Diseño Preliminar - Motor BLDC de Flujo Axial

Estas son perspectivas del diseño preliminar de un motor BLDC de flujo axial y la transmisión para una bicicleta eléctrica.

Restauración de Bicicleta Playera

Este es un proyecto de baja tecnología que empecé el fin de semana pasado, consistió en restaurar una bicicleta playera que compré en el 2002 a $130. La tenía abandonada muy oxidada y con las cubiertas destruidas.

1) La desamé por completo 

2) Limpié todo con nafta y desengrasante.

3) Coloqué 2 rayos que faltaban y centré las ruedas

4) Lijado, lavado y pintado a soplete con convertidor de óxido negro brillante (las llantas también las pinté)

5) Armado de ruedas con cámaras y cubiertas nuevas.

6) Cambio de todos los rodamientos y armado final.

Controlador Para Motores BLDC 1.0

Sigo trabajando en el controlador para motores BLDC, armé una plaqueta experimental con la etapa de potencia, si bien eléctricamente no está muy bien, ya que monté los mosfets en zócalos (con la idea de experimentar con mosfets de mejor calidad y obviamente un buen disipador) y las borneras que estoy usando tampoco son recomendas; por otro lado reforcé muy bien las pistas por donde circula mas corriente. Les dejo una foto del montaje, del circuito y el código fuente.

Controlador de Motor Brushless (BLDC) con Arduino Nano

Hoy estuve diseñando y fabricando un prototipo de controlador para motores brushless (BLCD), usando componentes que tenía en casa.

 

Algoritmo para detectar la línea laser

Sigo avanzando con el Escáner 3D SinapTec. Hoy desarrolle un primer algoritmo para detectar la línea laser, no se si va a ser el algoritmo definitivo, pero funciona relativamente bien, como para hacer las primeras pruebas.

Avances en Escáner 3D SinapTec

Finalmente después de trabajar en la matemática y algunos algoritmos, decidí que forma física va a tener el escáner 3D. Los elementos necesarios son: una cámara estática que grabe video (webcam, smartphone, etc.), una línea laser vertical estática, un patrón de calibración y una cama con un patrón impreso. 

Se filmarán videos con la pieza a escasear ubicada sobre la cama y se moverá la cama usando los dedos, la misma se puede rotar, trasladar, levantar, etc.; de forma tal que la línea laser se interfiera con al pieza a escasear.

Pros:

1) Hardware mínimo y económico.

2) Pegando la pieza a la cama se podrían hacer uno o varios escaneos con distintas posiciones de la cámara y el laser, sin necesidad de hacer un alineado posterior de las nubes de puntos.

3) Al no trabajar en tiempo real se podrán procesar los videos en cualquier computadora sin importar el poder de cómputo, simplemente tardará mas o menos tiempo; y no hace falta que soporte OpenGL.

Contras:

1) Puede que la interpretación de la posición de la cama en el espacio no sea lo suficientemente precisa para lograr escaneos de calidad.

2) Algoritmo más complicado que usando una cama giratoria.

3) Al trabajar con videos no se podrá ver en tiempo real como se genera la nube de puntos.

El video es un ejemplo de cómo el programa interpreta el patrón de la cama y de esta forma determina a partir de la información 2D de la cámara, su posición en el espacio 3D. Está tomado con un smartphone viejo de gama baja que solamente filma de 640x480

Escáner 3D SinapTec - Primeros Experimentos

Este fin de semana largo empecé un nuevo proyecto, el diseño y construcción de un scanner 3D económico con el menor hardware posible.

Lo primero que hice fue trabajar en el álgebra y en los primeros algoritmos, si bien me queda bastante álgebra por resolver creo que ya tengo resuelta una de las partes mas complicadas.
En la imagen se ve una cuadricula, el soft detecta esa cuadricula con la que calibra la cámara, calcula las distorsión radial y la distorsión tangencial (apropósito uso una webcam de mala calidad para ver como resuelve la distorsión); luego dibuja los eje XYZ en perspectiva. Por último hago click en la imagen y calcula la posición donde hice click en la cuadricula (X, Y y Z=0).

La primer hoja de fórmulas muestra como llevar puntos 3D al plano de la imagen, algo así como realidad aumentada (lo que hice con los ejes dibujados), esta parte es la mas sencilla ya que OpenCv lo resuelve automáticamente, pero tuve que analizar como hacerlo manualmente para lograr el proceso inverso, es decir como a partir de puntos del plano de la imagen calcular punto 3D en el mundo real (lo que hace un escaner 3D); esto se ve reflejado en la segunda hoja de fórmulas.

3D Printer Host 1.1 – Corriendo en Varios Sistemas Operativos

Mac

Raspbian (Linux para Raspberry PI)

Ubuntu 12.04.5 LTS (Linux)

Windows Clásico

Windows XP

SinapTec - 3D Printer Host 1.1 DISPONIBLE!!!

Ya está disponible la segunda versión del 3D Printer Host SinapTec, esta versión tiene un visualizardor de Gcode  muy sencillo y liviano. Otras funciones que agregué son: el cálculo de las dimensiones de la pieza a imprimir, el número de capas y también muestra las cantidad de capas impresas (ejemplo: 10 de 100 capas).

