Inyectora De Plastico: 28 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

En este proyecto se buildruye el prototipo de una inyectora de plasticos para finees Academos

Քայլ 1. Diseño Conceptual Del Prototipo Mecánico

Antes de empezar con la buildrucción del prototipo electromecánico- ի միջոցով, որը գիտակցում է հիվանդությունը CAD del ensamble մեխանիկական և ընտանեկան ուղղորդող սարքերի համար, որոնք անհրաժեշտ են ձեր արտադրանքի համար:

Քայլ 2. Cotización De Cada Componente

Una vez diseñado y modelado cada uno de los componentes, se cotizaron todos los materiales necesarios para su construcción. Շարունակություն ՝ օգտագործելով նյութերի ցուցակը, որոնք հիմնված են AutoCAD- ի նախնական կանխարգելման մոդելների վրա:

Քայլ 3. Adquisición De Cada Componente

El equipo tuvo que discernir que la sección crítica para la construcción del proyecto era la longitud de broca. Es por eso que se tuvo que escoger entre tres componentes, la mejor que se ajustará a la aplicación del proyecto. Վերջնական, escogimos una broca para madera de 1x10’’ para empujar el termoplástico:

La base y las 4 l timinas tienen que ser de metal, debido a que estarán expuestas a altas temperaturas. Se optó por poner las 4 láminas de aluminio y la base de fierro (para abaratar precios):

La şaredía de los componentes son muy նմանակներ o los mismos a los utilizados en un CNC. Casi todos pueden ser conseguidos en línea.

Հարկ է նշել, որ բաղադրիչներն ամենալավն են, բայց առաջարկվում են լրացուցիչ բաղադրիչներ ՝ լրացուցիչ կառուցվածքներով, որոնք կապված են կառուցման գործընթացի հետ:

Քայլ 4: Corte Con Agua

Las 4 láminas fueron cortadas con agua a las especificaciones del CAD.

El corte con agua solo corta las caras principales por lo que los orificios laterales fueron perforados en la fresadora y machuelados de manera manual.

La base fue perforada con broca en la fresadora de manera ձեռնարկ: Se sacaron las medidas adecuadas tomando como referencia la longitud de la broca. Recանկալի է թույլատրել, որ դրանք ընդունված են սխալմամբ:

Քայլ 5. Ensamble De Las Laminas

Las láminas se sujetan a la base por medio de dos tornillos que van en la parte inferior de las láminas. Mostrados en la imagen anterior de la derecha. Las láminas con ½ pulgada de espesor utilizan tornillos M5, mientras que las láminas con ¼ de pulgada de espesor utilizan tornillos M3.

Debido a que las 4 láminas tienen precamente las mismas medidas era necesario levantar todo el mecanismo para evitar que la pared de rodamiento rozara contra la base. Para esto se usaron tuercas hexagonales de la misma altura para elevar a todas las paredes de la base. Mostrado en la imagen superior. Evitando así que la pared de rodamiento rozara con el suelo.

Քայլ 6: Instalando El Conduit Y El Nozzle

Ալյումինի նյութերի ջարդոնի հիմք և էլեկտրական վարդակ (mostrado en el CAD): El cilindro es maquinado al diámetro del conduit. Después es perforado y machuelado en el centro para allowir atornillar el perno.

De igual manera el perno es perforado por el centro, por ese orificio será extruido el plástico.

Una vez maquinado el nozzle y el perno son soldados al conduit.

Teniendo ahora el conduit con el nozzle se toman las medidas en base a la longitud de la broca para cortar el conduit a una medida apropiada.

Քայլ 7: Instalando La Boquilla Y El Embudo

Después se toma parte del scrap del conduit para hacer un boquilla por donde se alimentará el plástico- ի համար: Se hace un orificio en el conduit por donde estará la boquilla. La boquilla es soldada al conduit.

Se agrega un embudo que para almacenar el plástico que será alimentado al conduit por medio de la boquilla- ում: Este se adhiere a la boquilla por medio de un par de L’s de aluminio scrap, y por tornillos M3.

