Décapsuleur

Le projet vise à concevoir un système innovant pour automatiser l'ouverture d'une bière lorsque la présence d'une bouteille est détectée. L'objectif est d'améliorer l'expérience utilisateur tout en exploitant des techniques de prototypage rapide.

Le fonctionnement repose sur une photorésistance détectant la présence ou non d'une bouteille. Lorsque le capteur détecte une variation d'intensité lumineuse qui dépasse un seuil défini, un moteur entraîne une came entraînant à son tour la rotation du crochet pour décapsuler la bouteille.

Les éléments principaux utilisés pour la conception sont les suivants :

— Bouteille de bière

— Carte de puissance

— Carte Arduino Uno pour contrôler le système automatisé.

— Moteur permettant la rotation du crochet.

— Photorésistance : détecte la présence de la bouteille avec la variation d'intensité lumineuse.

— Matériel de prototypage rapide :

1. Imprimante 3D pour la fabrication de l’ouvreur de bière (avec PLA), les boîtiers ainsi que la came.
2. Découpe laser pour la base et la structure (Bois MDF 3mm).

1) Conception assistée par ordinateur (CAO)

La modélisation du crochet a été réalisée avec le logiciel CATIA. Le crochet possède un trou afin de le fixer à notre structure et permettre sa rotation. Afin d'augmenter le couple du moteur, nous avons créé une pièce circulaire excentrée à l'imprimante 3D : une came. Fixée sur l'arbre rotatif du moteur, elle permet de transmettre un couple plus important grâce à l'effet de levier créé par l'excentration. Cette pièce permettra d'entraîner le crochet afin d'ouvrir la bouteille de bière.

2) Impression 3D

Une fois le design validé, le crochet a été imprimé avec les paramètres suivants :

1. Matériau : PLA (polylactide).
2. Densité de remplissage : 30% pour assurer robustesse et légèreté du crochet.

Les boitiers afin de cacher les systèmes électriques ont une densité plus faible car nous souhaitons purement cacher le matériel, nous recherchions pas de propriétés mécaniques particulières.

Plusieurs prototypes ont été réalisés afin d'améliorer les distances et la rigidité.

Le but de notre système d'automatisation est d'activer la rotation du crochet pour ouvrir la bouteille. Pour cela, nous devons programmer via la carte Arduino la mise en rotation du moteur lorsque l'intensité lumineuse détectée par la photorésistance varie d'une certaine valeur.

Pour la photorésistance, on branche en la photorésistance sur les bornes GND et A0 de l'Arduino et une résistance sur les bornes A0 et 5V.

Dans un premier temps, nous voulions actionner le décapsulage avec un système de détection au poids de la bouteille. Cependant, en raison du mouvement que le capteur de pesage nécessitait, cela compliquait notre structure d'où notre abandon de ce capteur. Opter pour une photorésistance était un choix beaucoup plus simple.

Les pièces de la structure ont également été réalisées grâce à CATIA V5. Les pièces ont été pensées afin de s'assembler parfaitement.

Plusieurs essais ont été réalisés afin de s'adapter parfaitement au crochet. La découpe a été réalisée avec du DMF 3mm.

L'assemblage final inclut les étapes suivantes :

1. Montage des composants réalisés à la découpe laser.

2. Fixation du moteur sur la structure en bois et de la came sur le moteur.

3. Tests d’intégration pour valider la communication entre l’Arduino, la photorésistance et le

moteur.

4. Ajustements finaux pour garantir un fonctionnement fluide et pose des boîtiers externes (pour les câbles, moteur, etc.).

Ce projet a permis de combiner différentes techniques de prototypage rapide (impression 3D, découpe

laser, programmation Arduino) pour concevoir un produit fonctionnel et innovant. Les tests ont montré

que le système répond efficacement à l’objectif initial : ouvrir une bouteille de bière lorsqu’une bouteille

est détectée grâce à la variation d'intensité lumineuse.

Des améliorations possibles incluent :

— Modification du centre de gravité : soit en changeant le design de la pièce, soit en ajoutant un poids afin de forcer la pièce à revenir à une position initiale.

— Ajout d'un obstacle afin d'empêcher la bouteille de basculer sans assistance humaine.

— Mettre un nouveau capteur de position angulaire permettrait d’assurer que la came fasse exactement un tour, ce qui permettrait plus de régularité au décapsulage.

1. Beer Opener : 5 Steps - Instructables