Recientemente construí un sistema de extracción para mi estación de soldadura y la cámara de mi impresora 3D.
El sistema de succión que se construyó tiene dos conexiones. Uno succiona el aire de la cámara de la impresora 3D con la ayuda de una manguera conectada y, por lo tanto, garantiza que el aire del interior se libere regularmente de posibles contaminantes. Otra manguera está conectada a la otra conexión. Esto conduce a una estación de soldadura y, por lo tanto, puede usarse como un sistema de extracción para humos de soldadura.
Para que estas conexiones individuales puedan controlarse independientemente unas de otras, estaba buscando una especie de válvula controlable. Desafortunadamente, sentí que todas las ofertas disponibles en el mercado eran demasiado caras o no adecuadas.
Entonces: hazlo tú mismo. 🙂
En la siguiente sección puedes ver algunos videos de mi válvula de mariposa imprimible en 3D. A esto le siguen instrucciones de montaje detalladas que incluyen una lista de materiales.
Instrucciones de seguridad
Sé que las siguientes notas siempre son un poco molestas y parecen innecesarias. Desafortunadamente, muchas personas que sabían "mejor" han perdido ojos, dedos u otras cosas debido a un descuido o se lesionaron. La pérdida de datos es casi insignificante en comparación, pero incluso estos pueden ser realmente molestos. Por lo tanto, tómese cinco minutos para leer las instrucciones de seguridad. Porque incluso el proyecto más genial no vale la pena lesionarse u otros problemas.
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Requisitos
Para la construcción, debe dominar las tareas de soldadura SMD. Los siguientes artículos proporcionan consejos sobre cómo hacer esto.
- Electrónica - Mi amigo el soldador
- Electrónica – Soldar componentes THT a mano
- Electrónica: suelde componentes SMD a mano
Herramienta requerida:
Material requerido:
En la siguiente lista encontrarás todas las piezas que necesitas para construir un nanoPxls.
Reúne las piezas que necesitas
Para que pueda comenzar a construir la válvula, primero debe recopilar las piezas que se enumeran aquí.
Descripción general de los componentes necesarios.
Necesitará las siguientes piezas para el montaje:
- 2 anillos de carcasa
- 1x soporte de servo
- 1 brazo Sevo.
- 1x brazo de aleta de válvula
- 1x varilla de empuje
- 1 tapa de válvula
- 1x abrazadera de eje de aleta de válvula
- 2 rodamientos de bolas 603ZZ
- Inserto de rosca 4x M3
- Tuerca 8x M3
- 2 tornillos avellanados M2x12
- 2 tuercas M2
- 1x tornillo avellanado M3x50
- 1x tornillo avellanado M3x35
- 2 arandelas de 3 mm
- Tornillo avellanado 8x M3x6
- 2 tornillos avellanados M3x12
- 1 servo SG90
Otra vista de los componentes necesarios.
Otra vista de los componentes necesarios.
Puede encontrar los archivos STL para imprimir en el siguiente enlace. Si obtiene un error al importar a su cortadora, debe descargar el repositorio completo. Al descargar el archivo STL individual, GitHub a menudo solo proporciona el archivo HTML para obtener una vista previa del archivo STL y no el archivo STL en sí.
Sobre la impresión: imprimí todos los componentes con relleno 30% y 5 perímetros de PLA.
Atornille los anillos de la carcasa
El estuche consta de dos anillos idénticos impresos en 3D. Estos se atornillan juntos para el montaje.
Necesitará las piezas que se muestran a la izquierda para el montaje.
Otra vista de las piezas de tornillo requeridas.
Para el montaje, ahora debe colocar los anillos uno encima del otro como se muestra y usando...
… primero fije uno de los tornillos M3.
Para que no se vuelva a caer, debe atornillar el tornillo de la parte inferior con una tuerca M3.
Repita esto para las ocho formas de atornillar los dos anillos.
Vista cercana de una de las tuercas M3 utilizadas.
Insertar tapa de válvula
Después de montar los anillos de la carcasa, puede insertar la aleta de la válvula.
Para poder girar la tapa de la válvula, primero debe utilizar los dos cojinetes de bolas 603ZZ.
Estos se insertan en las muescas que se muestran en el interior de los anillos de la carcasa.
Para montar la tapa de la válvula, ahora necesita los componentes que se muestran.
Primero inserte los tornillos M3 como se muestra...
