Резак для ПЭТ D4E1 (Artmaker02): 9 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Что делает этот резак для бутылок?

Эта машина разрезает бутылки из переработанного пластика (ПЭТ) на кольца или спирали с помощью нагретого ножа в безопасном корпусе, которым может безопасно пользоваться каждый.

Зачем мы это сделали и для кого?

Мы - группа студентов, изучающих промышленный дизайн из Бельгии. Для нашего курса по разработке продуктов нам нужно было разработать машину, которая может помочь детям с ограниченными возможностями обучения превращать переработанные материалы в произведения искусства. Здесь безопасность была очень важна, потому что мы не хотим, чтобы маленькие дети причиняли себе вред, но это также должно было быть веселым и увлекательным. После нескольких пользовательских тестов мы разработали BOTTLE CUTTER 2000.

Если у вас есть какие-либо вопросы или предложения по улучшению нашего дизайна, сообщите нам об этом в комментариях ниже.

Могу я его построить?

Этот проект требует хороших знаний в области электроники, навыков работы с паяльником и доступа к множеству прототипов машин и инструментов. Вы будете работать с опасным напряжением, убедитесь, что вы знаете, что делаете!

Удачи, создавая это!

Шаг 1: соберите все детали

Корпус:

• 12 панелей из МДФ, вырезанных лазером, толщина: 6 мм

• 1x вентилятор 120x120 мм (см. Техническое описание)

• 1x вентиляционные отверстия 120x120 мм

• 4 болта M4, длина: 40 мм (для крепления вентилятора)

• 1x угольный фильтр (см. Техническое описание)

• 5 угловых утюгов, длина: 40 мм

• 20 винтов, длина: 6 мм, диаметр 3 мм

• Клей для дерева

• Алюминиевая лента для безопасного пространства.

• Алюминиевая лента для нижнего этажа.

• 6 резиновых ножек 30x25 мм

• 6 винтов для резиновых ножек, длина: 20 мм, диаметр 3 мм.

Дверь:

• 2x рамы из МДФ, вырезанные лазером, толщина: 6 мм

• 1x ПММА лазерная резка оргстекла, толщина: 1,5 мм

• 16x M3, длина: болты 16 мм

• 1x петля для фортепиано, длина: 20 мм

• 4 винта для крепления петли пианино к двери, длина: 12 мм, диаметр 3 мм.

• 4x M4, длина: болты 12 мм для крепления петли пианино к машине.

• 2x магнита диаметром 4 мм и толщиной 2 мм (см. Техническое описание)

• 1x скоба для замка, напечатанная на 3D-принтере (см. Напечатанные на 3D-принтере файлы)

• 1x магнит для кронштейна, длина: 7 мм, диаметр 4 мм (см. Техническое описание)

• 2 винта для длины зажима замка: 15 мм, диаметр 2,5 мм

• 1x язычковый контакт (см. Техническое описание)

• 1x электрический замок 12 В (см. Техническое описание)

• 1x крепежный замок и язычковый контакт (см. Файлы, напечатанные на 3D-принтере)

• 2 винта для фиксатора монтажного кронштейна, длина: 16 мм, диаметр 2,5 мм.

• 1x ручка, напечатанная на 3D-принтере (см. Файлы, напечатанные на 3d-принтере)

• 1x винт для ручки, длина: 15 мм, диаметр 2,5 мм

Органы управления:

• 1x вращающийся диск для лазерной резки МДФ, толщина: 6 мм

• 1x осевой алюминиевый стержень диаметром 8 мм, длина: 80 мм

• 1x фиксатор для фиксации диска на валу

• 1x монтажный диск, напечатанный на 3D-принтере (см. Файлы, напечатанные на 3D-принтере)

• 8 винтов для крепежного диска, напечатанного на 3D-принтере, длина: 12 мм, диаметр 3 мм

• 1x ручка для токарной обработки древесины

• 1x винт для ручки, длина: 60 мм, диаметр 4 мм

• 2 шайбы для рукоятки винта, толщина: 1,5 мм, диаметр 12 мм.

• 1x ключевой переключатель (см. Техническое описание)

• 1x сдвижной потенциометр (см. Техническое описание)

• 1x поворотный переключатель на 2 положения (см. Техническое описание)

• 2x аркадные кнопки, зеленый и красный, диаметром 60 мм со светодиодной подсветкой.

