Proyecto teledirigido del corte del laser de la cartelera del parque de atracciones con LaserMaker
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En este proyecto de robótica y mecanismo STEAM, los estudiantes diseñan y construyen una cartelera de parque de atracciones a control remoto utilizando LaserMaker. La lección conecta diseño de letreros publicitarios, estructuras cortadas con láser, un motor TT, un yugo antirrotación, una varilla deslizante alternativa, componentes de control remoto, cableado y ensamblaje práctico.
Este proyecto ayuda a los estudiantes a comprender cómo el movimiento motor circular se puede convertir en movimiento alternativo izquierda-derecha. Los estudiantes diseñan una cartelera, varillas de soporte, un disco con agujeros excéntricos, una ranura antirrotación, una varilla deslizante, espaciadores y una base de caja que sostiene el mecanismo de movimiento.
1. Descripción general de la lección
| Artículo | Detalles |
|---|---|
| Proyecto | Control remoto parque de atracciones cartelera |
| Software | Por LaserMaker |
| Habilidades principales | Herramienta Rectángulo, Herramienta Elipse, Herramienta de texto, Matriz rectangular, Herramienta de esquina redondeada, Herramienta de unión, agrupación, alineación, movimiento del eje X, Fabricación con un clic, trazado, corte, cableado y ensamblaje |
| Material sugerido | Basswood laminado, 40 cm × 60 cm × 3mm |
| Aula Fit | Proyectos de robótica y mecanismos, movimiento alternativo, diseño de pantallas publicitarias, educación de fabricantes, corte por láser y estructuras de control remoto |
1,1 Objetivo del proyecto
Los estudiantes diseñarán una cartelera móvil del parque de atracciones que puede deslizarse hacia la izquierda y la derecha. Crearán las piezas cortadas con láser en LaserMaker, establecerán procesos de contorno y corte, ensamblarán el mecanismo de yugo antirrotación, conectarán el circuito y probarán si la cartelera se mueve sin problemas.
1,2 Uso recomendado en el aula
Para profesores:Utilice este proyecto para conectar el movimiento circular, el movimiento alternativo, los agujeros excéntricos, las ranuras deslizantes, la medición y el ensamblaje de corte por láser.
Para los estudiantes:Utilice la actividad para construir una cartelera en movimiento mientras aprende cómo un mecanismo puede convertir la rotación del motor en un movimiento de ida y vuelta.
Para makerspaces:Utilícelo como un proyecto de pantalla motorizado que combina corte por láser, un motor TT, tornillos, una varilla deslizante, electrónica y control remoto.
2. Objetivos de aprendizaje
2,1 Lo que aprenden los estudiantes
Analizar cómo una cartelera estática puede ser rediseñado como una pantalla en movimiento.
Use un disco, un orificio excéntrico, una ranura antirrotación y una varilla deslizante para crear un movimiento alternativo.
Cree una cartelera, varillas de soporte, espaciadores, disco, mecanismo de deslizamiento y base de caja en LaserMaker.
Utilice con precisión las herramientas de alineación, agrupación, matrices rectangulares, redondeo, movimiento del eje X, unión y fabricación con un solo clic.
Montar la estructura mecánica, conectar el receptor, la batería y el motor TT, y probar la cartelera móvil.
2,2 Habilidades de STEAM desarrolladas
Design thinking:Convierta una cartelera pública familiar en una pantalla en movimiento más llamativo para un parque de diversiones.
Pensamiento Computacional:Utilice espaciado de agujeros, longitud de ranura, distancia excéntrica, cotas de piezas, matrices y movimiento de coordenadas para crear un mecanismo preciso.
Pensamiento de ingeniería:Considere la separación deslizante, el espaciamiento del eje, la colocación del motor, el grosor del espaciador, las conexiones de tornillo, la estabilidad de la caja y el movimiento alternativo confiable.
2,3 Fabricación responsable
Los estudiantes deben probar los mecanismos accionados cuidadosamente bajo la guía del maestro o supervisor de laboratorio. Mantenga los dedos, los cables sueltos y las piezas pequeñas lejos del disco giratorio y del mecanismo deslizante mientras la cartelera se mueve.
Contexto del mundo real: ¿Por qué hacer una cartelera en movimiento?
Las vallas publicitarias son comunes en paradas de autobús, estaciones de metro, centros comerciales, supermercados y parques de atracciones. La mayoría de las señales son estáticas, pero una cartelera en movimiento puede atraer más atención porque la pantalla cambia de posición y atrae la atención del espectador.
En este proyecto, los estudiantes usan un mecanismo alternativo accionado por motor para mover la cartelera hacia la izquierda y hacia la derecha. El motor produce un movimiento circular, mientras que el yugo antirrotación y la varilla deslizante convierten ese movimiento circular en movimiento en línea recta.