Քայլ 8. Ensamblando El Conduit Entre Los Soportes

Շարունակությունը տեղադրվում է էլեկտրահաղորդիչով, էլեկտրական վարդակով և էլեկտրական լազերով: Para esto se atornilla el perno a través de la pared inyectora, sosteniendo así al conduit entre la pared inyectora y la pared de soporte:

Քայլ 9. Instalando Los Ejes Lineales

A Continación se instalan los ejes lineales sobre los que va a desplazarse la pared de rodamiento. Se instalan baleros lineales para lehtar el desplazamiento. Y se utilizan opresores para mantener a los baleros y a los ejes en su posición ideal.

Քայլ 10. Maquinar El Limite Para Tornillo Sin Fin

Después se maquina una pieza en el torno con aluminio գրություններ: Esta pieza tiene un diámetro interno de 9mm y contiene un par de opresores para sostener fijo al tornillo sin fin evitando que este gire. Esta pieza se monta sobre la cara de la pared de rodamiento con dos tornillos 5M.

Քայլ 11. Diseño De Mecanismo Encargo De Desplazar La Pared Del Rodamiento

El mecanismo más completejo de este proyecto es el encargado de mover el tornillo sin fin haciendo que desplaza la pared de rodamiento. Este mecanismo consistió de 3 piezas principales; una tuerca, un balero y una polea dentada de 60 dientes.

El balero hace la función de alinear el tornillo sin fin y allowir que la polea dentada y la tuerca giren. La polea dentada fue maquinada en el torno para tener un lado con un orificio քաղաքապետ y de esta manera acoplar la tuerca bajo presión. La tuerca fue acoplada bajo presión a la polea dentada. Hubo problemas al hacer esto ya que en el primer purposeo la tuerca se dañó y no allowía el giro del tornillo sin fin. Sin embargo el segundo purposeo fue exitoso y se logró la unión entre estas dos piezas. El otro lado de la polea dentada fue maquinada para allowir que el aro que sobresale del balero entre. Estos dos fueron unidos con opresores:

Քայլ 12. Installar Steppers NEMA 17

Շարունակությունը, որը վերաբերում է Nemas en ambas láminas de pes de espesor- ին, օգտագործում է 4 tornillos 3M շարժիչ: En la flecha del motor se instala una polea dentada de 16 dientes.

Debido a que la banda dentada no se tensa suficiente se hace un espaciador maquinado con aluminio գրություններ.

Se montó un espaciador sobre uno de los 4 tornillos M3 que sostienen al nema. Ambos motores tuvieron el mismo mecanismo. La imagen anterior muestra la polea dentada de 60 dientes que mueve a la broca.

Քայլ 13: Agregar Resistencias Que Calientan El Conduit

Por último, desde la perspectiva mecánica, se agregan las resistencias que calientan al conduit.

Քայլ 14: Agregar Tornillo 5M

Se agrega un tornillo 5M con una guasa para acomodar de mejor manera los cables, a hacer el cableado.

Քայլ 15: Maquinar Los Cuatro Soportes De La Base

Se maquinan 4 patas en el torno a base de aluminio scrap para el proyecto esté nivelado y que no haya interferencia con las cabezas de los tornillos que están en la parte inferior. Estas son instaladas en las 4 esquinas de la base con tornillos M5.

Քայլ 16: Limpiar Con Acetona

Por último se limpian todas las caras de las láminas con acetona para quitar cualquier suciedad.

