D4E1 PET Cutter (Artmaker02): 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Co robi ten obcinacz do butelek?

Ta maszyna tnie butelki z tworzywa sztucznego (PET) z recyklingu na pierścienie lub spirale za pomocą podgrzewanego noża w bezpiecznej obudowie, z której każdy może bezpiecznie korzystać.

Dlaczego to zrobiliśmy i dla kogo to jest?

Jesteśmy grupą studentów inżynierii wzornictwa przemysłowego z Belgii. Na nasz kurs inżynierii produktu musieliśmy zaprojektować maszynę, która może pomóc dzieciom z ogólnymi trudnościami w nauce przekształcać materiały z recyklingu w sztukę. Tutaj bezpieczeństwo było bardzo ważne, ponieważ nie chcemy, aby małe dzieci robiły sobie krzywdę, ale też musiało być zabawne i wciągające. Po kilku testach z użytkownikami wymyśliliśmy BOTTLE CUTTER 2000.

Jeśli masz jakieś pytania lub sugestie dotyczące ulepszenia naszego projektu, daj nam znać w komentarzach poniżej

Czy mogę to zbudować?

Projekt ten wymaga dobrej znajomości elektroniki, umiejętności posługiwania się lutownicą oraz dostępu do wielu prototypowych maszyn i narzędzi. Będziesz pracować z niebezpiecznymi napięciami, upewnij się, że wiesz, co robisz!

Baw się dobrze, budując to!

Krok 1: Zbierz wszystkie części

Mieszkania:

• 12x wycinane laserowo panele MDF, grubość: 6mm

• 1x wentylator 120x120mm (patrz karta katalogowa)

• 1x otwory wentylacyjne 120x120mm

• 4x śruby M4, długość: 40mm (do montażu wentylatora)

• 1x filtr węglowy (patrz arkusz danych)

• 5x żelazka L, długość: 40mm

• 20x wkręty, długość: 6mm średnica 3mm

• Klej do drewna

• Taśma aluminiowa zapewniająca bezpieczną przestrzeń

• Taśma aluminiowa do dolnej podłogi

• 6x gumowe nóżki 30x25mm

• 6x śrub do gumowych nóżek, długość: 20mm, średnica 3mm

Drzwi:

• 2x rama wycinana laserowo z MDF, grubość: 6mm

• 1x grubość pleksi wycinanej laserem PMMA: 1,5 mm

• 16x M3, długość: śruby 16mm

• 1x zawias fortepianowy, długość: 20mm

• 4x wkręty do mocowania zawiasu fortepianowego do drzwi, długość: 12mm średnica 3mm

• 4x M4, Długość: śruby 12mm do mocowania zawiasu fortepianu do maszyny

• 2x magnesy o średnicy 4 mm i grubości: 2 mm (patrz arkusz danych)

• 1x wspornik do zamka wydrukowanego w 3d (patrz wydrukowane pliki 3d)

• 1x magnes na wspornik, długość: 7mm średnica 4mm (patrz karta katalogowa)

• 2x śruby do zacisku zamka długość: 15mm średnica 2,5mm

• 1x kontaktron (patrz karta katalogowa)

• 1x zamek elektryczny 12v (patrz karta katalogowa)

• 1x zamek wspornika mocującego i kontaktron (patrz wydrukowane pliki 3d)

• 2x śruby do mocowania wspornika zamka, długość: 16mm średnica 2,5mm

• 1x uchwyt wydrukowany w 3d (patrz wydrukowane pliki 3d)

• 1x śruba do uchwytu, długość: 15mm średnica 2,5mm

Sterownica:

• 1x obrotowa tarcza wycinana laserowo MDF, grubość: 6mm

• 1x aluminiowy pręt o średnicy 8mm, długość: 80mm

• 1x Naprawiono do mocowania tarczy na wale

• 1x drukowana płyta montażowa 3D (patrz wydrukowane pliki 3D)

• 8x śrub do płyty mocującej z nadrukiem 3d, długość: 12mm średnica 3mm

• 1x uchwyt do toczenia drewna

• 1x śruba do uchwytu, długość: 60mm średnica 4mm

• 2x podkładki pod rękojeść śruby, grubość: 1,5mm średnica 12mm

• 1x przełącznik kluczykowy (patrz arkusz danych)

• 1x potencjometr przesuwny (patrz arkusz danych)

• 1x Przełącznik obrotowy 2 pozycje (patrz arkusz danych)

• 2x przycisk Arcade zielono-czerwony o średnicy 60mm z oświetleniem LED

• 1x przycisk zatrzymania awaryjnego (patrz arkusz danych)

• 1x klocek drewniany, długość: 120mm, szerokość 60mm, grubość: 32mm (patrz rysunek techniczny)

• 1x silnik prądu stałego (patrz arkusz danych)

• 2x koła z paskiem zębatym GT2 (patrz arkusz danych)

• 1x pasek zębaty GT2 300mm (patrz arkusz danych)

• 2x Łożyska (patrz arkusz danych)

• 1x obudowa łożyska (patrz wydrukowane pliki 3d)

