Измельчитель картона своими руками
СОБЕРИ САМ
Редакция THG, 14 августа 2005
Введение
Как известно, лазерные принтеры печатают на бумаге, а не уничтожают её. Но как насчёт того, чтобы, при необходимости, превратить принтер в самый, что ни на есть, настоящий уничтожитель бумаг?
Причиной зарождения нашего проекта оказались слишком часто встречающиеся заедания бумаги у старого принтера в быстро растущей программистской компании, которой владеет мой друг. У него появилось много конфиденциальных документов, постоянно скапливающихся стопкой рядом со стандартным уничтожителем бумаг. Плюс к этому, недавно он умудрился совершить роковую ошибку.
Владельцы компаний из сферы малого бизнеса не всегда технически подкованы и порой не подозревают, что лазерный принтер может перегреться. После нескольких попыток распечатать документ на новой специальной пластиковой бумаге, посылая листок за листком, из которых ни один так и не вышел из принтера, мой друг понял, что появилась проблема. После внимательного осмотра принтера оказалось, что несколько страниц специальной бумаги расплавились в принтере и полностью вывели его из строя.
В это же время я решил подобрать ему автоматический уничтожитель бумаг. Конечно, на рынке присутствует множество моделей, но цены на них меняются от $3000 до $12 000. Но что только не придумают наши талантливые люди! После серьёзного мозгового штурма мне в голову пришла идея, как использовать остатки лазерного принтера для создания уничтожителя бумаг (шредера).
Поскольку уничтожитель будет рассчитан на определённый объём листов, нам нужно надёжное и добротное решение с приличной скоростью. Компания Xerox построила свою репутацию на качестве и скорости своих принтеров. Так неужели при такой репутации компании уважающий себя моддер не сможет немного изменить назначение её продукта?
Комплектующие и материалы
Собрать уничтожитель бумаг очень просто. Большая часть времени (и не меньшая часть удовольствия) пришлась на разборку принтера, чтобы удалить «печку» и избежать любых опасностей возгорания. С поиском комплектующих никаких проблем не возникло.
Принтер: основное устройство для сборки уничтожителя бумаг. Мы использовали версию XEROX 3450/B, которая способная выводить 25 страниц в минуту. Нижний отсек имеет ёмкость 500 листов бумаги. Верхний отсек с ёмкостью 100 страниц лучше справляется с толстой бумагой. Розничная цена принтера составляет около $500, но на eBay и других интернет-аукционах можно купить подержанные модели за $200 — $400.
Мотор: для простоты мы заменим существующий мотор в принтере. Дело в том, что оригинальный мотор является ступенчатым, поэтому он более медлителен, стоит дороже, да и контроллер для него собирать сложнее. Проще подключить обычный мотор постоянного тока. Мы взяли мотор от блока уничтожения бумаг (см. ниже). Его ведущий вал построен на червячной передаче, аналогичной оригинальному мотору принтера.
Блок питания: одними из причин нашего выбора принтера (за исключением того, что он достался бесплатно) были стандартная механика и простота его работы. Недостатком оказалась необходимость удаления всей имеющейся электроники, за исключением трёх соленоидов. Нам потребуется блок питания с постоянным током около 5 В для их питания.
Комплектующие и материалы, продолжение
По случаю у нас завалялся блок питания Samsung на 4,75 В. Нам понравился его размер, поскольку его можно легко скрыть под кожухом принтера. Подобный блок питания можно купить где-то за $5.
Блок уничтожения бумаг (2 шт): мы пробовали большое количество блоков, прежде чем нашли лучший. Верите или нет, но мы выбрали блок уничтожения за $15: Aurora 5 Sheet Strip-Cut Paper Shredder. В него встроен резак только по полоскам, но для наших нужд он вполне подойдёт. Кроме того, блок имеет защиту от перегрева мотора и выключит себя при неблагоприятных условиях.
