Construir un bobinador sencillo con motor paso a paso

En este tutorial aprenderemos a fabricar un bobinador casero con unos pocos componentes y una placa Arduino.

Podéis ver el vídeo completo de como se monta este proyecto en este link: Bobinador casero muy sencillo

Los componentes que vamos a necesitar para montar este proyecto son:

• 1 Placa Arduino Mega 2560
• 1 Placa Ramps 1.4
• 1 Motor nema 17 2.5Amp
• 1 Driver A4988
• 1 Acoplador flexible 5mm a 5mm
• 1 Varilla roscada M5
• 4 Tuercas M5
• 5 Piezas impresas de plástico ABS o PLA (si no tenéis impresora 3d, podéis adquirirlas  en www.print3des.com, enviando un mensaje por la tienda)
• 1 Fuente de alimentación 12V 15-20Amperios

 En la siguiente foto podéis ver el resultado final del proyecto.

En el siguiente enlace, podéis descargar el diseño stl de las piezas y el firmware marlin adaptado (sin chequeos de temperatura ni chequeos de tope de giro del motor paso a paso) para que el motor paso a paso puede girar de forma ilimitada en ambas direcciones.

Diseño piezas impresas y firmware marlin

¿Como se monta el proyecto?

El montaje del proyecto es muy sencillo.
Primero  engancharemos el motor paso a paso a la varilla M5 de unos 30 centímetros con el acoplador flexible.
Luego tendremos que introducir una tuerca M5 en la varilla roscada, la primera presa para el carrete y una segunda tuerca para que la presa quede fijada. Las tuercas y la presa las situaremos como a 5 o 7 centímetros del acoplador.

Ahora introduciremos el carrete de plástico y pondremos la otra presa de la misma forma que la anterior. Las presas tienen que dejar bien fijado en carrete para que este no se mueva.

El siguiente paso es anclar con unos tornillos los soportes para el motor paso a paso en alguna madera que tengamos a mano.

Por último colocaremos el motor con el carrete ya fijado sobre los soportes. Yo siempre fijo la madera a la mesa en la que hago las bobinas con un gato. De esta forma no se mueve nada la madera al comenzar el bobinado.

Con esto ya tenemos montado  este sencillo dispositivo. Solo nos queda conectar la electrónica.
Para conectar la electrónica, seguiremos los siguientes pasos:

• Instalar el entorno de desarrollo de Arduino. En este enlace os lo podéis descargar Descarga del IDE de Arduino
• Conectar la placa Arduino al puerto usb de un PC.
• Arrancar el IDE de Arduino
• Seleccionar Herramientas ->tarjeta y seleccionar Arduino Mega 2560
• Seleccionar Herramientas ->puerto serial y seleccionar el puerto del Arduino
• Copiar el directorio Marlin (del zip que os he puesto al principio) a Bibliotecas->Documentos->Ardunino (o el directorio que tengáis configurado en Archivo->preferencias -> ubicación del sketchbook). El directorio se tiene que llamar Marlin, de lo contrario no aparecerá en siguiente paso.
• Seleccionar Archivo->Sketchbook->Marlin
• Seleccionar Archivo ->Cargar
• Con esto ya tendremos el firmware cargado en la tarjeta Arduino. Ahora acoplaremos la tarjeta Ramps 1.4 a la tarjeta Arduino. Es sencillo, solo encaja de una forma.
• El siguiente paso es pinchar el driver A4988 en la placa Ramps y conectar el motor. En esta imagen hemos utilizado en slot dedicado al extrusor 1. Se puede observar  la disposición de los cables por los colores. El ajuste de la resistencia del driver, queda mirando hacia la izquierda de la foto, justo a la izquierda del disipador.

• Lo único que falta es conectar las conexiones  de tensión a una fuente de alimentación de 12V y 15-20Amp. Es el conector verde situado en la parte superior derecha de la foto.
• En esta imagen se aprecian todas las conexiones de una Ramps, obiar los componentes que no se utilizan en este proyecto.

 ¿Como se mueve el motor?

Para mover el motor utilizaremos el software Pronterface. Se puede descargar en el siguiente enlace Printrun (pronterface)
Hay que seguir los siguientes pasos: 

• Arrancar el Pronterface
• Seleccionar el puerto COM de la placa Arduino y pulsar conectar
• Justo debajo del botón "Extrude" pondremos los milímetros a extruir, y a la derecha de esta casilla, pondremos la velocidad de extrusión. Una velocidad adecuada es 300mm/s.
• Para hacer girar el motor pulsaremos el botón "Extrude" o el botón "Reverse" según queramos que gire en una u otra dirección. Os recomiendo poner un milímetro de extrusión para que os aseguréis del sentido de giro del motor, antes de comenzar el bobinado.
• Con estos motores, 408mm de extrusión, equivalen a 100 espiras (vueltas). A partir de este dato, podéis calcular los milímetros que os hagan falta para hacer vuestra bobina.
• Para hacer el bobinado, os recomiendo ir haciendo las espiras poco a poco, por ejemplo de 200 en 200. De esta forma si tenéis que deshacer el bobinado por algún motivo, no tendréis que deshacer toda la bobina.

 

Espero que os sea de utilidad este tutorial. Si os apetece podéis dejar vuestros comentarios con preguntas o sugiriendo mejoras.