• 4x śruby do obudowy łożyska drukowanego w 3D, długość: 12mm, średnica 3mm

Ramię tnące:

• 1x wydrukowany blok 3d (patrz wydrukowane pliki 3d)

• 1x wydrukowane ramię 3d (patrz wydrukowane pliki 3d)

• 1x Feeler1 wydrukowany w 3D (patrz wydrukowane pliki 3d)

• 1x Feeler2 wydrukowany w 3d (patrz wydrukowane pliki 3d)

• 1x wyłącznik krańcowy (patrz arkusz danych)

• 1x podgrzewany element tnący z pirografu (patrz arkusz danych lub opis produktu + kształt punktu cięcia i ciepło cięcia)

• 1x silnik serwo (patrz arkusz danych)

• 1x blok aluminiowy (patrz rysunek techniczny)

• 1x śruba M3, długość: 5mm

• 1x sprężyna (patrz karta katalogowa)

• 1x średnica osi 2,5 mm, długość: 30 mm

• 2x śruby do mocowania serwomotoru (długość: 10mm średnica: 2mm)

• 1x mocowanie serwomotoru (patrz zdjęcie)

• 2x średnica: 1mm, długość: śruby 5mm, do mocowania siłownika mocującego do wspornika ramienia tnącego

• 1x nadruk 3d ramienia do cięcia bloku nośnego

• 2x średnica 12mm, długość: 3mm śruby na ramieniu tnącym na bloku aluminiowym

• 1x oś do wspornika ramienia tnącego, długość: 27,5 mm średnica 2 mm

• 1x blok okładki wydrukowany w 3d (patrz wydrukowane pliki 3d)

• 1x łańcuch kablowy 7x7mm, długość: 720mm

• 1x śruba pociągowa T8, długość: 600mm (patrz karta katalogowa)

• 1x nakrętka śruby pociągowej do śruby pociągowej T8 (patrz arkusz danych)

• 1x drążek prowadzący, długość: 600mm średnica 8mm

• 1x łożysko blokowe (patrz arkusz danych)

• 2x śruby do mocowania Łożysko blokowe, długość: 12mm średnica 3mm

• 2x wspornik do druku 3d wału prowadzącego

• 4x śruby do mocowania klocków nośnych, długość: 219mm średnica 4,2mm

• 1x sprzęgło od śruby pociągowej do silnika krokowego 5-8mm

• 2x śruby do mocowania łańcucha kablowego, długość: 12mm średnica 3mm

• Blokada wyłącznika krańcowego w bezpiecznej pozycji, długość: 60mm, szerokość 40mm, grubość: 37mm

• 1x jednobiegunowy silnik krokowy (5 przewodów)

• 1x silnik prądu stałego (5-12V) z przekładnią (1-5 obr/min)

Elektronika:

• 5x rezystor 10KΩ 1/4W

• 1x rezystor 100KΩ 1/4W

• 5x rezystor 1KΩ 1/4W

• 2x rezystor 180Ω 1/4W

• 5x rezystor 3K9Ω 1/4W

• 3x potencjometr dostrajania 10K liniowy

• 6x diod Flyback

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

• 5x Tranzystor BC547B NPN (45V 100mA)

• 2x PIC16F88 (18-pinowy mikrokontroler)

• 1x przekaźnik 5v NO

Krok 2: Laserowe cięcie paneli (lub piłowanie ich ręcznie)

Krok 3: Wydrukuj niektóre potrzebne części w 3D

Krok 4: Zrób ramkę z paneli i wydrukowanych części 3D

Użyj kleju do drewna, aby skleić główne panele ze sobą na złączach mikrowczepowych.

Przykręć części drzwi razem z częścią z pleksiglasu, a następnie przykręć zawias z tyłu drzwi i uchwyt wydrukowany w 3D z przodu drzwi.

Przykręć koło do wydrukowanej w 3D tarczy montażowej koła, którą z kolei możesz zamontować na osi o długości 8 cm (średnica: 8 mm), która jest połączona z małym silnikiem prądu stałego.

Przykręć drewnianą rączkę do koła za pomocą długiej śruby M4 60 mm z 2 podkładkami pomiędzy nimi.

Krok 5: Załaduj oprogramowanie do mikrokontrolerów

Załaduj te 2 programy do mikrokontrolerów, aby maszyna sterowała wszystkimi komponentami elektronicznymi.

Krok 6: Złóż elektronikę

Użyj zasilacza (5VDC i 12VCD (w zależności od napięcia używanego silnika prądu stałego)), które może obsłużyć prąd pobierany przez twoje silniki. Stary zasilacz PC powinien załatwić sprawę. Pamiętaj, aby dodać kondensatory odsprzęgające (100nF) obok mikrokontrolerów. Wszystkie przyciski po naciśnięciu łączą się z napięciem 5V z odpowiednim pinem mikrokontrolera. Dodaj rezystory obniżające (10 kΩ), aby upewnić się, że wykrywanie działa prawidłowo.

Cała elektronika powinna przejść do zamkniętego prawego przedziału obudowy, a przez ścianę przechodzą tylko kable dla elementu grzejnego, wyłącznika krańcowego i taśmy LED RGB.