Контроллер соленоида: это ключевой элемент нашего устройства. Перед нами простая светодиодная «мигалка», но вместо светодиодов она будет подавать ток на соленоиды. Скорость мигания (или подачи тока в данном случае) можно задать с помощью резистора и конденсатора. После работы с макетной платой мы создали простую схему для питания соленоидов со скоростью, которая не перегружала бы блок уничтожения бумаг. Мы создали две независимые схемы для соленоидов верхнего и нижнего отсеков, что позволяет отдельно выставлять скорости подачи.
Примечание по технике безопасности: будьте аккуратны! Прежде, чем пользоваться каким-либо инструментом, прочитайте инструкцию. Конечно, никакие бумаги не заменят личного опыта, но лучше учиться на чужих ошибках, а не на своих. Если вы не знаете, что делаете, лучше обратитесь к кому-либо за помощью. Помните лозунг: «Технику безопасности я знаю, как свои три пальца».
Разборка и подготовка
Приступаем к работе отвёрткой! Этот раздел носит описательный характер, поскольку вряд ли вы будете работать с той же самой моделью принтера, что и мы. Но принципы для любого принтера общие: ролики двигают бумагу, а скорость подачи бумаги зависит от соленоидов и реле.
Основных целей у разборки две. Во-первых, снять всё, что нам не нужно, дабы освободить место для модификации. Во-вторых, предотвратить возможность возгорания. У лазерных принтеров много деталей с очень высокой температурой, которые потенциально могут вызвать возгорание или плавление (это узнал мой друг на собственной ошибке, обошедшейся в $600). Лучше всего удалить ВСЕ ненужные детали. Начнём с простого. Удалим панель заднего доступа и «печку» принтера. Как известно, «печка» закрепляет тонер на бумаге термическим способом.
Затем следует удалить боковые панели принтера. Там следует убрать несколько компонентов: плату с процессором принтера, блоки питания и, в данном случае, шаговые двигатели. Что нам нужно оставить, так это реле и соленоиды. В нашем принтере используется три соленоида, но в некоторых моделях он только один.
Разборка и подготовка, продолжение
Затем перейдём к другой стороне принтера. Она отвечает за активное охлаждение. Там же находятся контакты с высоким напряжением для картриджа. Удаляем.
Сняв верхнюю крышку, мы можем добраться ещё глубже. Мы обнаружим лазерный блок, а также различные провода. Всё это нужно снять. Картридж, конечно, тоже нужно удалить, если вы ещё не сделали это раньше. У данной модели принтера в картридж встроен ролик подачи бумаги, который нам понадобится, так что не будем убирать картридж далеко.
Удалив картридж и лазерный блок, можно заняться снятием всех плат и проводов, чтобы у них не было возможности попасть в систему подачи бумаги.
Удалите все вентиляторы, платы и провода и с боковых панелей. Снимите плату с главным процессором и соответствующими проводами.
Сборка
Итак, на данном этапе мы полностью «раздели» принтер. Теперь можно приступать к сборке.
Возьмите второй блок уничтожения бумаг, снимите с него мотор, обрежьте провода (оставьте достаточно провода для работы), после чего аккуратно прикрепите мотор к ведущему механизму — вместо старого шагового двигателя. Для этого, возможно, придётся просверлить отверстия, а закрепить мотор можно будет винтами, которые остались при разборке блока уничтожения бумаг.
Теперь обрежьте конец кабеля питания, который раньше обеспечивал ток оригинальному блоку питания принтера. Зачистите концы кабеля. Сделайте то же самое с концами кабелей питания мотора, 5-В блока питания и блока уничтожения бумаг. Соедините нужные провода вместе с помощью обжимного контакта или другим способом, не забыв после этого тщательно изолировать контакты, — ведь мы имеем дело с напряжением 220 В. Если вы не уверены в себе, пригласите на помощь человека, знакомого с электроникой. Установите блок питания внутрь корпуса с помощью суперклея.
Здесь приведена наша схема. Мы использовали простой осциллятор на основе 3909. Мы взяли две старые микросхемы LM 3909, которые лежали без дела, и два 100-UF — электролитических конденсатора на 6 В. Как можно видеть, схема очень простая. Два осциллятора нужны для независимого управления двумя системами подачи бумаги. Схему можно взять и другую, важно лишь подобрать нужные значения параметров.