4 Planificación de materiales y piezas
4,1 Lista de materiales
Antes de modelar la cartelera, los estudiantes deben identificar los componentes electrónicos, el material estructural y el hardware utilizado en el proyecto.
| Número | Artículo | Cantidad |
|---|---|---|
| 1 | 2,4g controlador remoto con baterías | 1 |
| 2 | 2,4G Receptor | 1 |
| 3 | Motor del TT, 1:120 | 1 |
| 4 | 18650 batería con cables | 1 |
| 5 | Laminado de Basswood, 40 cm × 60 cm × 3mm | 1 |
| 6 | Tornillos y tuercas M3/M4 | Varios |

4,2 Lista de piezas estructurales
La estructura de corte por láser está organizada en cuatro grupos de partes principales: cartelera, soportes, mecanismo alternativo y recinto base.
| Parte No. | Nombre de pieza | Cantidad | Función |
|---|---|---|---|
| 1 | Cartelera | 1 | Muestra el anuncio o el eslogan |
| 2 | Apoyos | 2 | Conectar la cartelera al mecanismo alternativo |
| 3 | Mecanismo alternativo | 1 | Impulsado por el motor para crear movimiento izquierda-derecha |
| 4 | Recinto base | 1 | Albergará el mecanismo alternativo, el motor, la batería y el receptor |

5. procedimiento de la lección
5,1 Dibuja la cartelera
La cartelera se basa en un rectángulo redondeado. Utilice la herramienta Rectángulo para dibujar un rectángulo de 180mm por 30mm. A continuación, utilice la herramienta Esquina redondeada con un radio de 5mm para redondear cada esquina.

A continuación, dibuje dos agujeros circulares de 4mm para conectar la cartelera a los soportes. Utilice Matriz rectangular con 2 copias horizontales y espaciado horizontal de 160mm y, a continuación, agrupe los dos agujeros.


Utilice la herramienta de texto para agregar un eslogan a la cartelera. El flujo de trabajo de origen utiliza el texto de ejemplo "Disfrute de la alegría al máximo". Centrar-alinear el texto, los agujeros y el contorno de la cartelera para que el signo se vea equilibrado.


Establezca el texto del eslogan en la capa roja porque solo necesita estar marcado en la superficie. Mantenga el contorno de la cartelera y los agujeros en la capa de corte.

5,2 Dibujar los soportes
La cartelera utiliza dos varillas de soporte para pararse sobre la base y conectarse al mecanismo deslizante. Dibuja un soporte como un rectángulo de 80mm por 10mm, luego redondea cada esquina con un radio de 3mm.

Dibuja dos agujeros circulares de 4mm en el soporte. Utilice Matriz rectangular con 2 copias horizontales y espaciado horizontal de 66mm y, a continuación, agrupe y alinee centralmente los agujeros dentro del cuerpo de soporte.



Utilice Matriz rectangular para crear un segundo soporte. En el flujo de trabajo de origen, el recuento vertical es 2 y el espaciado vertical es 20mm.

5,3 Diseñar el mecanismo de reciprocidad
El mecanismo alternativo, también llamado mecanismo de yugo antirrotación en la lección fuente, es la parte clave de este proyecto. Incluye un disco, una ranura antirrotación y una varilla deslizante.

Idea del mecanismo:A medida que el orificio excéntrico en el disco gira, empuja contra la ranura y conduce la varilla deslizante hacia la izquierda y la derecha. Esto convierte el movimiento circular en movimiento lineal alternativo.
5,4 Dibuje la ranura anti-rotación interna
Dibuje dos círculos de 4mm y use Matriz rectangular con 2 copias horizontales y un espaciado horizontal de 26mm. Luego dibuja un rectángulo de 30mm por 4mm entre los dos círculos. Alinee las formas y utilice Unión para fusionarlas en la forma de la ranura interior.





