Proyecto 47.2
Puente Grúa v2
En el siguiente tutorial voy a modificar el polipasto de la pinza. En el proyecto original, un cable atado a la polea del motor Z, se encarga de subir y bajar la pinza. Pero debido a las vibraciones e inercias producidas cuando la grúa se desplaza, la pinza tiende a balancearse en exceso. La siguiente imagen ilustra el problema.
Para solucionar este problema he diseñado un sistema de cremallera rígida que se acciona con una rueda dentada, de esta forma se minimizan las oscilaciones de la pinza cuando la grúa se mueve de un sitio a otro.
1. Aprovecharemos el soporte original para fijar una pieza impresa en 3D donde irá montado todo el conjunto.
2. Diseño del soporte con SketchUp.
3. Fijamos el soporte al carro con cuatro tornillos.
4. Atornillamos el motor al soporte.
Vista frontal y superior del motor Z.
5. A continuación montamos la polea del motor Z.
6. Imprimimos la cremallera y una rueda dentada + polea GT2. Los archivos .stl están disponibles para descargar al final de la página.
La rueda dentada y la cremallera los he encontrado en Thingiverse. Son componentes de un actuador lineal. Gracias a Shiv Babber por compartir.
Como podéis ver en la imagen de arriba, los stl no son los originales, sino que los he modificado para mi propósito. Concretamente he añadido una polea GT2 al eje de la rueda y he prolongado la cremallera al doble de su longitud original. Más info al final de la página.
7. Con un tornillo M5x50 montamos la rueda dentada que acciona la cremallera.
8. Fijamos la rueda dentada con una tuerca por cada lado.
9. Lo siguiente es montar una polea que servirá para tensar la correa dentada.
10. La polea también va fijada con un tornillo M5x50 y dos tuercas, una por cada lado. En este caso el agujero es alargado para dar a la correa la tensión necesaria.
11. A continuación imprimimos dos pequeñas piezas huecas con forma rectangular, que servirán para guiar la cremallera.
12. Con un tornillo M3 montamos ambas piezas, una en la parte de arriba y la otra en la parte de abajo.
Vista superior e inferior de las guías para la cremallera.
13. Lo siguiente es montar la correa de paso GT2. Hay que ajustar la posición de la polea tensora y después apretar las tuercas firmemente.
En realidad la polea tensora me la podía haber ahorrado, pero en el momento de escribir estas líneas solo disponía de un tamaño de correa y era demasiado larga, de ahí la necesidad de añadir la polea tensora.
En este momento ya podemos alimentar el motor y probar el invento. En la imagen siguiente vemos una prueba de funcionamiento.
14. Imprimimos una abrazadera que nos servirá para unir la cremallera con la nueva pinza.
15. Con un tornillo M5x20 unimos la cremallera dentada con la abrazadera.
16. Como habéis podido observar, la pinza que aparece en las fotos anteriores no es la del proyecto original; la he cambiado porque tenía poca fuerza. También la he encontrado en Thingiverse, gracias al sr Papa Bravo por compartir.
Servomotor y piezas para la nueva pinza.
La nueva pinza, está accionada por un servo tipo Futaba S3003, con ella podemos levantar objetos más grandes y pesados.
17. Una vez tenemos el conjunto pinza+cremallera montado, introducimos el extremo de la cremallera por debajo y accionamos el motor Z para engranarlo con la rueda dentada.
18. Ya hemos finalizado el montaje del nuevo útil de nuestro flamante puente grúa. En el siguiente vídeo puedes ver una demostración de funcionamiento.
Como fusionar dos stl con Slic3r
Vamos a ver como unir dos sólidos stl con slic3r. Esto puede ser muy útil para aquellos que como yo, tienen unos conocimientos básicos de diseño 3D con FreeCad o SketchUp y necesitan modificar un stl para un propósito concreto.
Por ejemplo, en el proyecto que nos ocupa tenemos una rueda dentada para accionar la cremallera, pero ¿cómo transmitimos el movimiento a la rueda dentada?
Una posible solución es imprimir la rueda dentada y la polea y luego pegar ambas piezas con Loctite, o si tienes conocimientos avanzados de CAD, puedes diseñar una rueda + polea en una sola pieza.
Rueda dentada y polea GT2.
Pero con Slic3r podemos fusionar dos sólidos en un solo stl, imprimirlo y obtener unos acabados mucho mejores que si los imprimimos por separado y luego pegamos ambas piezas.
Para ello añadimos las dos piezas en la bandeja de Slic3r y después hacemos coincidir lo más exactamente posible los centros de las piezas.
Después hacemos clic en Export STL... ponemos un nombre al archivo y lo guardamos.
Borramos todos los objetos de la bandeja con Delete All y añadimos el .stl que acabamos de guardar y lo que vemos es que Slic3r ha fusionado los dos sólidos en una sola pieza que ya podemos imprimir.
Ahora tenemos una rueda dentada accionada mediante una polea GT2 ¿conocíais este truco? yo lo he descubierto por casualidad y me parece una pasada.
Otro ejemplo. La cremallera que sube y baja la pinza de la grúa, la encontré en Thingiverse, pero resulta que es muy corta. Solución: añadir una segunda cremallera y unir los extremos.
Añadimos una segunda cremallera.
Giramos 180º una de las cremalleras y unimos el último diente de una cremallera con el primero de la otra.
Después clic en Export STL... borrar todos los objetos de la bandeja e importar el que acabamos de guardar y ya tenemos una cremallera el doble de larga.
Arriba, cremalleras unidad por sus extremos y abajo las dos cremalleras fusionadas.
Eso es todo. Espero que esta actualización os haya resultado útil.
¡Hasta pronto!
Links
Mira el proyecto original en el enlace de abajo. Incluye instrucciones de montaje, el esquema de conexión y el código para el Arduino.
Puedes descargar los archivos SketchUp y .STL empleados en este proyecto, en el enlace de aquí abajo.