D4E1 PET Cutter (Artmaker02): 9 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Cosa fa questo tagliabottiglie?

Questa macchina taglia bottiglie di plastica riciclata (PET) in anelli o spirali con un coltello riscaldato in un involucro sicuro che può essere utilizzato in sicurezza da tutti.

Perché l'abbiamo fatto e per chi è?

Siamo un gruppo di studenti di Ingegneria del Design Industriale dal Belgio. Per il nostro corso di ingegneria del prodotto abbiamo dovuto progettare una macchina che può aiutare i bambini con difficoltà di apprendimento generali a convertire i materiali riciclati in arte. Qui la sicurezza era molto importante perché non vogliamo che i bambini piccoli si facciano male, ma doveva anche essere divertente e coinvolgente. Dopo un paio di test con gli utenti siamo arrivati al BOTTLE CUTTER 2000.

Se hai domande o suggerimenti per migliorare il nostro design, faccelo sapere nei commenti qui sotto

Posso costruirlo?

Questo progetto richiede una buona conoscenza dell'elettronica, abilità con il saldatore e l'accesso a molte macchine e strumenti di prototipazione. Lavorerai con voltaggi pericolosi, assicurati di sapere cosa stai facendo!

Divertiti a costruirlo!

Passaggio 1: raccogliere tutte le parti

Alloggio:

• 12 pannelli MDF tagliati al laser, spessore: 6 mm

• 1x ventola 120x120mm (vedi scheda tecnica)

• 1x fori di ventilazione 120x120mm

• 4x bulloni M4, lunghezza: 40 mm (per montaggio ventola)

• 1x filtro a carbone (vedi scheda tecnica)

• 5 ferri a L, lunghezza: 40 mm

• 20 viti, lunghezza: 6 mm diametro 3 mm

• Colla per legno

• Nastro in alluminio per uno spazio sicuro

• Nastro in alluminio per pavimento inferiore

• 6 piedini in gomma 30x25mm

• 6x viti per piedini in gomma, lunghezza: 20 mm, diametro 3 mm

Porta:

• 2x telaio in MDF tagliato al laser, spessore: 6mm

• 1x plexiglass tagliato al laser PMMA spessore: 1,5 mm

• 16x M3, lunghezza: bulloni da 16 mm

• 1x cerniera per pianoforte, lunghezza: 20 mm

• 4x viti per il fissaggio della cerniera del pianoforte alla porta, lunghezza: 12 mm diametro 3 mm

• 4x M4, lunghezza: 12 mm Bulloni per fissare la cerniera del pianoforte alla macchina

• 2x Magneti con diametro 4mm e spessore: 2mm (vedi scheda tecnica)

• 1x staffa per serratura stampata in 3d (vedi file stampati in 3d)

• 1x magnete per staffa, lunghezza: 7 mm diametro 4 mm (vedi scheda tecnica)

• 2x viti per la lunghezza del morsetto di bloccaggio: 15 mm di diametro 2,5 mm

• 1x contatto Reed (vedi scheda tecnica)

• 1x Elettroserratura 12v (vedi scheda tecnica)

• 1x blocco staffa di fissaggio e contatto reed (vedi file stampati in 3d)

• 2x viti per bloccaggio staffa di montaggio, lunghezza: 16 mm diametro 2,5 mm

• 1x maniglia stampata in 3d (vedi file stampati in 3d)

• 1x vite per manico, lunghezza: 15 mm diametro 2,5 mm

Controlli:

• 1x disco rotante tagliato al laser MDF, spessore: 6mm

• 1x asta in alluminio per asse diametro 8 mm, lunghezza: 80 mm

• 1x fisso per il fissaggio del disco sull'albero

• 1x disco di montaggio stampato in 3D (vedi file stampati in 3D)

• 8 viti per disco di fissaggio stampato in 3D, lunghezza: 12 mm diametro 3 mm

• 1x Manico per tornitura del legno

• 1x vite per manico, lunghezza: 60mm diametro 4mm

• 2 rondelle per l'impugnatura a vite, spessore: 1,5 mm diametro 12 mm

• 1x interruttore a chiave (vedi scheda tecnica)

• 1x potenziometro a scorrimento (vedi scheda tecnica)

• 1x Rotary switch 2 posizioni (vedi scheda tecnica)

• 2x pulsante Arcade verde e rosso diametro 60 mm con illuminazione a LED

• 1x pulsante di arresto di emergenza (vedi scheda tecnica)

• 1x blocco di legno, lunghezza: 120 mm, larghezza 60 mm, spessore: 32 mm (vedi disegno tecnico)

• 1x motore DC (vedi scheda tecnica)

• 2x ruote a cinghia dentata GT2 (vedi scheda tecnica)

