Cortador de PET D4E1 (Artmaker02): 9 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

¿Qué hace este cortador de botellas?

Esta máquina corta botellas de plástico reciclado (PET) en anillos o espirales con un cuchillo calentado en un recinto seguro que todos pueden usar de forma segura.

¿Por qué hicimos esto y para quién es?

Somos un grupo de estudiantes de Ingeniería en Diseño Industrial de Bélgica. Para nuestro curso de ingeniería de productos, tuvimos que diseñar una máquina que pudiera ayudar a los niños con discapacidades de aprendizaje generales a convertir materiales reciclados en arte. Aquí la seguridad era muy importante porque no queremos que los niños pequeños se lastimen, pero también tenía que ser divertido y atractivo. Después de un par de pruebas de usuario, se nos ocurrió el BOTTLE CUTTER 2000.

Si tiene alguna pregunta o sugerencia para mejorar nuestro diseño, háganoslo saber en los comentarios a continuación.

¿Puedo construirlo?

Este proyecto requiere un buen conocimiento de la electrónica, habilidades con el soldador y acceso a muchas máquinas y herramientas de creación de prototipos. Trabajará con voltajes peligrosos, ¡asegúrese de saber lo que está haciendo!

¡Diviértete construyéndolo!

Paso 1: reúna todas las piezas

Alojamiento:

• 12 paneles MDF cortados con láser, grosor: 6 mm

• 1x Ventilador 120x120mm (ver hoja de datos)

• 1x orificios de ventilación 120x120 mm

• 4 tornillos M4, longitud: 40 mm (para montaje en ventilador)

• 1x filtro de carbón (ver hoja de datos)

• 5 hierros en L, longitud: 40 mm

• 20 tornillos, longitud: 6 mm de diámetro 3 mm

• Pegamento de madera

• Cinta de aluminio para un espacio seguro

• Cinta de aluminio para piso inferior

• 6 pies de goma de 30x25 mm

• 6 tornillos para pies de goma, longitud: 20 mm, diámetro 3 mm

Puerta:

• 2x marco MDF cortado con láser, grosor: 6 mm

• 1x PMMA de plexiglás cortado con láser de 1,5 mm de espesor

• 16x M3, longitud: tornillos de 16 mm

• 1x bisagra de piano, longitud: 20 mm

• 4 tornillos para fijar la bisagra del piano a la puerta, longitud: 12 mm de diámetro 3 mm

• 4x M4, Longitud: 12 mm Pernos para fijar la bisagra del piano a la máquina

• 2x imanes con un diámetro de 4 mm y un grosor de 2 mm (ver hoja de datos)

• 1x soporte para cerradura impresa en 3d (ver archivos impresos en 3d)

• 1x imán para soporte, longitud: 7 mm de diámetro 4 mm (ver hoja de datos)

• 2x tornillos para la longitud de la abrazadera de bloqueo: 15 mm de diámetro 2,5 mm

• 1x contacto Reed (ver hoja de datos)

• 1x Cerradura eléctrica 12v (ver ficha técnica)

• 1x cerradura de soporte de fijación y contacto de lengüeta (ver archivos impresos en 3d)

• 2x tornillos para bloqueo del soporte de montaje, longitud: 16 mm de diámetro 2,5 mm

• 1x Mango impreso en 3D (Ver archivos impresos en 3D)

• 1x tornillo para mango, longitud: 15 mm de diámetro 2,5 mm

Control S:

• 1 rueda de MDF giratoria de corte láser, grosor: 6 mm

• 1x eje de varilla de aluminio de 8 mm de diámetro, longitud: 80 mm

• 1x fijo para fijar el disco en el eje

• 1x disco de montaje impreso en 3D (ver archivos impresos en 3D)

• 8 tornillos para disco de fijación impreso en 3D, longitud: 12 mm de diámetro 3 mm

• 1 mango para torneado de madera

• 1x tornillo para mango, longitud: 60 mm de diámetro 4 mm

• 2x arandelas para el mango del tornillo, espesor: 1,5 mm de diámetro 12 mm

• 1x interruptor de llave (ver hoja de datos)

• 1x potenciómetro deslizante (ver hoja de datos)

• 1x Interruptor giratorio de 2 posiciones (ver hoja de datos)

• 2x pulsadores Arcade verde y rojo de 60 mm de diámetro con iluminación LED

• 1x botón de parada de emergencia (ver hoja de datos)

• 1x bloque de madera, largo: 120 mm, ancho 60 mm, grosor: 32 mm (ver dibujo técnico)

• 1x motor DC (ver hoja de datos)

• 2x ruedas de correa dentada GT2 (ver hoja de datos)