Silnik prądu stałego do obracania butelki i silnik krokowy do obracania śruby pociągowej również znajdują się w tej komorze, a ich oś wystaje ze ścianek działowych. Drugi silnik prądu stałego, który wykrywa obrót koła, jest również tutaj zamontowany po wewnętrznej stronie prawego panelu bocznego. Ta komora ma również małe drzwiczki z tyłu do konserwacji, w których zaleca się również prosty zamek na klucz, aby uniemożliwić dzieciom dostęp do elektroniki.

Krok 7: Złóż ramię tnące razem

• Nakrętka śruby pociągowej jest przykręcona do uchwytu ramienia z nadrukiem 3D.
• Ogrzewany element tnący jest montowany w małym kwadratowym aluminiowym profilu wytłaczanym z kilkoma otworami w nim wywierconymi (w zestawie rysunek techniczny). Jest mocno zabezpieczony małą śrubą w górnej części profilu.
• Ten profil wytłaczany jest z kolei montowany razem z częściami wydrukowanymi w 3D, silnikiem krokowym i małą osią, jak pokazano na ilustracjach.
• Umieść małą sprężynę na małych haczykach obu wydrukowanych w 3D części ramienia tnącego
• Wyłącznik krańcowy można zamontować na dwóch małych kołkach z boku ramienia tnącego.
• Łańcuch kablowy powinien zawierać zarówno przewody od elementu grzejnego, jak i wyłącznika krańcowego i może być przykręcony do małego występu drukowanego bloku tnącego.
• Teraz całe ramię tnące można zamontować na śrubie pociągowej o długości 60 cm i drążku prowadzącym
• Śruba pociągowa jest połączona z jednej strony z serwomechanizmem, który znajduje się za panelem separacyjnym, z drugiej strony przechodzi przez łożysko, które jest zamontowane w wydrukowanym w 3D wsporniku.

Krok 8: Przewodnik (jak korzystać z PRZECINARKI DO BUTELEK 2000)

Dzieci powinny zawsze korzystać z urządzenia pod nadzorem osoby dorosłej. W przypadku wykrycia nieprawidłowości nie wahaj się nacisnąć przycisku zatrzymania awaryjnego (na górze maszyny). Aby później ponownie użyć maszyny, przekręć nieco wyłącznik awaryjny w prawo.

1. Włączyć maszynę przyciskiem w prawym górnym rogu. a. Lampka NIE WŁĄCZY SIĘ, a PRZYCISKI PRZYCISKÓW NIE będą świecić => Kabel zasilający nie jest prawidłowo włożony lub został naciśnięty wyłącznik awaryjny (na górze maszyny). Sprawdź kabel zasilający i/lub zatrzymanie awaryjne. b. Światło NIE WŁĄCZA SIĘ, a CZERWONY PRZYCISK ŚWIATŁA => Usterka elektroniczna, skontaktuj się z załogą. C. Światło zmienia kolor na CZERWONY => Drzwi nie są zamknięte (prawidłowo). Zamknąć drzwi. D. Lampka zmieni kolor na NIEBIESKI => Maszyna się uruchamia. Poczekaj, aż lampka zmieni kolor na BIAŁE i zapali się ZIELONY PRZYCISK. Czasami może to chwilę potrwać

2. Otwórz drzwi i wkręć butelkę PET w uchwyt. Upewnij się, że butelka wisi poziomo. Zamknąć drzwi. a. CZERWONY PRZYCISK pozostaje zapalony => drzwi nie są prawidłowo wyregulowane. b. Świeci się ZIELONY PRZYCISK => Maszyna jest gotowa do uruchomienia.

3. Naciśnij ZIELONY PRZYCISK. Światło zmieni kolor na NIEBIESKI, podczas gdy maszyna mierzy butelkę i ustawia ramię tnące na miejscu.

Uwaga: Od tego kroku możesz zatrzymać operację cięcia w dowolnym momencie, naciskając CZERWONY PRZYCISK. Następnie lampka zmieni kolor na CZERWONY, gdy ramię tnące zostanie przesunięte do bezpiecznej pozycji. Nie otwieraj drzwi, dopóki światło ponownie nie zmieni się na BIAŁE i zacznij ponownie od kroku 2.

4. Gdy lampka zmieni kolor na ZIELONY, maszyna jest gotowa do cięcia. Dokonaj wyboru między pierścieniami lub spiralą, ustaw żądaną grubość i obróć koło zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Maszyna będzie ciąć tak długo, jak jest obracana i zatrzyma się, gdy przestaniesz wirować. a. Naciśnij CZERWONY PRZYCISK, jeśli wystarczająco uciąłeś i poczekaj, aż światło zmieni kolor na BIAŁE, aby otworzyć drzwi, lub; b. Obracaj, aż cała butelka zostanie odcięta. Ramię tnące wykryje koniec butelki i przesunie ją do bezpiecznej pozycji. Możesz otworzyć drzwi, gdy światło zmieni kolor na BIAŁE.