• 1x cinghia dentata GT2 300mm (vedi scheda tecnica)

• 2x cuscinetti (vedi scheda tecnica)

• 1x alloggiamento del cuscinetto (vedi file stampati in 3D)

• 4x viti per alloggiamento del cuscinetto stampato in 3D, lunghezza: 12 mm, diametro 3 mm

Braccio di taglio:

• 1x blocco stampato in 3d (vedi file stampati in 3d)

• 1x braccio stampato in 3d (vedi file stampati in 3d)

• 1x Feeler1 stampato in 3d (vedi file stampati in 3d)

• 1x Feeler2 stampato in 3d (vedi file stampati in 3d)

• 1x finecorsa (vedi scheda tecnica)

• 1x elemento tagliente riscaldato da pirografo (vedi scheda tecnica o descrizione del prodotto + forma della punta di taglio e calore di taglio)

• 1x servomotore (vedi scheda tecnica)

• 1x blocco di alluminio (vedi disegno tecnico)

• 1x bullone M3, lunghezza: 5 mm

• 1x molla (vedi scheda tecnica)

• 1x diametro dell'asse 2,5 mm, lunghezza: 30 mm

• 2x viti per il fissaggio del servomotore (lunghezza: 10mm diametro: 2mm)

• 1x attacco servomotore (vedi foto)

• 2x diametro: 1mm, lunghezza: 5mm viti, per fissaggio servomotore attacco per supporto braccio di taglio

• Stampa 3D del braccio di taglio del blocco di supporto 1x

• 2x 12 mm di diametro, lunghezza: 3 mm viti sul braccio di taglio su blocco di alluminio

• 1x asse per il blocco di supporto del braccio di taglio, lunghezza: 27,5 mm diametro 2 mm

• 1x blocco copertina stampato in 3d (vedi file stampati in 3d)

• 1x catena portacavi 7x7mm, lunghezza: 720mm

• 1x madrevite T8, lunghezza: 600 mm (vedi scheda tecnica)

• 1x madrevite dado per madrevite T8 (vedi scheda tecnica)

• 1x asta guida, lunghezza: 600 mm diametro 8 mm

• 1x cuscinetto a cuscinetto (vedi scheda tecnica)

• 2x viti per il fissaggio Supporto cuscinetto, lunghezza: 12 mm diametro 3 mm

• 2x supporto per la stampa 3d dell'albero guida

• 4x viti per il fissaggio dei blocchi di supporto, lunghezza: 219 mm diametro 4,2 mm

• 1x accoppiamento dalla madrevite al motore passo-passo 5-8mm

• 2x viti per il fissaggio della catena portacavi, lunghezza: 12 mm diametro 3 mm

• Blocco per finecorsa in posizione di sicurezza, lunghezza: 60mm, larghezza 40mm, spessore: 37mm

• 1x motore passo-passo unipolare (5 fili)

• 1x motore DC (5-12V) con cambio (1-5 giri/min)

Elettronica:

• 5x Resistenze 10KΩ 1/4W

• 1x resistenza 100KΩ 1/4W

• 5x Resistenze 1KΩ 1/4W

• 2x Resistenze 180Ω 1/4W

• 5x Resistenze 3K9Ω 1/4W

• 3x potenziometro di ritaglio 10K lineare

• 6 diodi flyback

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

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

• 2x PIC16F88 (microcontrollore a 18 pin)

• 1x relè 5v NO

Passaggio 2: tagliare i pannelli al laser (o segarli a mano)

Passaggio 3: stampa 3D di alcune parti necessarie

Passaggio 4: crea la cornice dai pannelli e dalle parti stampate in 3D

Usa la colla per legno per incollare i pannelli principali insieme alle giunture delle dita.

Avvitare le parti della porta insieme alla parte in plexiglas in mezzo, quindi avvitare la cerniera sul lato posteriore della porta e la maniglia stampata in 3D sulla parte anteriore della porta.

Avvita la ruota sul disco di montaggio della ruota stampato in 3D, che a sua volta puoi montare sull'asse lungo 8 cm (diametro: 8 mm) che è collegato al piccolo motore DC.

Avvitare la maniglia tornita in legno sulla ruota utilizzando una vite M4 lunga 60 mm con le 2 rondelle in mezzo.

Passaggio 5: caricare il software sui microcontrollori

Carica questi 2 programmi sui microcontrollori per far controllare alla macchina tutti i componenti elettronici.