• 1 correa dentada GT2 de 300 mm (ver hoja de datos)

• 2x rodamientos (ver hoja de datos)

• 1x carcasa de cojinete (ver archivos impresos en 3d)

• 4 tornillos para carcasa de cojinetes impresos en 3D, longitud: 12 mm, diámetro 3 mm

Brazo de corte:

• 1x bloque impreso en 3d (ver archivos impresos en 3d)

• 1x brazo impreso en 3d (ver archivos impresos en 3d)

• 1x Feeler1 impreso en 3d (Ver archivos impresos en 3d)

• 1x Feeler2 impreso en 3d (ver archivos impresos en 3d)

• 1x interruptor de límite (ver hoja de datos)

• 1x elemento de corte calentado de pirógrafo (ver hoja de datos o descripción del producto + forma de la punta de corte y calor de corte)

• 1x servomotor (ver hoja de datos)

• 1x bloque de aluminio (ver dibujo técnico)

• 1x Perno M3, longitud: 5 mm

• 1x resorte (ver hoja de datos)

• 1x diámetro del eje 2,5 mm, longitud: 30 mm

• 2x tornillos para la fijación del servomotor (longitud: 10 mm diámetro: 2 mm)

• 1x accesorio de servomotor (ver foto)

• 2x diámetro: 1 mm, longitud: tornillos de 5 mm, para fijar el servomotor del accesorio para sostener el brazo de corte

• 1x brazo de corte de bloque de soporte impresión 3d

• 2x 12 mm de diámetro, longitud: tornillos de 3 mm en el brazo de corte en bloque de aluminio

• 1x eje para el bloque de soporte del brazo de corte, longitud: 27,5 mm de diámetro 2 mm

• 1x bloque de cubierta impreso en 3d (ver archivos impresos en 3d)

• 1x Cadena de cable de 7x7 mm, longitud: 720 mm

• 1x Tornillo de avance T8, longitud: 600 mm (ver hoja de datos)

• 1 tuerca de tornillo de avance para tornillo de avance T8 (consulte la hoja de datos)

• 1x varilla guía, longitud: 600 mm de diámetro 8 mm

• 1x cojinete de chumacera (ver hoja de datos)

• 2x tornillos para fijación Cojinete de chumacera, longitud: 12 mm de diámetro 3 mm

• 2x Soporte para eje guía impresión 3d

• 4 tornillos para fijar bloques de soporte, longitud: 219 mm de diámetro 4,2 mm

• 1x acoplamiento del tornillo de avance al motor paso a paso 5-8 mm

• 2x tornillos para sujetar la cadena portacables, longitud: 12 mm de diámetro 3 mm

• Bloque para el final de carrera en posición segura, largo: 60 mm, ancho 40 mm, espesor: 37 mm

• 1x motor paso a paso unipolar (5 hilos)

• 1x motor DC (5-12V) con caja de cambios (1-5 rpm)

Electrónica:

• Resistencia 5x 10KΩ 1 / 4W

• 1 resistencia de 100 KΩ 1/4 W

• Resistencia 5x 1KΩ 1 / 4W

• 2 resistencias 180Ω 1 / 4W

• Resistencia 5x 3K9Ω 1 / 4W

• Potenciómetro de ajuste 3x 10K lineal

• 6 diodos Flyback

• 5x Mosfet STP16NF06L de canal n (60v 16A)

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

• 2x PIC16F88 (microcontrolador de 18 pines)

• 1x relé 5v NO

Paso 2: corte los paneles con láser (o córtelos a mano)

Paso 3: Imprima en 3D algunas piezas necesarias

Paso 4: haga el marco a partir de los paneles y las piezas impresas en 3D

Use pegamento para madera para pegar los paneles principales juntos en las juntas de los dedos.

Atornille las partes de la puerta junto con la parte de plexiglás en el medio, luego atornille la bisagra en la parte posterior de la puerta y la manija impresa en 3D en la parte frontal de la puerta.

Atornille la rueda en el disco de montaje de la rueda impreso en 3D, que a su vez puede montar en el eje de 8 cm de largo (diámetro: 8 mm) que está conectado al pequeño motor de CC.

Atornille la manija torneada de madera en la rueda con un tornillo M4 largo de 60 mm con las 2 arandelas en el medio.

Paso 5: cargue el software en los microcontroladores

Cargue estos 2 programas en los microcontroladores para que la máquina controle todos los componentes electrónicos.

