Construye un Mini Router CNC

por Ariel Palazzesi 16 mayo, 2008, 9:47 pm 15 Votes 20 Comments

Seguramente has oído hablar de estas herramientas, que unidas al ordenador y con el programa adecuado, sirven para trabajar piezas de plástico, madera o metal. Si, se parecen bastante al RepRap del que ya hemos hablado, pero al trabajar en solo dos dimensiones, resultan mucho más simples de construir.

Esteban Castell es un joven aficionado a la electrónica, que desde hace bastante tiempo viene sorprendiendo a sus colegas por los desarrollos que realiza en el campo del fresado CNC. Este tipo de maquinas, como ya hemos visto en artículos anteriores, se encargan del maquinado de objetos 3D a partir de las instrucciones que recibe de un ordenador. Básicamente, podemos pensar que son como una impresora que en lugar de utilizar papel utilizar otro tipo de material como soporte.

En su página personal podemos ver, paso a paso, como armar una de estas maquinas. Un detalle interesante es que el autor emplea, siempre que puede, materiales reciclados, por lo que el costo final de sus proyectos en general es muy bajo. Analizaremos la construcción de un Mini Router CNC para uso domestico, que sin ser un Sistema Profesional o de alta producción, sirve perfectamente para iniciarse en el tema y para efectuar trabajos de pequeña escala.

: Casi todos los componentes provienen de equipos en desuso.

: El acabado final es impecable.

Materiales reciclados
Al diseñar esta maquina, Esteban tenia como objetivo automatizar la perforación de sus placas de circuito impreso. Analizando el problema, decidió utilizar motores paso a paso y guías obtenidas de impresoras en desuso. Para evitar problemas de perdidas de pasos en los motores, reemplazó las correas por varillas roscadas.

Básicamente, utilizó elementos “robados” del desaguase de algunas impresoras EPSON 400, un scanner Genius de cama plana, y algunas piezas obtenidas de viejas unidades de disquetes de 5 ¼ y videograbadoras. Algunas partes, como los bujes sobre los que se desplaza el carro sobre las guías, debió construirlos especialmente, utilizando un material plástico llamado grilón.

El control electrónico
Todo lo detallado hasta aquí, sin la electrónica encargada de controlar su funcionamiento, no es más que un bonito montón de chatarra. Y allí es donde el autor se ha destacado, creando un circuito de control sumamente efectivo.

La placa de control debe ser capaz de recoger la información que envía el programa de diseño que corre en el ordenador por el puerto paralelo, y transformarlo en movimientos de cada motor de la maquina. A diferencia de muchos proyectos similares, Esteban ha realizado una placa de control que utiliza lo que se llama “control de corriente”.

Cuando estamos controlando un motor paso a paso, como ya hemos visto en NeoTeo, hace falta energizar en orden las bobinas del mismo. Estas bobinas están diseñadas para funcionar con un voltaje y una corriente determinados, y el motor para girar a una velocidad máxima que de alguna manera depende de esos parámetros. Los motores empleados en este proyecto giran a unos 200 RPM. En esas condiciones, y debido al uso de varillas roscadas con paso fino como mecanismo de transmisión, la maquina era muy lenta.

Para solucionar este inconveniente, el “control de corriente” empleado por el autor permite aplicar al motor una tensión de alimentación de 10 a 20 veces mayor que la prevista por el fabricante. Por supuesto, de no funcionar adecuadamente la placa de control, el motor se destruiría en pocos segundos. El truco consiste en sensar permanentemente la corriente que circula por la bobina. Cuando alcanza el valor máximo soportado por el motor, el driver comienza a “pulsar” la tensión de alimentación (sin disminuir su voltaje), mediante una técnica conocida como PWM (Pulse Width Modulation o Modulación de ancho de pulso). Como resultado de esto, el motor “rinde” más, y su velocidad puede duplicarse.

: Esta placa se encarga de controlar la CNC.

: La placa, ya montada en la maquina.

Conclusión
Esta maquina resulta ideal para todos los que, en sus ratos libres, se dedican a algún hobby. Puede usarse para perforar, para grabar dibujos sobre madera, sobre acrílico o cualquier otra superficie que la herramienta empleada pueda desbastar. Dado que todos los planos e instrucciones para fabricarla están disponibles en perfecto castellano, no tendremos problemas para entender cada paso de esta guia.

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