• 1x кнопка аварийного останова (см. Техническое описание)

• 1x деревянный брусок, длина: 120 мм, ширина 60 мм, толщина: 32 мм (см. Технический чертеж)

• 1x двигатель постоянного тока (см. Техническое описание)

• 2 зубчатых колеса GT2 (см. Техническое описание)

• 1x зубчатый ремень GT2 300 мм (см. Техническое описание)

• 2x подшипника (см. Техническое описание)

• 1x корпус подшипника (см. Файлы, напечатанные на 3D-принтере)

• 4 винта для корпуса подшипника с 3D-печатью, длина: 12 мм, диаметр 3 мм

Режущий рычаг:

• 1x блок, напечатанный на 3D-принтере (см. Файлы, напечатанные на 3d-принтере)

• 1x рычаг, напечатанный на 3D-принтере (см. Файлы, напечатанные на 3d-принтере)

• 1x Feeler1, напечатанный на 3D-принтере (см. Файлы, напечатанные на 3D-принтере)

• 1x Feeler2, напечатанный на 3D-принтере (см. Файлы, напечатанные на 3D-принтере)

• 1x концевой выключатель (см. Техническое описание)

• 1x нагреваемый режущий элемент из пирографа (см. Техническое описание или описание продукта + форма режущей кромки и тепло для резки)

• 1x серводвигатель (см. Техническое описание)

• 1x алюминиевый блок (см. Технический чертеж)

• 1x болт M3, длина: 5 мм

• 1x пружина (см. Техническое описание)

• 1x диаметр оси 2,5 мм, длина: 30 мм

• 2 винта для крепления серводвигателя (длина: 10 мм, диаметр: 2 мм)

• 1x серводвигатель (см. Фото)

• 2x диаметр: 1 мм, длина: винты 5 мм, для крепления серводвигателя навесного оборудования к опоре режущего рычага.

• 1x опорный блок, режущий рычаг, 3d печать

• 2x 12 мм, длина: винты 3 мм на режущем рычаге на алюминиевом блоке

• 1x ось для опорного блока режущего рычага, длина: 27,5 мм, диаметр 2 мм

• 1x блок обложки, напечатанный на 3D-принтере (см. Файлы, напечатанные на 3D-принтере)

• 1x кабельная цепь 7x7 мм, длина: 720 мм

• 1x ходовой винт T8, длина: 600 мм (см. Технический паспорт)

• 1x гайка ходового винта для ходового винта T8 (см. Техническое описание)

• 1x направляющий стержень, длина: 600 мм, диаметр 8 мм

• 1x опорный подшипник подушки (см. Техническое описание)

• 2 винта для фиксации опорного подшипника подушки, длина: 12 мм, диаметр 3 мм.

• 2x опора для 3D-печати направляющего вала

• 4 винта для крепления опорных блоков, длина: 219 мм, диаметр 4,2 мм.

• 1x муфта между ходовым винтом и шаговым двигателем 5-8 мм

• 2 винта для крепления кабельной цепи, длина: 12 мм, диаметр 3 мм

• Блок концевого выключателя в безопасном положении, длина: 60 мм, ширина 40 мм, толщина: 37 мм.

• 1x униполярный шаговый двигатель (5 проводов)

• 1x двигатель постоянного тока (5-12 В) с редуктором (1-5 об / мин)

Электроника:

• 5 резисторов 10 кОм 1/4 Вт

• 1x резистор 100 кОм 1/4 Вт

• 5 резисторов 1 кОм 1/4 Вт

• 2 резистора 180 Ом 1/4 Вт

• 5 резисторов 3 кОм 1 / 4Вт

• 3x подстроечный потенциометр 10K, линейный

• 6 обратных диодов

• 5 n-канальных Mosfet STP16NF06L (60 В, 16 А)

• 5 транзисторов BC547B NPN (45 В, 100 мА)

• 2x PIC16F88 (18-контактный микроконтроллер)

• 1x реле 5 В NO

Шаг 2: Вырежьте панели лазером (или распилите их вручную)

Шаг 3: 3D-печать некоторых необходимых деталей

Шаг 4: сделайте каркас из панелей и деталей, напечатанных на 3D-принтере

Используйте столярный клей, чтобы склеить основные панели в местах соединения пальцев.

Прикрутите части двери вместе с частью из оргстекла между ними, затем прикрутите петлю на задней стороне двери и 3D-печатную ручку на передней части двери.

Прикрутите колесо к напечатанному на 3D-принтере монтажному диску, который, в свою очередь, можно установить на оси длиной 8 см (диаметр: 8 мм), которая соединена с маленьким двигателем постоянного тока.

Прикрутите деревянную ручку к колесу с помощью длинного винта M4 60 мм с двумя шайбами между ними.

Шаг 5: Загрузите программное обеспечение на микроконтроллеры

Загрузите эти 2 программы в микроконтроллеры, чтобы машина управляла всеми электронными компонентами.

Шаг 6: соберите электронику

Используйте источник напряжения (5 В постоянного тока и 12 В постоянного тока (в зависимости от напряжения используемого двигателя постоянного тока)), который может выдерживать ток, потребляемый вашими двигателями. Подойдет старый блок питания ПК: обязательно добавьте разделительные конденсаторы (100 нФ) рядом с микроконтроллерами. Все кнопки при нажатии подключают 5В к соответствующему выводу микроконтроллера. Добавьте понижающие резисторы (10 кОм), чтобы убедиться, что обнаружение работает правильно.

