FMD 2021 - Registro (Maquina de Control Análogo Numérico)

De Casiopea



TítuloFMD 2021 - Registro (Maquina de Control Análogo Numérico)
AsignaturaFabricación con Medios Digitales
Del CursoFabricación con Medios Digitales 2021
CarrerasDiseño, Diseño Gráfico, Diseño Industrial
3
Alumno(s)Javiera Ramírez Allendes, Rodrigo Parra Ortiz

Registro Maquina Control Analogo Numerico

Viernes 15 de Octubre

FMD Rp (1).jpg

  • Este fue el boceto por el cual nosotros basamos el diseño de la propuesta, obviamente a lo largo de la confección hubieron algunos cambios, pero se mantiene básicamente igual en cambio al sistema principal.

Día de toma de medidas

Ese día como grupo nos dedicamos a la recolección de material, por ende, lo principal era conocer lo que teníamos a la mano y sus medidas para reconocer lo que nos convenía mejor para la realización del trabajo, como hubo un cambio en las indicaciones y ahora era necesario usar mecanismos automatizados y al menos algún tipo de sensor que fuera capaz de identificar y reaccionar a un gesto humano, tuvimos que pensar en la automatización del mismo, por lo que fue necesario el uso de 2 motores con sus respectivas placas, cosa de poder programarlos con Arduino, además se pidió la posibilidad de usar 2 sensores de cercanía que irían conectados a los motores.

Motores y el Arduino

Dia de mediciones fmd 2021 (2).jpg Dia de mediciones fmd 2021 (5).jpg WhatsApp Image 2021-10-15 at 17.07.56.jpg Dia de mediciones fmd 2021 (12).jpg Dia de mediciones fmd 2021 (7).jpg

Anotaciones y medidas

Ese día buscábamos un motor pequeño el cual fuera compacto pero con suficiente potencia para funcionar en el proyecto, medimos todos los que el Madlab nos proporcionaba escogiendo finalmente un motor llamado Cool components SM-42BYG011-25, cuyas medidas eran perfectas para no interrumpir el espacio de trabajo en el cual teníamos planeado que se moverían los componentes los cuales representarían los ejes X,Y y Z y realizarían los comandos mandados por medio de configuración de arduinos para manejar el lápiz.

Viernes 22 de Octubre

El siguiente viernes, ya con todas las indicaciones claras y necesarias para realizar el proyecto, nos dispusimos a modelar y a vectorizar los cortes necesarios. Nuestra idea era poder que Tanto la cremallera como el engranaje fueran impresos en 3d, a lo cual el profesor respondió que no era necesario ya que con la láser podríamos hacer lo mismo sin dificultad, no se contaba con que la laser fuera capaz de cortar tan precisamente un engranaje tan pequeño (de unos 2 cm de diámetro).

Luego realizamos nuestra prueba de impresión para el soporte del motor, el cual si bien no demoro mas de 45 minutos, y calzaba perfectamente, tuvo en error falta al no considerar los tamaños de los tornillos por los cuales uno afirma el motor al soporte, por lo que tuvimos que modificarlos y los orificios agrandados para darles cabida completamente al tornillo.

Registro fotográfico

En este registro se pueden apreciar los diferentes modelados y cálculos hechos en fusión, por ejemplo tuvimos que realizar cálculos matemáticos, con una formula en especifico para que los dientes calzara unos con otros, el "Backslash", en el fondo tuvimos que buscar en la web maneras de como confeccionar de manera correcta ciertos mecanismos, a continuación dejare los 2 videos linkeados, con los cuales aprendimos a crear engranajes fácilmente y construir una cremallera a partir del mismo.

Tuvimos la suerte de encontrar estos 2 videos en español, incluso el video de la confección de la cremallera con su respectiva forma, es una clase grabada por un profesor que seguramente estaba realizando un tallero o clase en alguna universidad de chile. Son videos bastante cortos pero precisos a la hora de entregar la información y enseñarla.

Funcionamiento Engranajes

Gif funcionamiento de engranaje con la cremallera creada a la medida fmd 2021.gif

Como se puede observar se ve un fluido paso del engranaje en el riel, estas fueron nuestras primeras pruebas manuales para poder seguir avanzando. Pronto seria todo este funcionamiento en base a los motores, así que nos aseguramos primero que nada que las bases de rieles pudieran correr fluidamente junto con los engranajes. En temas de proceso, los rieles como el engranaje fueron modelados en fusion para pronto ser trasladados a autocad y poder separar los cortes interiores y exteriores que serían leídos por la maquina laser y poder realizar los cortes en trupan de 3 milímetros.

Engranaje 20 de diametro real v26 fmd2021.png






Viernes 29 de Octubre

Impresiones 3d

Se modelaron los soportes para el motor, se hizo una pequeña prueba de como resultaría, debido a que debemos tanto a atornillar el motor a la base de madera, como al soporte en si, fue necesario volver a atornillar.


Soporte Motor v39.png Motor con tornillo v3.png

Base con motor funcionando manualmente fmd 2021.gif Motor y base funcionando fmd 2021.gif

  • Al principio se prueba la base con los rieles y el engranaje de forma manual para pronto conectar el motor y practicar su funcionamiento por si mismo sin ninguna ayuda externa de parte de nosotros.
  • Se puede observar el riel y la cremallera ya ensamblados funcionando con la base impresa en 3d, corriendo sin ningún problema de manera análoga.