Сборка, продолжение
Найдите место для нашего контроллера соленоидов и закрепите его в корпусе. В нашей модели мы установили контроллер в свободное место в передней части корпуса сбоку. Аккуратно припаяйте провода от существующих соленоидов к плате и не забудьте о питании. Кроме того, протестируйте схему мультиметром. Наконец, установите переключатель отсека подачи бумаги в легко доступное место. Мы установили переключатель на заднюю панель принтера, сделав это с максимальной пользой для эстетического вида (не считая мотора, выступающего из боковой части корпуса, конечно).
Если вы использовали мотор и принтер, как в нашем примере, то двигатель будет выступать примерно на сантиметр за пределы корпуса. Поэтому придётся проделать в стенке отверстие. Так как щётки мотора физически выставляются, придётся защитить его решёткой. Мы взяли решётку от 80-мм вентилятора.
Теперь в задней части принтера следует установить блок уничтожения бумаг. На данном этапе, как мы подразумеваем, ваша схема уже работает. Поэтому вы можете заправить в принтер бумагу, а на выходе правильно подобрать высоту и расположение уничтожителя бумаг. Кроме того, мы добавили две направляющих, формирующих своего рода воронку, чтобы у подаваемой бумаги была определённая свобода хода. Нам ведь не нужно, чтобы бумагу заело?
Наконец, установите боковые панели. К ним мы будем крепить блок уничтожения бумаг. Это можно легко сделать с помощью винтов. Отверстия мы проделали с помощью обычного гвоздя, нагрев его на огне, после чего мы сделали четыре отверстия на блоке уничтожения бумаг и на панелях. (Конечно, можно было взять и дрель, но с огнём интереснее). Убедитесь, что всё прочно закреплено, так как блок уничтожения бумаг будет вибрировать во время работы, и винты могут со временем ослабнуть.
Всё готово. Основная часть работы закончена. Теперь осталось только протестировать наш анти-принтер.
Тестирование
Тут никаких сложностей возникнуть не должно. Мы загрузили принтер листочками с секретными документами (на что намекает фраза «Top Secret»). Затем, с помощью установленного сзади переключателя (он выбирает тот или иной соленоид — помните нашу светодиодную «мигалку»?) мы выбираем нижний отсек и включаем «принтер». Если всё собрано правильно, то уничтожитель бумаг заработает без проблем. Кроме того, если вы установили потенциометр вместо обычного резистора, можно отрегулировать скорость подачи бумаги. Убедитесь, что блок уничтожения бумаги справляется с установленной вами скоростью подачи.
Теперь выберите верхний отсек с помощью переключателя, загрузите в него сотню листков и проверьте скорость подачи. Как мы обнаружили, скорость подачи здесь другая, и с другими принтерами, скорее всего, дело обстоит так же. Мы использовали другой резистор, чтобы установить меньшую частоту пульсации, — и всё прекрасно заработало. Если вы припаяли потенциометр, то можно провести тонкую настройку.
А вот что получается на выходе. Единственное, что мы не учли, — лоток для сбора резаной бумаги. Мы взяли большую мусорную корзину, а сверху закрыли её фанерным листом с отверстием для бумаги. Мы не рекомендуем крепить корзину (или пакет) напрямую к блоку уничтожения бумаги, поскольку он довольно сильно нагревается во время работы.
Заключение
Мы превратили сломанный принтер в уничтожитель бумаг. Занятие интересное и увлекательное. Кроме того, наша модель оказалась дешевле промышленного решения и неплохо показала себя в работе. Наш проект можно доработать. К примеру, оставить блок печати, и распечатанные листки будут поступать прямо в уничтожитель бумаг. Конечно, устройство получится бесполезным, зато каким забавным!
Себестоимость нашего решения оказалась весьма привлекательной — вы потратите намного меньше, чем на готовое решение. Так что если у вас запылился сломанный или устаревший принтер, его можно легко «модернизировать».