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Robot Cartesiano

Categoria: MAQUINA

Introduccion

PIK_420 es un robot cartesiano de bajo costo diseñado para dibujar circuitos impresos (PCB) de una sola cara utilizando un marcador permanente sobre placa de cobre.

Este proyecto nacio con el objetivo de crear una herramienta accesible para estudiantes, makers y entusiastes de la electronica que desean fabricar sus propios circuitos en casa sin depender de servicios externos o maquinaria industrial costosa.

A diferencia de una CNC tradicional de fresado, PIK_420 funciona como un plotter de precision, utilizando motores paso a paso NEMA 17, tornillos T8 y control mediante Arduino Uno con GRBL.

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Lista de Materiales

● 3 Motores Nema 17 .

● 3 Coplees flexibles 5mm a 8 mm.

● 3 Tornillos sin fin T8 con tuerca:

35 cm

7 cm

20 cm

● 6 Varillas lisas de 8 mm:

20 cm

12 cm

25 cm

● 8 Rodamientos lineales LM8UU

● 6 Varillas roscadas 5/16" - 18 UNC:

38 cm

26 cm

20 cm

● 32 Tuercas de 5/16" - 18 UNC.

● Tornilleria y tuercas M3

● 34 tornillos para madera #6 x 5/8".

● 1 Madera 16 x 10 x 1 pulgadas.

● Goma antideslizante .

● 1 Arduino Uno .

● 1 CNC Shield para Arduino Uno

● 3 Drivers A4988 .

● 1 Fuente de alimentacion de 12V 5A

Lista de Piezas 3D

Todas las piezas fueron impresas en material PLA, con: 30% de relleno. 3 perimetros de bucle. Altura capa recomendada: 0.16mm.

● PIK_420 - EsqMadera x4.

● PIK_420 - CadCama x2.

● PIK_420 - EsqCuadrado x2.

● PIK_420 - EsqTriangulo x2.

● PIK_420 - SopArduino x1.

● PIK_420 - SopCables x1.

● PIK_420 - SopFuente12V x1.

● PIK_420 - SopHttaLapiz x1.

● PIK_420 - SopLinealZ x1.

● PIK_420 - SopMotX x1.

● PIK_420 - SopMotY x1.

● PIK_420 - SopMotZ x1.

● PIK_420 - SopOtroY x1.

Total, de piezas a imprimir: 19 piezas.

ENSAMBLAJE MECANICO

1. Base estructural

Paso 1. Cortar el tablón de madera a las dimensiones: 16 x 10 x 1 pulgada.

Verifica que los cortes estén rectos para evitar desalineaciones posteriores.

Paso 2. Colocar las 4 piezas EsqMadera en cada esquina del tablón.

Fijar cada pieza con dos tornillos para madera #6.

2. Conjunto estructural del eje X

Paso 3-5. En una varilla roscada de 38 cm, insertar en este orden: EsqCuadrado - SopMotY - EsqTriangulo

Cada pieza debe ir con dos tuercas 5/16", una a cada lado (NO apretar todavia).

Paso 6. Separar EsqTriangulo y SopMotY a 7 cm y apretar las tuercas.

Paso 7. Separar EsqCuadrado y SopMotY a 19 cm y apretar las tuercas.

Paso 8-10. En otra varilla roscada de 38 cm, insertar en este orden: EsqTriangulo - SopOtroY - EsqCuadrado .

Cada pieza debe ir con dos tuercas 5/16", una a cada lado (NO apretar todavia).

Paso 11. Separar SopOtroY y EsqCuadrado a 7 cm y apretar las tuercas.

Paso 12. Separar EsqTriangulo y SopOtroY a 19 cm y apretar las tuercas.

