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Hace ya tiempo que se me paso por la cabeza el hacer maquinitas controladas por el Ordenador para que me echaran una mano en la construccion de mis modelos. Esto me llevo a tener que buscar toda la informacion necesaria para hacer algo que se saliera de la caja del Pc, ya que hasta el momento mi experiencia con los Ordenadores habia sido solo de Software, y a pesar de ser extensa, nunca me habia salido de los dominios de su prisma contenedor.
Pues bien, tras tener esto claro, me puse manos a la obra en busca de informacion, tanto de software, como de hardware para poder controlar algo por alguna de las clavijas que tiene el PC. Me voy a un buscador de internet (www.altavista.com) y pongo: "parallel port"
Me doy de narices con una pagina (www.doc.ic.ac.uk/~ih/doc) que trataba del tema y que no solo tiene ejemplos y explicacion sobre el puerto paralelo del pc, sino que pude ver como todas mis dudas se quedaban resueltas tras comprobar que existian los famosos motores Paso a Paso y su tecnica de control. Esto lo podeis ver de forma simplificada en mi pagina en el apartado de TECNICA.
Tras buscar una disketera de 5 1/4" y extraerle el motor, compro el uln2003 y lo conecto a un puerto paralelo extra que le puse a mi pc para asegurarme que no corria riesgo la placa madre de mi PC.
Hago un pequeño programita para enviar la señal correcta a los motores, y lo ejecuto. El motor gira pa lante, pa tras, mas rapido, mas lento, etc...
Ahora solo quedaba darle vueltas a la cabeza sobre como hacer la maquina ya que mis medios mecanicos son escasos por lo que me voy a internet otra vez y busco CNC FOAM y me salen varios ejemplos, pero todas ellas son de mesa en cruz. Algo complejo para lo que yo era capaz de construir en mi comedor. Un ejemplo lo teneis en la pagina de Juanchi
Pues Bien, tras muchos dias pensando y buscando chatarra que me pudiera servir para mi maquina, me topo con unas guias de cajon que van con rodamientos (Gentileza de mi compañero de Hobby Luis Manuel Gonzalez) y tras comprobar que su rigidez y exactitud eran buenas, paso a aceptarlas y a pensar como puedo hacer algo con ellas.
Para
que la maquina no sea muy grande, se me ocurre el mecanismo de la tijera
y de los motores en paralelo, esto hace que la maquina no deba tener gran
robusez ya que nungun carro debe soportar a otro y por lo tanto hay simetria
de fuerzas en los motores, lo que me permite poder utilizar motores pequeños
sin problemas...
El
unico inconveniente es que el movimiento vertical del extremo de la tijera
no es lineal pero como el Ordenador es quien la controlaria, eso lo resolvi
via Software. El detalle de la tijera es que al hacer coincidir el extremo
superior de la tijera con el eje de giro de la pata inferior (verticalmente
hablando) esto produce que al empujar la pata inferior del brazo largo
de la tijera, el extremo superior del mismo brazo, se mueva segun un eje
vertical, por lo que no deberia hacer correcciones horizontales a la hora
de mover verticalmente el punto de apoyo del hilo de Nycron...
DETALLE
DE MATERIALES UTILIZADOS
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Para la construccion de la tijera se a utilizado aluminio cuadrado de 20x20x1 al cual se le ha precticado las perforaciones para albergar los rodamientos que sirven de eje de las articulaciones. Los rodamientos utilizados son de las correderas de las ventanas que a pesar de no ser muy precisos, cumplen bien su funcion ya que nunca desarrollan un giro completo y su utilidad es la de eliminar las holguras paretando las tuercas de las barras roscadas que pasan por su interior. De esta forma conseguimos una rigidez perfecta para la tijera... |
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A las guias de los cajones
se les debio reforzar con duraluminio de 4mm ya que por si solas no tienen
la rigidez sufuciente como para soportar los esfuerzos que la tijera le
transmite a las guias. Con esto conseguimos una mas que aceptable rigidez
a torsion de las guias.
Para el movimiento horizontal de las guias se ha utilizado barilla roscada de 6mm lo que unido a los 200 pasos por vuelta de los motores, consigo una presicion de 0.005mm por paso. La bancada de la barilla roscada se realiza mediante un rodamiento, esta vez de mayor calidad, que posea un diametro interior de 6mm para que con solo dos tuercas sujetamos la barilla al rodamiento y asi evitamos las holguras horizontales de la barra roscada. |
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Lo que mas trabajo cuesta
es el motar todo para que su movimiento sea preciso y sin que se necesite
grandes esfuerzos para su movimiento. Para esto lo que recomiendo son muchas
horas y mucha tranquilidad ya que en alguna ocasion estuve tentado a practicar
el vuelo libre con la maquina desde la ventana de mi taller...
Mas adelante detallare las distintas partes de la maquina con fotografias, pero al ser muy simple, espero que no tengais problemas para entender su funcionamiento... |
FUNCIONAMIENTO DEL CONTROLADOR
En mi pagina web, en el apartado de TECNICA, explico brevemente como se controlan los motores paso a paso unipolares de cuatro fases, ya que hay otro tipo de motores PAP. Estos motores se reconocen facilmente ya que tienen mas de 4 cables, un comun (como minimo), y las cuatro fases...