Քայլ 17: Cotizacion De Componentes Electricos

Como primer paso, se necesitan conseguir todos los componentes eléctricos para el diseño eléctrico / electrónico de la inyectora

Քայլ 18: Seleccionar El Microcontrolador

Las conexiones en el diagrama pueden variar porque se puede seleccionar el arduino UNO o el arduino MEGA. Նախքան այս նախագիծը, խորհուրդ է տրվում օգտագործել arduino UNO- ն

Քայլ 19: Diseño Del Circuito De Adquisición De Datos

Para este subcircuito necesitaremos dos componentes clave: El termopar tipo k de ojillo y el módulo MAX6675:

Թվային ֆունկցիոնալ տվյալների փոխանակման և վերափոխման անալոգիկ թվային MAX6675 ենթահաղորդագրություն: Este módulo se alimenta de 5VCD, los cuales se proveen directamente del pin lógico de 5v del Arduino, de este módulo salen tres pines que se conectan al Arduino, el SCK, el CS y el SO, los cuales van conectados al Arduino en el pin 10, 9 y 8 respectivamente. Este módulo es capaz de leer 700 grados Celsius: En la parte superior del módulo, mediante unos opresores se conecta el termopar tipo K el cual va directamente atornillado con la parte que va a estar subiendo su temperatura. La tierra del MAX6675 va directamente conectada con la tierra común del Arduino. El módulo se alimenta de 5VCD, los cuales salen del Arduino

Քայլ 20: Diseño De Circuito De Potencia

Este subcircuito nos ayuda a activar las dos resistencias eléctricas que calientan el tubo usando salidas lógicas del Arduino. Las Resencencias son 120VCA y 300w, այն կարող է սպառվել 3A- ով, բայց դա նշանակում է, որ օգտագործվում է 125VCA y 10A- ում: Los relevadores van conectados a los pines 2 y 3, configurados como salidas digitales, los cuales accionan el switch del relevador según la programación, energizando las resistencias. Para conectar las resistencias a la luz y de la luz a los relevadores, տեսեք 3 տերմինալային բլոկներ: Los 120VAC los obtuvimos con una clavija conectada directamente a la luz, que va conectada a un terminal block. Por la parte de abajo de ese terminal block derivamos las conexiones en paralelo para energizar ambas resistencias. Conectamos en serie el contacto normalmente abierto de los relevadores a las resistencias para que de esta manera a pesar de que sazed conectadas en paralelo, pudiéramos tener վերահսկել անհատական entre activarlas. La tierra de los relevadores se conectó a tierra común con la del Arduino. El pin de VCD del módulo de los relevadores se alimenta de 5VCD

Քայլ 21. Diseño Del Circuito Para El Control De Motores

El subcircuito de los motores se desarrolló en base a dos drivers a4988 que surven como controladores de microstepping de motores a pasos. Estos վարորդները soportan de 8 a 35VCD que son para energizar a los motores. Se suministra 12VCD para los dos drivers, con los cuales funcionan gun problema dos motores Nema 17, los cuales tienen como operación nominal 12VCD: Para el funcionamiento del վարորդ, los dos se alimentan de 5VCD obtenidos del pin de 5V del Arduino. El voltaje de los motores se suministra a los drivers en forma paralela, usando terminal blocks for conectar los cables exteriores de la fuente de 12VCD. Se useizan dos տերմինալային բլոկներ վարորդի համար poder conectar los motores a pasos. Cada վարորդը tiene un pin de STEP y DIRECTION, con estos se podía controlar los pasos y la dirección de giro del motor. Estos se conectan al Arduino en los pines 7 y 6 para el driver 1, y en 5 y 4 para el driver 2. La tierra de los drivers y la fuente de 12VCD se conectan en común con la tierra del Arduino.

Քայլ 22. Crear La Placa PCB

PCB- ի միջոցով կարող եք օգտվել անվճար FRITZING- ից, այն կարող է օգտագործվել PCB- ի միջոցով, որն օգտագործվում է anteriores- ի, ինչպես նաև այն շրջանների օգտագործման համար, որոնք իրականացնում են ձեր իրական պատկերը, ինչպես նաև իրականում: Se necesita una fenólica sin perforar de tamaño 15cm x 15cm (Nota, estamos usando Arduino UNO): El Arduino lo agregamos para poder ubicar dónde iba y no causar fightos en las pistas al momento de perforar para sujetarlo a la placa. Si se cuenta con un módulo de Relevadores de Arduino, se puede ignorar el circuito de relevadores de la izquierda.