3. Instalacion del motor eje X

Paso 13. Colocar un Cople Flexible de 5mm a 8mm a un Motor Nema 17

Paso 14. Atornillar el motor en la pieza SopMotX usando tornillos M3x10mm

Paso 15. Insertar en la pieza SopMotX una varilla roscada de 26 cm, con dos tuercas 5/16" en cada lado

Paso 16. Montarlo entre las piezas EsqCuadrado y EsqTriangulo de los conjuntos previamente armados

Paso 17. Centrar la pieza SopMotX dejando 8.25 cm de separación por lado y apretar las tuercas 5/16"

Paso 18. Agregar la varilla frontal de 26 cm con una separacion de 18.5 cm entre las piezas EsqCuadrado y EsqTriangulo. Y apretar las tuercas para que no se mueva

Paso 19. Atornillar toda la estructura previamente construida a la base de madera, utilizar los tornillos para madera #6

4. Conjunto Cama Movil

Paso 20. Instalar 4 rodamientos LM8UU en las dos piezas CadCama

Paso 21. Fijar la tuerca de cobre (T8) en una de las piezas CadCama y atornillarla con tronillos M3x20mm y tuerca M3 del otro lado

Paso 22. Unir ambas piezas CadCama con dos varillas roscadas de 20 cm

Una pieza CadCama queda fija atornillada por ambos lados

La otra pieza CadCama queda movil colocando solo dos tuercas 5/16" como se muestra en la imagen

Paso 23. Agregar tornillos M3x20mm para sujetar la placa

Paso 24. Insertar las varillas lisas de 29 cm desde el frente de todo el conjunto de la base pasando por la cama hasta llegar a la siguiente abrazadera

Fijar las varillas lisas atornillando las abrazaderas usando tornillos M3x12mm con su respectiva tuerca M3

Paso 25. Insertar el tornillo sin fin, atravesando la cama para conectarse al coplee flexible del motor eje X

6. Conjunto Eje Z

Paso 26. Instalar dos rodamientos LM8UU a la pieza SopMotZ

Paso 27. Instalar la tuerca de cobre T8 y atornillarla con tornillos M3x16mm

Paso 28 y 29. Colocar coplee y tornillo siin fin de 70 mm a Motor Nema 17

Paso 30. Insertar dos rodamientos LM8UU a la pieza SopLinealZ

Paso 31. Instalar en la pieza SopLinealZ la tuerca de cobre T8 y atornillarla con tornillos M3x16mm

Paso 32. Pasar el tornillo sin fin del motor eje Z a traves de las piezas SopMotZ y SoplinealZ, y atornillar el motor con tornillo sM3x10mm. Nota. Los cables del motor van hacia atras

Paso 33. Insertar en la pieza SopMotZ las varillas lisas de 12 cm y apretarlas usando las abrazaderas con tornillos M3x12mm

6. Conjunto Eje Z

Paso 34. Colocar un Coplee Flexible de 5mm a 8mm al 3er Motor Nema 17

Paso 35. Fijar el motor y atornillarlo en la pieza SopMotY

Paso 36. Colocar las dos varillas lisas de 25 cm en la pieza SopMotY

Paso 37. Integrar conjunto Z eb las varillas lisas de 25 cm. las varillas deben llegar a las abrazaderas de la pieza SopOtroY , y apretarla con tornillos M3x12mm

Paso 38. Insertar tornillo sin fin de 20 cm atravesando: SopOtroY - Tuerca del conjunto Z - y llegar hasta el coplee de 5-8mm

7. Soporte de herramienta

Paso 39. Se colocan dos tuercas M3 por el lado interior de la pieza SopHttaLapiz , y del otro lado se colocan tornillo sM3x16mm

Paso 40. Fijar con tornillos M3x12mm la pieza SopHttaLapiz en la pieza SopLinealZ

Paso 41. Fijar con tornillo sM3x8mm la fuente de 12V en la pieza SopFuente12V

Paso 42. Atornillar con tornillos para madera #6 la pieza SopFuente12V a la base de madera

Paso 43. Fijar con tornillos M3x6mm el Arduinno Uno en la pieza SopArduino

Paso 44. Fijar con tornillos para madera #6 la pieza SopArduino a la base de madeara

Robot completamente ensamblado

Imágenes de los componentes

Motorreductor amarillo 5V