment, on també s’aconsella un simple pany de clau per evitar que els nens puguin accedir a l’electrònica.

Pas 7: poseu el braç de tall junts

• La rosca del cargol de plom es cargola al suport del braç imprès en 3D.
• L’element de tall escalfat es munta en un petit perfil d’extrusió d’alumini quadrat amb alguns forats (inclòs el dibuix tècnic). Es fixa fortament mitjançant un petit cargol a la part superior del perfil.
• Al seu torn, aquest perfil d’extrusió s’uneix amb les peces impreses en 3D, el motor pas a pas i un petit eix, tal com es mostra a les il·lustracions.
• Col·loqueu la molla petita als ganxos petits de les dues parts del braç de tall imprès en 3D
• El límit final es pot muntar als dos passadors petits del costat del braç de tall.
• La cadena de cables ha de contenir tant els cables de l’element calefactor com l’interruptor de límit i es pot cargolar al petit ressalt del bloc de tall imprès.
• Ara es pot muntar tot el braç de tall sobre el cargol de plom de 60 cm de llarg i la barra de guia
• El cargol de plom està acoblat per un costat al servo amb el que hi ha darrere del panell de separació, per l’altre costat passa per un coixinet que està muntat en un suport imprès en 3D.

Pas 8: Guia (com utilitzar el CUTTER BOTTLE 2000)

Els nens sempre han d’utilitzar la màquina sota la supervisió d’un adult. Quan detecteu irregularitats, no dubteu a prémer la parada d’emergència (a la part superior de la màquina). Per tornar a fer servir la màquina després, gireu la parada d'emergència una mica en sentit horari.

1. Engegueu la màquina mitjançant el contacte de la tecla a l'extrem superior dret. a. El llum NO s'encén i els BOTONS DE PULS NO s'encenen => El cable d'alimentació no està inserit correctament o s'ha premut la parada d'emergència (a la part superior de la màquina). Comproveu el cable d’alimentació i / o l’aturada d’emergència. b. El llum NO s’encén i el LLUM DE PULSADOR VERMELL => Electrònicament defectuós, poseu-vos en contacte amb la tripulació. c. El llum es posa VERMELL => La porta no està tancada (correctament). Tanca la porta. d. El llum es posa BLAU => La màquina està en marxa. Espereu fins que el llum es posi BLANC i el BOTÓ DE PULS VERD s’encengui. De vegades, això pot trigar una estona

2. Obriu la porta i cargoleu una ampolla de PET al suport. Assegureu-vos que l’ampolla quedi penjada horitzontalment. Tanca la porta. a. El botó polsador vermell roman encès => La porta no està correctament ajustada. b. S’il·lumina el BOTÓ DE PULSADOR VERD => La màquina està preparada per arrencar.

3. Premeu el BOTÓ VERD. La llum es posarà de color BLAU mentre la màquina mesura l’ampolla i posa el braç de tall en posició.

Nota: Des d’aquest pas podeu aturar l’operació de tall en qualsevol moment prement el BOTÓ VERMELL. El llum es posarà VERMELL mentre el braç de tall es mou a una posició segura. No obriu la porta fins que el llum es torni BLANC i torneu a començar des del pas 2.

4. Quan el llum es posa VERD, la màquina ja es pot tallar. Feu la vostra selecció entre anells o espiral, configureu el gruix desitjat i gireu la roda en sentit horari. La màquina es tallarà sempre que estigui girada i es posarà en pausa quan deixi de girar. a. Premeu el BOTÓ VERMELL si heu tallat prou i espereu fins que el llum es posi EN BLANC per obrir la porta o; b. Seguiu girant fins que es talli tota l'ampolla. El braç de tall detectarà l'extrem de l'ampolla i el mourà a la posició segura. Podeu obrir la porta quan el llum es posi BLANC.