Paso 6: ensamble la electrónica

Use una fuente de voltaje (5VDC y 12VCD (dependiendo del voltaje del motor DC que use)) que pueda manejar la corriente que consumen sus motores. Una fuente de alimentación de PC vieja debería ser suficiente. Asegúrese de agregar condensadores de desacoplamiento (100nF) junto a los microcontroladores. Todos los botones se conectan, cuando se presionan, 5v al pin correspondiente del microcontrolador. Agregue resistencias desplegables (10k Ohm) para asegurarse de que la detección funcione correctamente.

Todos los componentes electrónicos deben ir al compartimento derecho adjunto de la carcasa con solo cables que atraviesen la pared para el elemento calefactor, el interruptor de límite y la tira de LED RGB.

El motor de CC para girar la botella y el motor paso a paso para girar el tornillo de avance también se encuentran en este compartimiento con su eje pegado a través de las paredes divisorias. El otro motor de CC para detectar la rotación de la rueda también está aquí montado en el interior del panel del lado derecho. Este compartimento también tiene una pequeña puerta en la parte posterior para el mantenimiento, donde también se recomienda una cerradura con llave simple para evitar que los niños accedan a la electrónica.

Paso 7: junte el brazo de corte

• La tuerca del tornillo de avance se atornilla al soporte del brazo impreso en 3D.
• El elemento de corte calentado se monta en un pequeño perfil de extrusión de aluminio cuadrado con algunos orificios perforados (dibujo técnico incluido). Se fija firmemente mediante un pequeño tornillo en la parte superior del perfil.
• Este perfil de extrusión se ensambla a su vez junto con las piezas impresas en 3D, el motor paso a paso y un pequeño eje como se muestra en las ilustraciones.
• Coloque el resorte pequeño en los ganchos pequeños de ambas partes del brazo de corte impresas en 3D
• El interruptor de límite se puede montar en los dos pequeños pasadores en el costado del brazo de corte.
• La cadena portacables debe contener tanto los cables del elemento calefactor como el interruptor de límite y se puede atornillar en el pequeño saliente del bloque de corte impreso.
• Ahora todo el brazo de corte se puede montar en el tornillo de avance y la varilla guía de 60 cm de largo
• El tornillo de avance está acoplado por un lado al servo con el que está detrás del panel de separación, por el otro lado pasa por un cojinete que está montado en un soporte impreso en 3D.

Paso 8: Guía (cómo utilizar el CORTADOR DE BOTELLAS 2000)

Los niños siempre deben utilizar la máquina bajo la supervisión de un adulto. Cuando detecte irregularidades, no dude en pulsar la parada de emergencia (en la parte superior de la máquina). Para volver a utilizar la máquina posteriormente, gire la parada de emergencia un poco en el sentido de las agujas del reloj.

1. Encienda la máquina mediante el contacto de llave en la esquina superior derecha. una. La luz NO se ENCENDERÁ y los BOTONES PULSADORES NO se encenderán => El cable de alimentación no está insertado correctamente o se ha presionado la parada de emergencia (en la parte superior de la máquina). Compruebe el cable de alimentación y / o la parada de emergencia. B. La luz NO se enciende y la LUZ DEL BOTÓN ROJO => Electrónicamente defectuosa, contacte a la tripulación. C. La luz se pone ROJA => La puerta no está cerrada (correctamente). Cierre la puerta. D. La luz se vuelve AZUL => La máquina se está iniciando. Espere hasta que la luz se vuelva BLANCA y el BOTÓN VERDE se encienda. Esto a veces puede llevar un tiempo.

2. Abra la puerta y atornille una botella de PET en el soporte. Asegúrese de que la botella cuelgue horizontalmente. Cierre la puerta. una. El BOTÓN PULSADOR ROJO permanece encendido => La puerta no está bien ajustada. B. El BOTÓN VERDE se enciende => La máquina está lista para arrancar.

3. Presione el BOTÓN VERDE. La luz se iluminará en AZUL mientras la máquina mide la botella y coloca el brazo de corte en posición.

Nota: Desde este paso puede detener la operación de corte en cualquier momento presionando el BOTÓN ROJO. La luz se volverá ROJA mientras el brazo de corte se mueve a una posición segura. No abra la puerta hasta que la luz se vuelva BLANCA nuevamente y comience de nuevo desde el paso 2.

4. Cuando la luz se pone VERDE, la máquina está lista para cortar. Haga su selección entre anillos o una espiral, establezca el grosor deseado y gire la rueda en el sentido de las agujas del reloj. La máquina cortará mientras esté girada y se detendrá cuando deje de girar. una. Presione el BOTÓN ROJO si ha cortado lo suficiente y espere hasta que la luz se ponga BLANCA para abrir la puerta, o; B. Sigue girando hasta que se corte toda la botella. El brazo de corte detectará el final de la botella y la moverá a la posición segura. Puede abrir la puerta cuando la luz se vuelve BLANCA.