Passaggio 6: assemblare l'elettronica

Utilizzare un alimentatore (5VDC e 12VCD (a seconda della tensione del motore DC che si utilizza)) in grado di gestire la corrente assorbita dai motori. Un vecchio alimentatore per PC dovrebbe fare al caso tuo. Assicurati di aggiungere condensatori di disaccoppiamento (100nF) accanto ai microcontrollori. Tutti i pulsanti collegano, quando premuti, 5v al corrispondente pin del microcontrollore. Aggiungi resistori pull-down (10k Ohm) per assicurarti che il rilevamento funzioni correttamente.

Tutta l'elettronica dovrebbe andare nel vano destro chiuso dell'alloggiamento con solo i cavi che attraversano la parete per l'elemento riscaldante, il finecorsa e la striscia LED RGB.

Il motore DC per girare la bottiglia e il motore passo-passo per girare la vite di comando sono anche in questo compartimento con il loro asse che si attacca attraverso le pareti divisorie. Anche l'altro motore DC per rilevare la rotazione della ruota è qui montato all'interno del pannello laterale destro. Questo vano ha anche una porticina sul retro per la manutenzione dove si consiglia anche una semplice serratura a chiave per impedire ai bambini di accedere all'elettronica.

Passaggio 7: metti insieme il braccio di taglio

• Il dado della madrevite è avvitato sul supporto del braccio stampato in 3D.
• L'elemento di taglio riscaldato è montato in un piccolo profilo quadrato in estruso di alluminio con alcuni fori praticati (disegno tecnico incluso). È fissato saldamente da una piccola vite sulla parte superiore del profilo.
• Questo profilo di estrusione è a sua volta assemblato insieme alle parti stampate in 3D, al motore passo-passo e a un piccolo asse come mostrato nelle illustrazioni.
• Metti la piccola molla sui piccoli ganci di entrambe le parti del braccio di taglio stampate in 3D
• Il finecorsa può essere montato sui due perni a lato del braccio di taglio.
• La catena portacavi dovrebbe contenere sia i cavi dell'elemento riscaldante che il finecorsa e può essere avvitata sulla piccola sporgenza del blocco di taglio stampato.
• Ora l'intero braccio di taglio può essere montato sulla vite di comando lunga 60 cm e sull'asta di guida
• La vite di comando è accoppiata da un lato al servo con il quale è dietro il pannello di separazione, dall'altro passa attraverso un cuscinetto che è montato in una staffa stampata in 3D.

Step 8: Guida (come usare il BOTTLE CUTTER 2000)

I bambini devono sempre utilizzare la macchina sotto la supervisione di un adulto. Quando si rilevano irregolarità, non esitare a premere l'arresto di emergenza (sopra la macchina). Per riutilizzare la macchina in seguito, ruotare leggermente l'arresto di emergenza in senso orario.

1. Accendere la macchina tramite il contatto chiave in alto a destra. un. La spia NON si accende e i PULSANTI NON si illuminano => Il cavo di alimentazione non è inserito correttamente oppure è stato premuto l'arresto di emergenza (sopra la macchina). Controllare il cavo di alimentazione e/o l'arresto di emergenza. B. La luce NON si accende e la SPIA ROSSA DEL PULSANTE => Elettronica difettosa, contattare l'equipaggio. C. La luce diventa ROSSA => La porta non è chiusa (correttamente). Chiudi la porta. D. La spia diventa BLU => La macchina si sta avviando. Attendere che la spia diventi BIANCA e il PULSANTE VERDE si accenda. Questo a volte può richiedere un po' di tempo

2. Aprire lo sportello e avvitare una bottiglia in PET nel supporto. Assicurati che la bottiglia penda orizzontalmente. Chiudi la porta. un. Il PULSANTE ROSSO rimane acceso => La porta non è regolata correttamente. B. Il PULSANTE VERDE si accende => La macchina è pronta per l'avvio.

3. Premere il PULSANTE VERDE. La luce si colorerà di BLU mentre la macchina misura la bottiglia e mette in posizione il braccio di taglio.

Nota: Da questo passaggio è possibile interrompere in qualsiasi momento l'operazione di taglio premendo il PULSANTE ROSSO. La luce diventa quindi ROSSA mentre il braccio di taglio viene spostato in una posizione sicura. Non aprire la porta finché la luce non diventa di nuovo BIANCA e ricominciare dal punto 2.

4. Quando la spia diventa VERDE la macchina è pronta per il taglio. Fai la tua scelta tra anelli o spirale, imposta lo spessore desiderato e gira la rotella in senso orario. La macchina taglierà finché viene girata e si fermerà quando smetterai di girare. un. Premi il PULSANTE ROSSO se hai tagliato a sufficienza e attendi che la luce diventi BIANCA per aprire la porta, oppure; B. Continuare a girare fino a tagliare l'intera bottiglia. Il braccio di taglio rileverà la fine della bottiglia e la sposterà in posizione sicura. Puoi aprire la porta quando la luce diventa BIANCA.