5,5 Dibuje el contorno exterior del yugo
El contorno exterior del yugo anti-rotación debe ser más grande que la ranura interior. Dibuja dos círculos de 12mm con un espaciado horizontal de 20mm, luego dibuja un rectángulo de 32mm por 12mm. Alinee los círculos y el rectángulo, luego use Unión para crear el contorno exterior del yugo.






5,6 Dibujar la varilla deslizante
La varilla deslizante conecta los soportes de la cartelera al mecanismo alternativo. Dibuja dos agujeros circulares de 4mm con un espaciado horizontal de 160mm. Luego dibuja un rectángulo de 180mm por 10mm, redondea sus esquinas con un radio de 3mm y alinea los dos agujeros con la varilla.





Gire el yugo antirrotación 90 grados, muévalo hacia el centro de la varilla deslizante y alinee horizontal y verticalmente. Seleccione sólo los contornos exteriores de la varilla y el yugo y, a continuación, utilice Unión para fusionarlos en una pieza móvil conectada.


5,7 Dibujar el disco y los agujeros excéntricos
El disco acciona el mecanismo alternativo. Dibuje dos agujeros excéntricos de 4mm con un espacio de 26mm, luego dibuje un círculo de 50mm de diámetro para el disco. Agregue un orificio del eje del motor TT al centro del disco y alinee el orificio TT y los orificios excéntricos con el centro del disco.





5,8 Dibuje los espaciadores circulares
El flujo de trabajo de origen utiliza dos espaciadores circulares en el eje del motor TT. Estos espaciadores ayudan a evitar que el eje del motor interfiera con la ranura antirrotación durante la rotación.
Dibuje un círculo de 15mm, agregue un orificio del eje del motor TT al centro, luego use Rectangular Array para duplicar el segundo espaciador.



5,9 Dibuje la base de la caja
La base de la caja fija el motor, soporta la varilla deslizante y aloja la batería y el receptor. Utilice la función Fabricación con un solo clic o Caja rectangular para generar el cuadro. En el flujo de trabajo de origen, las dimensiones son 125mm de longitud, 85mm de anchura y 85mm de altura, con las dimensiones externas seleccionadas, 21,2mm de tamaño de ranura, 3mm de espesor de material y 0,2mm de compensación láser.

Mueva el panel frontal a un área abierta y dibuje un círculo de 10mm para ayudar a colocar el orificio del eje del motor TT. Alinee el centro del círculo en el panel frontal, luego agregue el gráfico del motor OSROBOT y alinee el orificio del eje del motor con el círculo.



Mueva el panel superior a un área abierta, agregue el gráfico externo 2,0 Control Board, agrupe el gráfico del tablero y alinee el centro en el panel superior para que el receptor se pueda montar más tarde.


La varilla de deslizamiento pasa a través de ambos paneles laterales de la caja. Dado que la varilla deslizante tiene 10mm de alto y está hecha de material de 3mm, dibuja una ranura que sea ligeramente más alta que la varilla. En el flujo de trabajo de origen, la ranura tiene 3mm de ancho y 11mm de alto.

En el panel lateral izquierdo, dibuja un rectángulo de 3mm por 11mm. Alinearlo con el lado derecho y el centro vertical del panel, luego moverlo 31mm a la izquierda usando el valor del eje X. Utilice la matriz rectangular para replicar la posición de ranura correspondiente para el otro panel lateral.




Después de completar la cartelera, los soportes, el mecanismo alternativo, el disco, los espaciadores y la base de la caja, organice el diseño de dibujo final para el procesamiento láser.

