Introduction: CNC Plotter/router/láser

About: Ingenieros en Robótica

Conoce más acerca de nuestro diseño.

En la vanguardia de la fabricación y el diseño, la CNC plotter/router/láser se erige como una herramienta revolucionaria que fusiona precisión, creatividad y eficiencia. Este ingenioso dispositivo representa la convergencia de la informática y la ingeniería para dar vida a ideas con una precisión milimétrica y una gran versatilidad.

Una CNC plotter/router/láser es una máquina de control numérico que utiliza un láser, pluma, cutter, lápiz, etc., para esculpir, cortar o grabar en diversos materiales, desde madera y plástico hasta metales y cuero. Impulsada por un sistema informático, esta herramienta se convierte en el pincel digital del artista o el ingeniero, ejecutando diseños con una exactitud que desafía los límites de la creatividad. Estos diseños encuentran su lugar en una variedad de campos, pues hablamos de que esculpen obras de arte, cortan piezas precisas en la industria del mueble, graban logotipos con meticulosidad en productos comerciales y dan forma a la innovación en la creación de prototipos en el sector tecnológico. Una CNC nos abre una gran cantidad de puertas a la imaginación, es por ello que hemos preparado una documentación detallada que incluye planos, listado de materiales, código fuente y pasos de construcción; te invitamos a recrear nuestro diseño y aprender más acerca del manejo de este dispositivo. Este instructivo te guiará a través de los pasos esenciales para sacar el máximo provecho de esta herramienta extraordinaria, permitiéndole explorar nuevas fronteras en la materialización de tus ideas. 

Supplies

Materiales Necesarios:

Estructura Principal:

  • Cuadro de acrílico de 40x40 cm.
  • Madera contrachapada para la estructura (varios tamaños según el diseño).
  • Impresiones 3D en filamento para algunas partes estructurales. (Se recomienda la impresión en 3D, para una mejor precisión, solidez y resistencia en la estructura).

Mecánica:

  • 3 motores NEMA 23 de 14 kg.
  • Acoples de 8x8 mm.
  • 2 varillas roscadas de 500 mm y 1 de 300 mm.
  • Tornillería M4, aproximadamente 100 piezas de media pulgada y 1 pulgada.
  • 3 baleros de 8 mm.
  • 12 rodamientos lineales de 8 mm.
  • 4 husillos lisos de 52 cm con tuerca y 2 de 30 cm.
  • 4 pies niveladores.
  • Herramientas opcionales: pluma, lápiz, láser o router.
  • Herramientas de corte y lijado para trabajar con la madera.

Electrónica:

  • CNC Shield.
  • 3 drivers TB6560.
  • 8 jumpers macho-hembra.
  • Cable calibre 22.
  • Microcontrolador Arduino.
  • Fuente de alimentación de 24V.
  • PC para controlar y enviar G-code.
  • Cable USB para la conexión PC-Arduino.

Software y Programación:

  • Programas Inkscape y Universal Gcode Sender.
  • Herramienta opcional para programar el Arduino.

Seguridad:

  • Gafas de seguridad.
  • Guantes de trabajo resistentes.
  • Ropa de trabajo adecuada.

A continuación, te proporcionamos los links en donde puedes encontrar algunos de los materiales: 

Te compartimos el link de los softwares utilizados, que los puedes encontrar aquí:

Si tienes algún conflicto con su instalación o uso de los softwares consulta aquí:

Step 1: Diseño Y Planificación

  • Diseña la Estructura: Utiliza un software de diseño asistido por ordenador (CAD) para crear los planos de la estructura. considerando el uso de madera, impresiones 3D y acrílico, planifica la ubicación y la disposición de motores, varillas y husillos. Te recomendamos que el software sea solidworks, ya que te ofrece un diseño de fácil uso y poderosas herramientas para los ingenieros y diseñadores. 

A continuación te proporcionamos una carpeta llamada "Piezas solidworks", en la que podrás encontrar todas las piezas realizadas en el software CAD, para ser impresas en 3D con filamento: https://drive.google.com/file/d/1GJSK8_8cc69gSWoyeOb9f5R-HrAhH6mW/view?usp=sharing

Step 2: Construcción Del Marco.

  • Corte de Madera: Corta los tableros de madera según los planos. Puedes utilizar herramientas como una sierra de mesa o una sierra circular.
  • Impresión 3D: Imprime las piezas necesarias en 3D. (Se recomienda la impresión en 3D, para una mejor precisión en la estructura). Asegúrate de que las impresiones sean sólidas y resistentes

Step 3: Montaje E Instalación De Motores Y Varillas.

  • Ensamblaje de la Estructura: Ensambla la estructura utilizando tornillos y tuercas. Asegúrate de que todo esté bien alineado y nivelado.
  • Montaje de Motores: Instala los motores NEMA 23 en las ubicaciones designadas, utilizando acoplamientos y varillas roscadas.

Step 4: Colocación De Husillos Y Patas Niveladoras.

  • Inserta los husillos en los rodamientos lineales y fíjelos en su lugar.
  • Instala los pies niveladores.

Step 5: Electrónica E Instalación De Driver Y CNC Shield.

  • Conexión de la CNC Shield: Conecta la CNC Shield al Arduino utilizando los jumpers según las especificaciones.
  • Conexión de Motores y Drivers: Conecta los motores a los drivers y luego estos a la CNC Shield. Ajusta los dip switches de los drivers según las especificaciones de los motores.

Step 6: Cableado Y Alimentación.

  • Conexión de la Fuente de Alimentación: Conecta la fuente de alimentación de 24V a la CNC Shield y a los motores. Asegúrate de que la polaridad sea correcta.

Step 7: Programación Y Configuración.

  • Carga del Firmware: Carga el firmware GRBL en el Arduino utilizando un programador de Arduino. Configura los parámetros de GRBL
  • Programa el Arduino usando el IDE de Arduino.
  • Configura Inkscape y Universal Gcode Sender según las necesidades de tu proyecto.

Step 8: Pruebas Y Ajustes.

  • Prueba de Movimiento: Verifica que los motores respondan correctamente a los comandos. Ajusta la configuración si es necesario.
  • Realiza pruebas de movimiento sin la herramienta de corte/láser.
  • Calibración: Calibra la máquina para garantizar la precisión de los movimientos.

Step 9: Seguridad.

  • Instala el Cuadro de Acrílico: Coloca el cuadro de acrílico alrededor del área de trabajo para protección y seguridad.
  • Verificación de Seguridad: Asegúrate de que todas las conexiones estén bien aisladas y que no haya riesgo de cortocircuitos.
  • Coloca los pies niveladores para asegurar la estabilidad.
  • Establece un área de trabajo segura y bien iluminada.

Step 10: Acabado.

  • Ajuste Fino: Realiza ajustes finos en la máquina según sea necesario.
  • Instalación de Herramienta Opcional: Si decides usar un láser para grabado, instálalo siguiendo las instrucciones.

Step 11: Puesta En Marcha.

¡Listo! Con todas las pruebas exitosas, puedes empezar a utilizar tu CNC plotter router láser con precaución.

Recuerda seguir las medidas de seguridad en todo momento y siempre apagar la máquina cuando no esté en uso. ¡Buena suerte en tu proyecto!

Hemos preparado una demostración funcional para ti. Echa un vistazo.

Si tienes alguna pregunta o sugerencia, no dudes en escribirme un comentario. 😊