Impressora braille que uma escola consegue construir

MDF cortado a laser, peças impressas em 3D e a eletrônica de uma impressora 3D comum. Você solta um arquivo do Word, um PDF ou um texto no programa e ela devolve a folha em braille, formatada nas normas brasileiras.

Modelo 3D da impressora: caixa de MDF aberta em cima, com o carro do solenoide sobre a folha e o manípulo do papel na lateral

Como funciona

Um ponto por vez: um punção desce, empurra o papel para dentro de um furo e o relevo fica. O resto da máquina existe para pôr o punção no lugar certo.

1 · arquivo

O texto vira celas

O programa lê o arquivo, traduz para o braille do português e arruma as linhas: título no centro, parágrafo na terceira cela, número da página no alto.

2 · papel

A folha entra por trás

Dois roletes de borracha puxam a folha A4 e a empurram deitada sobre a mesa, 2,5 mm por vez.

3 · batida

O punção bate de cima

Um carro leva o solenoide por cima da folha. Outro, por baixo, leva a matriz. Os dois são puxados pelo mesmo eixo e andam sempre juntos.

4 · leitura

O ponto sai embaixo

Como a folha entra com o topo na frente, o texto já sai na ordem certa. É só pegar a folha pela borda da frente e virar.

Vista lateral em corte: solenoide no carro de cima, matriz no carro de baixo, roletes atrás e eletrônica no piso
Vista de lado, sem a lateral direita. A folha entra pela direita.

O que tem dentro

  • Arduino Mega 2560 com RAMPS 1.4 e dois drivers de motor de passo
  • Dois motores NEMA 17: um para os carros, um para o papel
  • Um solenoide de 24 V, alimentado por um conversor que sobe os 12 V da fonte
  • Seis eixos de 8 mm, seis buchas lineares, seis rolamentos 608 e correias GT2
  • Sete chapas de MDF de 6 mm e 38 peças impressas (240 g de filamento)
  • Sensor de papel, aviso sonoro e três botões, para quem opera sem enxergar

O programa: do arquivo ao braille

O Relevo roda no navegador, sem instalar nada. Ele conversa com a impressora pelo cabo USB.

Tela do programa Relevo: à esquerda o texto do arquivo, à direita as folhas em braille com o texto em tinta acima de cada linha
À esquerda o texto; à direita, as folhas como vão sair.
  • Abre Word (.docx), PDF, texto (.txt), LibreOffice (.odt), página (.html), Markdown e braille pronto (.brf).
  • Descobre a estrutura: estilo de título, letra maior, listas numeradas, negrito e itálico.
  • Formata pelas Normas Técnicas para a Produção de Textos em Braille e pela Grafia Braille para a Língua Portuguesa.
  • Mostra cada folha antes de imprimir, com o texto em tinta acima de cada linha, para quem enxerga conferir.
  • Imprime folha por folha e avisa a hora de trocar o papel.
  • Salva em .brf, o formato que as impressoras braille comerciais leem.

Abrir o programa

Braille não tem tamanho de letra

Toda cela tem o mesmo tamanho. O que no papel comum se mostra com letra grande, negrito ou cor, em braille se mostra pela posição do texto e por alguns sinais.

No originalEm braille
Título, letra grandecentralizado, entre linhas em branco; nunca sozinho no fim da folha
Parágrafocomeça na 3ª cela e continua na 1ª; não se pula linha entre parágrafos
Itens de lista e versoscomeçam na 1ª cela e continuam na 3ª
Negrito, itálico, sublinhadoum sinal só para os três (pontos 3-5), antes e depois do trecho
Maiúsculas e númerossinal de maiúscula (pontos 4-6) e sinal de número (pontos 3-4-5-6)
Número da páginana 1ª linha, à direita; o da página do original, a partir da 3ª cela

Instalar e usar

Depois da máquina montada, são quatro passos. O programa não precisa de instalação; o firmware se grava uma vez.

  1. Grave o firmwareAbra firmware/ImpressoraBraille/ImpressoraBraille.ino na Arduino IDE, escolha a placa Arduino Mega 2560 e clique em Carregar. Não usa biblioteca nenhuma.
  2. Abra o programaPelo botão desta página, no Microsoft Edge ou no Google Chrome, num computador. Sem internet também funciona: baixe o projeto pelo GitHub (Code, Download ZIP) e abra software/index.html com dois cliques.
  3. ConecteLigue o cabo USB e a fonte de 12 V, clique em Conectar e escolha a porta do Arduino. Na aba Impressora, clique em Referenciar carro e depois no teste Celas cheias.
  4. ImprimaSolte o arquivo na aba Documento, confira as folhas e clique em Imprimir. Encoste a folha nos roletes quando a impressora apitar.

Navegador. A conversa pelo USB usa a Web Serial, que existe no Edge e no Chrome de computador (Windows, Linux, macOS e ChromeOS). No Firefox, no Safari e no celular o programa abre e formata, mas não imprime.

Montar

Tudo o que se corta, imprime e liga está no repositório, com um manual para cada parte.

Estrutura

Guia de montagem

Nove etapas, da preparação das peças ao alinhamento do punção com a matriz. O projeto mecânico explica cada conjunto e as contas.

Elétrica

Esquema e ligações

Diagrama de ligação, circuito do solenoide, tabela de pinos, ajuste dos drivers e conferência antes de ligar.

Software

Firmware e programa

Como gravar, os comandos, os parâmetros e o manual do Relevo com as regras de formatação.

Depois de montar

Calibração e testes

27 testes com critério para passar, do multímetro na fonte à folha cheia, e os experimentos para medir o ponto.

Antes de tudo

Lista de compras

O que é obrigatório, o que é recomendado e por quê. Os parafusos são contados pelo próprio modelo 3D.

Para entender

Pesquisa sobre o braille

A cela, o braille do português, as medidas do ponto e como uma impressora marca o papel.

Arquivos para fabricar

Mapa da mesa de impressão 1: 22 peças arrumadas numa mesa de 250 por 250 milímetros
As 38 peças cabem em duas mesas de 250 × 250 mm.
O quêOnde
Impressão 3D, pronta para fatiarcad/saida/mesas_250x250/: duas mesas em .3mf e .stl
Impressão 3D, peça por peçacad/saida/stl/: 24 modelos, já deitados
Corte a laser do MDF 6 mmcad/saida/corte_laser/: .dxf e .svg, 3 pranchas de 600 × 400 mm
Modelo 3D completocad/impressora_braille.FCStd (FreeCAD) e .step
Esquemaseletrica/: .png e .svg
Firmwarefirmware/ImpressoraBraille/
Diagrama de ligação elétrica: fonte de 12 volts, fusível, chave, RAMPS 1.4, conversor para 24 volts, solenoide, dois motores, fim de curso e sensor de papel
Ligação elétrica completa. O solenoide tem alimentação própria de 24 V.

Números

30 × 23celas por linha e linhas por folha A4
8 pontos/suma folha cheia em 4 a 8 minutos
2,5 · 6 · 10 mmentre pontos, entre celas, entre linhas
330 × 178 × 236milímetros, sem as bandejas
12 V · 2,3 Ade pico; fonte de 5 A
100 testesautomáticos do tradutor e da formatação

Estado do projeto. O projeto está completo e conferido no computador: modelo 3D sem interferência entre as 276 peças, firmware compilando e tradutor testado. O protótipo ainda não foi montado, então força do solenoide, altura do ponto e tração do papel ainda precisam ser medidas na máquina real. O plano de tarefas mostra o que falta.