Encaje de engranajes en motor y solución a problema

Arduinos fmd 2021 5.png

Ya en este momento notamos que los engranajes se resbalaban y no se ajustaban totalmente al motor por lo que hicimos unos topes para mantener la figura posicionada al ras de la base creando varios circulos de centro hueco los cuales se amontonarían para poder levantar la tuerca y que esté a ras de la base y funcione como levantamiento y estabilizador de este.

Engranaje y golilla 2.0 v2 fmd 2021.png Golilla rodamiento v1 fmd 2021.png Circulo corte 15mm v4.png Propuesta profesor leo a problema fmd 2021.png

Martes 9 de Noviembre

Este día fuimos al Madlab a afinar detalles, surgió un problema el cual era que los rieles no estaban deslizándose con suavidad y se atascaban entre si pero lijando un poco estas se solucionó el problemas. Nos dispusimos como grupo además a ensamblar y probar los controles del Arduino con ayuda de un compañero ayudante del taller el cual nos instruyó y enseñó mejor de la materia. Terminamos de recortar topes de madera para los motores y nos dispusimos a hacerle una base a los rodamientos para que el proyecto pudiera funcionar sin ningún problema, imprimiendo unos soportes de madera.


Arduinos fmd 2021.png Arduinos fmd 2021 2.png Arduinos fmd 2021 3.png Arduinos fmd 2021 4.png

Viernes 12 de Noviembre

Rieles

Ya con ambos rieles confeccionados y con los correspondientes arreglos, los soportes de motor nuevos, armamos la base del proyecto, que finalmente se compuso de 2 planchas de madera de 60x50 de 3mm de grosor, haciendo 6 en total, lo hicimos de esta manera debido a que el riel debe ir atornillado a la madera, el tornillo era de 2 centímetros y ya que el grosor no lograba cumplir, corte con laser una serie de rectángulos de madera que servirían como patitas al proyecto lo que permitía atornillar los rieles a través de la base y a la pata y que así el tornillo no perforara el riel.

Base y Rieles fmd 2021 1.jpg


Muescas

tuvimos el mismo problema a la hora de atornillar los soportes de los motores al riel, para lo que cortamos pequeñas muescas de madera para darle mas altura al tornillo en algunas partes.

Circulo corte 15mm v4.png

Potenciometros

Arduinos fmd 2021 6.jpg

Rodamientos

Rodsamiento v1 fmd 2021 2.jpg Rodamientos fdm 2021 3.jpg Rodamientos fdm 2021 4.jpg Rodamientos fdm 2021 5.jpg Rodamientos fdm 2021 6.jpg Soporte lapiz fmd 2021 5.jpg

Base de Lapiz

Cremallera y base lapiz fmd 2021 1.jpg Soporte lapiz fmd 2021 8.jpg Soporte lapiz fmd 2021 9.jpg

Viernes 19 de noviembre

El día de hoy se terminaron los últimos ajustes a parte, no fue posible hacer uso del sensor de cercanía, no porque estuviera malo ni nada por el estilo, sino porque se hace demasiado difícil interactuar de manera correcta con el, el concepto inicial siempre fue poder usar la mano para poder accionar los motores, acercándola y alejándola según corresponda, pero como ser nos explico en clases, los pliegues de la mano al ser, irregulares, no permiten que el sensor tenga una lectura correcta, lo que termina por que el motor no funcione y haga movimientos irregulares. Por lo que se opto por eliminarlo y mediante el uso de potenciómetros, accionar ambos motores, a estos potenciómetros se les quería confeccionar una pequeña caja para que moverlas e usarlas sea mucho mas fácil, pero debido a la falta de tiempo y a que estuvimos constantemente probando potenciómetros distintos ya que estaban malos no se hizo.


También se imprimió una pieza, un soporte para el lápiz, muy parecidos a los cuales se usan en los compases donde se puede atornillar el lápiz, usamos de hecho el mismo tornillo de uno de los compases, para no tener que modelarlo, también para realizar las muescas en la pieza impresa, el profesor nos facilito una herramienta, parecida a una broca , con la cual manualmente podíamos hacer una perforación.

Soporte lapiz fmd 2021 1.jpg Soporte lapiz fmd 2021 2.jpg Soporte lapiz fmd 2021 3.jpg

Video Final


Proyecto Finalizado Entrega

Proyecto final fmd 2021 parte 5.jpg Proyecto final fmd 2021 parte 1.png

Proyecto final fmd 2021 parte 2.png Proyecto final fmd 2021 parte 3.png

Apreciación Final

La verdad es que el proyecto resulto bastante bien sin mayores tropiezos, lo mas importante es que funciona como debería, creo que de haber usado los sensores de cercanía como se tenia previsto tal vez daría un resultado un poco mas interesante, pero aun así el objeto es entretenido de manipular y relativamente fácil.

Lo que también dificulto bastante era que las piezas que debían moverse, al ser hechas de madera y cortadas con laser, había momentos en que se trababan, debido a que las maderas se doblaban y arqueaban, por ejemplo las cremalleras se arquearon no dejando que el engranaje girara con facilidad.

De todos los grupos usamos relativamente muy poco la impresora 3d, y lo que imprimimos eran figuras bastante simples, por lo que no presentamos mayores dificultades a la hora de confeccionar por esa parte, ahora si nosotros hubiéramos querido podríamos haber perfectamente modelado uno que otro tornillo o pieza mas complicada, a lo que obviamente por tiempo y comodidad no se hizo.

Creo que otras cosas que fallaron fueron los cálculos milimétricos, tal vez no se note pero varias veces nos pasábamos por unos milímetros, lo que claro no se nota tanto e incluso permite que funcione relativamente, pero cuando se trata de mecanismo móviles cada mm cuenta.