Вся электроника должна находиться в закрытом правом отсеке корпуса, при этом через стену проходят только кабели для нагревательного элемента, концевого выключателя и светодиодной ленты RGB.

Двигатель постоянного тока для поворота бутылки и шаговый двигатель для поворота ходового винта также находятся в этом отсеке, а их оси торчат через стенки перегородки. Другой двигатель постоянного тока для определения вращения колеса также установлен на внутренней стороне правой боковой панели. В этом отсеке также есть небольшая дверца сзади для обслуживания, где также рекомендуется простой замок с ключом, чтобы дети не могли получить доступ к электронике.

Шаг 7: соедините режущий рычаг

• Гайка ходового винта навинчивается на держатель рычага, напечатанный на 3D-принтере.
• Нагреваемый режущий элемент устанавливается в небольшой квадратный алюминиевый профиль с просверленными отверстиями (включая технический чертеж). Он плотно закреплен маленьким винтом в верхней части профиля.
• Этот экструзионный профиль, в свою очередь, собирается вместе с деталями, напечатанными на 3D-принтере, шаговым двигателем и небольшой осью, как показано на иллюстрациях.
• Поместите маленькую пружину на маленькие крючки обеих частей режущего рычага, напечатанных на 3D-принтере.
• Концевой выключатель можно установить на два маленьких штифта сбоку режущего рычага.
• Кабельная цепь должна содержать как кабели от нагревательного элемента, так и концевого выключателя, и ее можно навинтить на небольшой выступ печатного режущего блока.
• Теперь всю режущую руку можно установить на ходовой винт длиной 60 см и направляющую штангу.
• Ходовой винт с одной стороны соединен с сервоприводом, который находится за разделительной панелью, а с другой стороны проходит через подшипник, который установлен в 3D-печатный кронштейн.

Шаг 8: Руководство (как пользоваться БУТЫЛОЧНЫМ РЕЗАКОМ 2000)

Дети всегда должны использовать машину под присмотром взрослых. При обнаружении неисправностей не медлите нажмите кнопку аварийной остановки (наверху машины). Чтобы после этого снова использовать машину, поверните кнопку аварийной остановки немного по часовой стрелке.

1. Включите машину с помощью ключевого контакта в правом верхнем углу. а. Индикатор НЕ загорится, и КНОПКИ НАЖАТИЯ НЕ будут гореть => Кабель питания вставлен неправильно, или была нажата кнопка аварийной остановки (в верхней части машины). Проверить кабель питания и / или аварийный останов. б. Свет НЕ включается, а КРАСНАЯ КНОПКА ПОДСВЕТИВАЕТСЯ => Электронный дефект, обратитесь к бригаде. c. Свет становится КРАСНЫМ => Дверь не закрыта (правильно). Закройте дверь. d. Индикатор загорится СИНИМ => Машина запускается. Подождите, пока индикатор не станет БЕЛЫМ и не загорится ЗЕЛЕНАЯ КНОПКА. Иногда это может занять некоторое время

2. Откройте дверцу и вверните ПЭТ-бутылку в держатель. Убедитесь, что бутылка висит горизонтально. Закройте дверь. а. КРАСНАЯ КНОПКА продолжает гореть => Дверь неправильно отрегулирована. б. ЗЕЛЕНАЯ КНОПКА горит => Машина готова к запуску.

3. Нажмите ЗЕЛЕНУЮ КНОПКУ. Индикатор станет СИНИМ, пока машина измеряет бутылку и устанавливает режущий рычаг.

Примечание. На этом этапе вы можете в любой момент остановить операцию резки, нажав КРАСНУЮ КНОПКУ. Затем индикатор станет КРАСНЫМ, пока режущий рычаг будет перемещен в безопасное положение. Не открывайте дверцу, пока индикатор не станет снова БЕЛЫМ, и начните снова с шага 2.

4. Когда индикатор загорится ЗЕЛЕНЫМ, машина готова к резке. Сделайте выбор между кольцами или спиралью, установите желаемую толщину и поверните колесо по часовой стрелке. Машина будет резать до тех пор, пока она будет вращаться, и остановится, когда вы остановите отжим. а. Нажмите КРАСНУЮ КНОПКУ, если вы нарезали достаточно, и подождите, пока индикатор не станет БЕЛЫМ, чтобы открыть дверь, или; б. Продолжайте переворачивать, пока вся бутылка не будет разрезана. Режущий рычаг обнаружит конец бутылки и переместит ее в безопасное положение. Вы можете открыть дверь, когда загорится БЕЛЫЙ свет.