6. Procesamiento láser
6,1 Establecer parámetros de contorno y corte
El proyecto de cartelera utiliza dos procesos láser principales. Los objetos de capa roja se utilizan para delinear o marcar la superficie, mientras que los objetos de capa negra se cortan a través de la madera contrachapada de tilo.
Esbozar:Haga doble clic en el bloque rojo en el área de parámetros de procesamiento. Seleccione el contrachapado de tilo como material, elija Contorno y establezca la profundidad de corte en 0,10.
Corte:Haga doble clic en el bloque negro en el área de parámetros de procesamiento. Seleccione madera contrachapada de tilo como material, elija Corte y establezca la profundidad de corte en 3,00.
6,2 Comience la fabricación
Encienda la máquina de corte láser y el interruptor láser. Cuando el botón Iniciar fabricación esté listo, cargue el dibujo en la máquina de corte por láser y comience a procesar desde el panel de la máquina.

7. cableado y montaje
7,1 Circuito de cableado
Después de preparar la estructura mecánica, conecte el circuito de acuerdo con el diagrama de cableado. El receptor, la batería y el motor TT permiten que la cartelera se mueva a través del control remoto.

7,2 Asamblea estructural
Primero, ubique el motor TT, la placa de montaje del motor y los tornillos y tuercas M3. Instale el motor TT en la tabla de madera, luego instale los dos espaciadores circulares de 15mm en el eje del motor TT.

A continuación, ubique el tornillo M4, la junta M4, la varilla deslizante y el disco de 50mm. Utilice el tornillo para conectar la ranura antirrotación con un orificio excéntrico en el disco. Luego asegure el disco en el eje del motor TT con un tornillo autorroscante.

Instale el receptor en su placa de montaje. Inserte la varilla deslizante a través de los orificios rectangulares en ambos paneles laterales, ensamble los paneles de la caja restantes y conecte los cables de acuerdo con el diagrama de cableado.

Finalmente, fije las varillas de soporte a la cartelera con tornillos y tuercas M4. Instale el panel superior de la caja, luego conecte la cartelera y las varillas de soporte a la varilla deslizante para que el letrero pueda moverse a la izquierda y a la derecha.

8.-Probar, depurar y mejorar
Compruebe si el disco gira suavemente sin frotar contra el yugo antirrotación.
Pruebe si la varilla deslizante se mueve libremente a través de las ranuras del panel lateral.
Confirme que las varillas de soporte estén firmemente unidas tanto a la cartelera como a la varilla deslizante.
Revise si la base de la caja se mantiene estable mientras la cartelera se mueve hacia adelante y hacia atrás.
Compruebe si el eslogan sigue siendo legible y si la señal en movimiento es visualmente clara desde el frente.
9. Proyecto terminado y reflexión
Después del diseño, el procesamiento láser, el cableado y el ensamblaje, los estudiantes completan una cartelera móvil del parque de atracciones. El proyecto brinda a los estudiantes experiencia práctica con herramientas de dibujo LaserMaker, medición, movimiento de coordenadas, rotación de ángulo, operaciones de unión, movimiento motorizado y diseño de mecanismos alternativos.

10. Desafío de extensión
Los mecanismos de movimiento alternativo se utilizan en muchos dispositivos móviles y pantallas. Como un desafío de extensión, los estudiantes pueden buscar otros ejemplos de la vida real de yugo no giratorio o mecanismos deslizantes, y luego diseñar un nuevo proyecto que utilice un principio de movimiento circular a lineal similar.
Los estudiantes también pueden rediseñar la forma de la cartelera, cambiar el eslogan, ajustar la posición del agujero excéntrico, modificar la longitud de la varilla deslizante o construir una pantalla móvil diferente para una tienda, museo, aula o cabina de eventos.
11. Nota de equipo para maestros
Este proyecto es adecuado para cortadoras láser en el aula que soportan el corte y el contorno de materiales laminares para pequeños proyectos de robótica y mecanismos. Para las escuelas, makerspaces y los laboratorios STEAM para principiantes, proyectos como vallas publicitarias en movimiento, pantallas alternativas, señales de control remoto y modelos motorizados de aulas se pueden completar con un cortador láser para el aula, como elSerie Thunder Laser Bolt.
Los maestros pueden elegir la configuración de la máquina y el material en función del espacio del aula, el tamaño del proyecto, el grosor del material, los componentes electrónicos y los objetivos de aprendizaje. El mismo flujo de trabajo de LaserMaker también se puede adaptar para otras máquinas láser de CO2 cuando los estudiantes pasan a señales móviles más grandes o proyectos de mecanismos más avanzados.
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