Քայլ 23. Recomendaciones Adicionales Para El Diseño Eléctrico

Առաջարկվում է օգտագործել PCB- ի արտադրության պլանավորման եղանակները: PDF- ի հետ մեկտեղ, այսպիսի տպավորություն է թողնում papel Contac- ը, այն կարող է օգտագործվել միայն այն բանի համար, որ այն պետք է օգտագործվի որպես մերձեցում: Al tener la hoja impresa, se sujeta a la placa de 15 x 15 cm usando cinta y se procede a plancharla usando una plancha normal y corriente durante 5 րոպե. Al finalizar el planchado se moja en agua fría y se retira el papel, en caso de que las pistas ya en la placa presenten un error, secominenda repintar las pistas utilisando un marcador Sharpie negro. Al tener ya la placa marcada con las pistas, se procede a sumergir la placa en una mezcla de ⅔ idcido férrico y ⅓ agua. La placa debe permanecer hasta que se eliminino el exceso de cobre. Cuando se termine el proceso químico, se lava y retira el exceso de tinta. Después, con un taladro de mano y una broca milimetrica, se procede a crear los orificios de los բաղադրիչները: Por último, se sueldan los elementos eléctricos a la placa usando cautín y estaño:

Քայլ 24. Calibracion Del Termopar

Antes de empezar a programar la rutina para la inyectora, անհրաժեշտ է ստուգել տրամաչափը և վերլուծել տեղեկատվության մասին տեղեկատվությունը, որը թույլ է տալիս միկրոկոնտրոլադոր: Առաջարկվում է օգտագործել առավելագույնը, տեղադրել անվճար 666675.h և ներառել այն ծրագրային ապահովման այն պրոյեկտորը, որը պետք է օգտագործվի: Esta le permite leer la temperatura en grados Celsius o Farenheit, սակայն վերանայեք, թե ինչ տեղեկատվություն է դա թույլ տալիս uC sea la correcta:

Քայլ 25. Calibracion De Los Motores De Paso

El prototipo no cuenta con sensores de limite. Por lo tanto, primero necesitara calibrar el motor encargado de trasladar el molde. Primero defina un punto de partida para el molde y programe el stepper para que se mueva X cantidad de pasos hasta que el molde se cierre ամբողջականությունը. Luego defina la velocidad a la que desea que se mueva el motor. Para el motor que inyecta el plastico, caliber los pasos que tiene que dar para que empuje efectivamente el plastico (Haga una estacion).

Քայլ 26. Լիցքավորեք Los Relevadores E Implemente El Controlador- ը

Luego de haber probado los útlimos dos elementos, intente mandar señales a los dos relevadores y revise que el sistema esté en la temperatura deseada. Իրականացրեք միացված հսկողությունը ON OFF, նշեք ջերմաստիճանի ռեժիմի սահմանման կետը ծրագրի մեջ:

Քայլ 27. Իրականացրեք Una Rutina En El Controlador- ը

Luego de haber probado los relevadores, los sensores y ambos motores de pasos, puede programar una rutina para la inyectora. La forma en que se programó el uC fue la siguiente: Los relevadores se energizan calentando el plástico hasta la temperatura de fusión, el molde se cierra (activa el primer motor), el inyector se activa empujando el plástico derretido (activa el segundo motor), espera un segundo y el molde se abre nuevamente.

Քայլ 28. Իրականացրեք Una Máquina De Estados- ը

Վերջնական, después de haber programado la rutina anterior, intente hacer de ella un estado: Programe otros seis estados para mejorar la operatividad de la inyectora. Nosotros hicimos que esta rutina se repitiera de forma Continua y programamos estos estados: Վերականգնել (La máquina vuelve a sus condiciones iniciales), Stop (Paro de emergencia), Molde a la derecha (mover el molde a la derecha manualmente), Molde a la izquierda, Testeo de temperatura (Solamente controlador ON OFF de temperatura), Extruder testing (calibración de los pasos que da el extruder para empujar el plástico derretido):