HostSinapTec11.zip

Al igual que la versión anterior hay que tener instalado Python 2.7.11 y PySerial 2.5

https://pypi.python.org/pypi/pyserial/2.5

https://www.python.org/downloads/release/python-2711/

Visualizador de Gcode del Host Multiplataforma

Está tomando forma el visualizador de Gcode del Host Multiplataforma SinapTec

SinapTec - 3D Printer Host 1.0 DISPONIBLE!!!

Ya está disponible una primera versión del host que estoy programando.

Para los que no vienen siguiendo el proyecto les comento que se trata es un host multiplataforma programado en Python, es un único archivo .py y una carpeta con los iconos, es super liviano y estable, ideal para PCs viejas con pocos recursos.

HostSinapTec10.zip

Está probado en Windows XP y Raspbian, pero debería funcionar en muchos otros sistemas operativos. Para que funcione hay que tener instalado Python 2.7.11 y PySerial 2.5

https://pypi.python.org/pypi/pyserial/2.5
https://www.python.org/downloads/release/python-2711/

Por ahora lo probé con el firmware TeacCup, y simulé el funcionamiento en Marlin.

El cuadro blanco grande no hace absolutamente nada es el espacio reservado donde se va a graficar el gcode, pero esa función aún no está desarrollada.

Interface Gráfica - Host Multiplataforma SinapTec

Está tomando forma la interface gráfica del host multiplataforma que estoy programando. Está hecha con Tkinter que es la herramienta que viene por defecto con Python para hacer GUIs, no es la mas potente, pero es robusta, no hace falta instalar nada mas; y no varía mucho la forma en que se visualiza en los distintos sistemas operativos.

El gráfico del GCode no es real, simplemente es una impresión de pantalla de gcode.ws a modo de ejemplo.

En Raspbian:

En Windows XP:

3DPrinter Host Multiplataforma SinapTec 1.0

Hace tiempo que tenía ganas de aprender un nuevo lenguaje de programación para usar en mis proyectos, ya que desde el 2003 no estudiaba nada de programación. Después de averiguar sobre la infinidad de lenguajes que están de moda me decidí por Python, me pareció que es el que mas se adapta a lo que yo estaba buscando. Durante la semana pasada leí algunos manuales y para practicar me pareció un buena idea hacer un host multiplataforma para impresoras 3d, se que no es nada nuevo, pero resultó ser un proyecto de fin de semana apasionante.

Por ahora funciona por la consola, y solamente tiene las características indispensables:

1)      Hace un escaneo de los puertos disponibles

2)      Abre el puerto elegido y permite definir el baudrate

3)      Permite enviar Gcodes y Mcodes por la consola (ejemplo: send M105)

4)      Abre archivos Gcodes (ejemplo: open archivo.gcode)

5)      Manda a imprimir (print)

6)      Archivo de ayuda (help)

7)      Cierra el archivo Gcode (close)

8)      Salir del programa (exit)

La idea es tener un algoritmo sencillo y robusto para a futuro ir agregándole más funcionalidades como ser, una interface gráfica multiplataforma (con wxPython o algo similar), visor de Gcodes 2D, seguirdor del GCode mientras imprime, un algoritmo de estimación de tiempo de impresión, visor de Gcode 3D, integración con slicers, visor de STL, etc.

Por ahora es todo un éxito, funciona perfectamente tanto en Windows (XP) y Linux (Raspbian), el Gcode lo generé con Slic3r y por ahora solamente lo probé con el firmware TeaCup. Más adelante voy a probar con más sistemas operativos, slicers y firmwares.

Para los que estén interesados les dejo el código fuente, solamente son 293 y está lleno de comentarios para que cualquiera lo pueda entender (sin comentarios ni espacio entre líneas son 173 líneas de código) en un solo archivo.

HostSinapTec10.py

Para que funcione obviamente tienen que tener Python (yo uso la versión 2.7)

https://www.python.org/download/releases/2.7/

y pySerial que es el módulo que se encarga de la comunicación por puerto serie (yo tengo instalada la versión 2.5)

https://pypi.python.org/pypi/pyserial

Ejemplo Windows:

Ejemplo Raspbian:

Boceto de Nueva Impresora 3d SinapTec Full Metal

El fin de semana pasado empecé a diseñar mi nueva impresora, la idea es fabricar una X head YZ bed totalmente de metal. El render es de un primer boceto rápido muy esquemático, lo que esta en azul es chapa de 1/8” (3,2mm) cortada con laser y las chapas en celeste son chapas #18 (1,24mm) cortadas y plegadas; para que sea mas liviana y económica. La idea es que todos los mecanismos y electrónica queden ocultos. Les dejo una foto de las primeras compras que hice durante la semana. Espero sus comentarios, críticas y sugerencias.

Características:

Volumen de impresión: 200x200x200

Hotend: de fabricación propia similar a mis otras impresoras (doble fan de capa)

Extrusor: direct drive con motor de alto torque. (mas adelante tengo la idea de hacer un extrusor doble)

Transmisión de movimiento XY: poleas y correas GT2 (me cansé de pelear con las tanzas multifilamento)

Transmisión de movimiento Z: varilla roscada M4x0,7 con doble rodamiento en los extremos para evitar Z wobble.

Guías: trefilado AISI304 de 8mm y rodamiento lineales lm8uu o bujes de delrin.

Electrónica: SinapTec AT328.02 o RAMPS. La idea es que dependiendo del presupuesto se pueda fabricar con o sin cama caliente, que se le pueda agregar display autónomo y autolevel.