ciclop-released

Ciclop es un kit de escáner 3D DIY. El proyecto nace con la filosofía de la comunidad RepRap1: máquinas que puedes construir con impresoras 3D. Por ese motivo la mayor parte de las piezas que conforman la estructura son imprimibles en 3D y muchas de las vitaminas son comunes a otros diseños libres como por ejemplo la Prusa i3 Hephestos2.

El diseño está publicado en GitHub, liberado bajo la licencia Creative Commons Atribution Share-Alike (CC-BY-SA). Esta licencia permite a los usuarios acceder a toda la información sobre cómo están hechos los productos y estudiarlos, modificarlos o distribuirlos, incluso con fines comerciales. En resumen, los productos con licencia CC-BY-SA pasan a formar parte del Patrimonio Tecnológico de la Humanidad.

CC-BY-SA

Diseño


Estructura del disco

disc-scructure

Id Nombre Uds Descripción
1 Motor 1 Motor paso a paso Nema 17 con conector
2 Soporte del motor 1 Pieza imprimible que conecta el motor con el rodamiento. El motor se sujeta mediante los tornillos M3, mientras que el rodamiento encaja por presión
3  Tornillo Allen M3x10 mm 5 Se utilizan cuatro para anclar el motor al soporte del motor y uno para fijar el eje del motor al acoplamiento del eje
4 Tuerca M3 1 Se aloja en el acoplamiento del eje
5 Acoplamiento del eje 1 Pieza imprimible que transmite el movimiento del motor al disco. Se acopla al eje chavetado mediante una tuerca y un tornillo M3
6  Tornillo M8x30 mm 3 Tornillos de cabeza hexagonal utilizados para anclar el soporte del disco con el rodamiento y el disco
7 Pestañas de anclaje 3 Pieza imprimible que conecta el rodamiento con el disco mediante tuercas y tornillos M8
8 Rodamiento de bolas 16014 1 Soporta el peso del objeto para que no actúe directamente sobre el eje, permitiendo el giro
9 Soporte del disco 1 Pieza imprimible que conecta el rodamiento con el disco mediante las pestañas de anclaje. Esta pieza transmite el movimiento de rotación del eje del motor al disco
10 Disco de metacrilato 1 Plataforma de 20 cm de diámetro y 8 mm de espesor. Tiene 3 orificios para los tornillos M8. Garantiza que la superficie es perfectamente plana y resistente
11 Superficie antideslizante 1 Superficie de 20 cm de diámetro de caucho EPDM antideslizante que se pega al disco. Aumenta la adherencia de los objetos a escanear

 

Estructura de la cámara

camera-structure

Id Nombre Uds Descripción
1 Soporte principal 1 Pieza imprimible con un alojamiento en la parte superior para la cámara. Contiene la electrónica en su interior
2 Cable USB 1 Cable micro USB – USB tipo A. Se utiliza para la comunicación con la electrónica, aunque también se puede prescindir de este elemento y realizar las comunicaciones por Bluetooth
3 Fuente de alimentación 1 Fuente de 12 V y 1.5 A en continua
4 Electrónica 1 Placa controladora (ZUM-BT328) y shield de potencia (ZUM SCAN). Ejecuta el firmware de control del motor y los láserers
5 Tapa trasera 1 Pieza imprimible que cubre la parte trasera del soporte principal, ocultando la electrónica
6 Cámara USB 1 Cámara web Logitech C270. Encaja en la parte superior. El cable USB va oculto en el interior de la estructura

 

Estructura de los láseres

lasers-structure

Id Nombre Uds Descripción
1 Soporte del láser 2 Pieza imprimible con un alojamiento donde se fija el láser
2 Tornillo Allen M3x10 mm 2 Se utilizan para fijar el láser al soporte
3 Tuerca M3 2 Van alojadas en el soporte del láser
4 Láser lineal 2 Láser de línea a 650 nm Clase 1 con conector. Va fijado a la estructura mediante una tuerca y un tornillo M3

 

Ensamblaje

assembly

Id Nombre Uds Descripción
1 Varillas roscadas M8x400mm 2 Conectan la estructura del motor con la estructura de la cámara en los laterales
2 Tuercas M8 28 Se utilizan para fijar las varillas con las piezas de plástico
3 Arandelas M8 18 Protegen la zona de contacto entre las tuercas y las piezas de plástico
4 Canaleta del motor 1 Pieza imprimible que cubre los cables del motor. Se encaja en la varilla M8x292
5 Varilla roscada M8x292mm 1 Conecta la estructura del motor con la estructura de la cámara en su parte central
6 Varillas roscadas M8x170mm 4 Conectan las estructuras de los láseres con la estructura de la cámara
7 Canaleta de los láseres 2 Pieza imprimible que cubre los cables de los láseres. Se encajan en las varillas M8x170

El kit incluye también cuatro patas de goma para mejorar la adherencia del dispositivo con la superficie donde se apoya y reducir el ruido durante el escaneo.

Una vez montado el escáner es recomendable asegurar que los láseres estan orientados de forma que emiten un haz de luz vertical. Sin embargo, esto no es imprescindible puesto que mediante el proceso de calibración se determina la inclinación de los mismos.

Al finalizar, se deben apretar bien todas las tuercas y tornillos, para asegurar que el resultado es un sólido rígido con un grado de libertad, es decir, no debe haber partes móviles más allá del giro del disco.

 

Patrón de calibración

pattern

Id Nombre Uds Descripción
1  Soporte del patrón 1 Pieza imprimible con un alojamiento para la superfice de metacrilato
2 Tuerca M3 2 Van alojadas en el soporte del patrón
3 Tornillo Allen M3x10 mm 2 Fija la superficie de metacrilato con el soporte imprimible
4  Superficie de metacrilato 1 Garantiza que el patrón es totalmente plano y rígido
5  Pegatina de calibración 1 Pegatina del patrón de calibración tipo “tablero de ajedrez”, utilizada en la calibración de la cámara, la triangulación de los láseres y la posición y orientación del disco

 

Trabajo futuro

Este escáner ha sido desarrollado con Autodesk InventorTM, que es software propietario. Una de las labores que queremos realizar es la migración del diseño y los componentes de Ciclop a FreeCAD3. Todo el trabajo se publicará en el repositorio de GitHub.

Os animamos a contribuir al desarrollo en FreeCAD, así como a la mejora, adaptación y evolución del diseño de las piezas del escáner.

¡Únete al proyecto!

 

Referencias

  1. Comunidad RepRap
  2. Impresora 3D libre Prusa i3 Hephestos
  3. Aplicación de diseño 3D FreeCAD