Si sabeis como es la filosofia de control de los motores, de lo contrario, os recomiendo que leais mi articulo, os dareis cuenta rapidamente que con un solo puerto paralelo solo se pueden controlar dos motores de forma sencilla. Para controlar mas motores hace falta el uso de electronica auxiliar que nos ayude a controlar el doble de informacion. Otra opcion es instalarle dos puertos paralelos al ordenador y controlar dos motores con cada uno de ellos, pero hay algo en el subconsciente que nos dice que asi no se deben hacer las cosas a pesar de ser una solucion aceptable y valida...
Pues, necesitaba encontrar
informacion suficiente como para poder realizar el controla de los motores.
Acudo a internet y ras buscar
Stepper
Motor Me voy a una pagina de electronica eya.swin.net
y en su apartado de electronica analogica encuentro una descripcion de
un chip llamado SAA1027 que se encarga de gestionar el bobinado de los
motores y la unica señal que hay que proporcionarle es el sentido
de giro y el instante en que debe dar el paso. Esto hace que para cada
motor solo haga falta dos señales, y como solo tenemos cuatro motores,
con los 8 bits del puerto lpt podemos controlar los cuatro motores casi
sin problemas...
Un ejemplo correctisimo
de como hacerlo, lo podeis encontrar en la pagina de juanchi
el cual tiene los esquemas de los circuitos y ademas, ofrece el controlados
para que os lo bajeis...
Pero esta no es la forma en como yo controlo los motores. Para conseguir la informacion, me apunte a la lista de correo de la pagina de electronica de eya y alli me cruce con un miembro de la lista que se decidio a echarme una mano. Tras explicarle mi problema, el me comento que podria utilizar un chip para memorizar los datos que envie a traves del lpt y utilizando dos chip donde cada uno de estos controlaban a sendos ULN's, podria controlar los cuatro motores de forma directa.
Este controlador no acepta motores de mas de 300mA. de consumo |
El chip utilizado es el
74LS374 que es una "especie" de memoria que guarda los datos que tiene
en la entrada cuandos se le manda una señal por una de sus patas,
y no cambia su estado hasta que se le vuelve a configurar otra señal
de entrada. de esta forma, la filosofia del envio de señales seria
la de enviar la senal para los primeros dos motores y decirle al primer
chip que la memorice, y luego enviar la seña de los otros dos motores
y activar el segundo chip. Como cada chip es el encargado de controlar
los ULN's y a cada uln van dos motores, ya tenemos el control de los cuatro
motores.
Segun esto, ya os habreis dado cuenta de la falta de mas datos para controlar el motor. Para cada motor hacen falta cuatro datos, uno para cada bobina, por lo que con los 8 bits de datos del puerto lpt podemos controlar 2 motores a la vez. |
SOFTWARE
DE CONTROL
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El
programa de control lo he realizado en C bajo MS-DOS. Los motivos
por lo que he hecho esto asi es por:
1 Desarrollo de un
controlador sencillo...
Asi el controlador solo se limita a mover motores pap segun un fichero de pasos estandar sin tener que estar especialmente programado para cada maquinaria en concreto... |
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La
interfaz de generacion de ficheros esta basada en el programa
AUTOCAD (diseño asistido por ordenador) al cual le he programado
unas ordenes especificas para el diseño de las figuras que se pretenden
cortar con la maquina. Observad que no he dicho perfiles, ya que la maquina
esta pensada como si de una impresora se tratara (pero menos sofisticada)...
En la foto de la izquierda se aprecia el menu que he creado para que su uso sea mas comodo... |
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Aqui se aprecia como es
posible cortar cualquier cosa que seamos capaces de dibujar en AutoCad
y que no sobrepase los limites de la maquina...
Esto tiene una gran ventaja (poder hacer muchas cosas) y tiene sus inconvenientes (hay que saber muy bien lo que se hace) |
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Aqui se aprecia un corte realizado en poliestireno extrusionado de un ala de un velero de competicion para F5Bb (electrico) y que espero tenero acabado dentro de poco... |
COMENTARIO
Pues bien, tras muchos meses de trabajo, he conseguido terminarla y actualmente me hallo en fase de desarrollo y diseño de aviones para que el uso de la maquina sea rentable...
Mas
tarde ampliare mi articulo con mas detalles, pero si alguien necesita mas
informacion sobre el tema, no dudes en hacerme un e-mail...
Paginas Web's Relacionadas con el tema:
http://www.geocities.com/SiliconValley/Garage/8211/circuito/paralelo.htm
http://www.wokingham.demon.co.uk/software/software.htm
http://www.wokingham.demon.co.uk/prog/programming.htm
http://hometown.aol.com/drigotti/HobbyCNC.htm
http://www-ev.ser.fm.uit.no/TorCgi/TorCgi.exe/Elnix/Howto/StepMotor/Jones.twb
http://www.lvr.com/parport.htm
http://home.soneraplaza.nl/mw/prive/luberth/plotter/plotter.htm