...a través de la tapa de la válvula.
Luego atorníllelo junto con la abrazadera de la tapa de la válvula usando dos tuercas M3 en la parte inferior de la tapa de la válvula.
Vista superior de la tapa de la válvula atornillada.
Vista lateral de la tapa de válvula con abrazadera de tapa de válvula montada.
Para poder girar el eje más tarde con la tapa de la válvula y sujetarlo correctamente, primero se debe insertar un inserto roscado M3 en la tapa de la válvula.
Puede usar un soldador para derretir este inserto roscado en la aleta de la válvula hasta que...
...se asienta al ras en la aleta de la válvula.
Vista de primer plano del inserto de rosca M3 fusionado al ras.
Monte el brazo de la tapa de la válvula
El brazo de la aleta de la válvula es la contraparte del brazo del servo. Con su ayuda, la tapa de la válvula se gira más tarde para que la válvula se cierre o se abra.
Puede ver los componentes necesarios en la imagen.
Ahora coloque primero el inserto de rosca M3 en el hueco del brazo de la tapa de la válvula como se muestra.
Luego puede insertar el tornillo M3x50 en el brazo de la tapa de la válvula como se muestra.
Otra vista del brazo de aleta de válvula preparado.
Otra vista del brazo de aleta de válvula preparado.
Para sujetar el tornillo M3x50 insertado en el brazo de la tapa de la válvula, debe enroscar el tornillo M3x10 en el inserto roscado fundido.
Apriételo de modo que el tornillo M3x50 insertado quede atascado, pero el inserto roscado no se salga.
A continuación, puede utilizar el brazo de válvula preparado como se muestra...
... inserte en el rodamiento de bolas 603ZZ utilizado anteriormente.
Ahora coloque la arandela de 3 mm y tire del brazo de la tapa de la válvula hacia atrás hasta que...
...puede insertar el tornillo M3x50 en la tapa de la válvula.
Para que también pueda girar la parte inferior de la tapa de la válvula, ahora necesita...
… un tornillo de cabeza avellanada M3x40 y una arandela de 3 mm.
Vista de primer plano del tornillo avellanado M3x30 y la arandela de 3 mm necesarios.
Ahora inserte esto desde el lado que se muestra del anillo de la carcasa a través del cojinete de bolas 603ZZ. Luego debe insertar el tornillo a través de la arandela de 3 mm y finalmente en el eje de la tapa de la válvula.
Una vez ensamblada, la aleta de la válvula ahora debería poder girar en la carcasa.
Vista de primer plano del soporte del eje inferior.
Vista de primer plano del soporte del eje superior.
El brazo de la tapa de la válvula todavía está enchufado de forma giratoria libremente en la tapa de la válvula. Ésta sólo se sujeta firmemente a la tapa de la válvula en un paso posterior.
Adjuntar servo
La tapa de la válvula se puede abrir o cerrar con la ayuda del servo SG90. En la siguiente sección, el servo se monta en la carcasa.
Necesitará las siguientes piezas para esto.
- Servo SG90
- 2 tornillos autorroscantes de 2 mm (generalmente incluidos con el servo)
Primero ajuste el servo como se muestra...
...en el montaje del servo.
Asegúrese de que el cable de conexión del servo no esté dañado.
Tan pronto como el servo esté en el soporte, puede atornillarlo en el soporte con los dos tornillos de 2 mm.
Para que el soporte del servo se pueda atornillar a los anillos de la carcasa, ahora necesita dos insertos de rosca M3...
...insertar en los dos huecos.
Luego puedes fijar el servo con los dos tornillos avellanados M3x6...
... tornillo a los anillos de la carcasa.
Otra vista del montaje del servo atornillado.
Conecte el brazo del servo y la varilla de empuje al brazo de la aleta de la válvula
El movimiento giratorio del servo se transmite a la tapa de la válvula con la ayuda del brazo del servo, la varilla de empuje y el brazo de la tapa de la válvula.
Necesitará las siguientes piezas para la instalación.
- varilla de empuje
- 2 tornillos avellanados M2x12
- 2 tuercas M2
- brazo servo
Otra vista de las piezas necesarias.
Ahora puede apretar el tornillo M3 utilizado anteriormente para sujetar el tornillo M3x50 del brazo de la tapa de la válvula. Sin embargo, asegúrese de que…
...el brazo de la tapa de la válvula está en un ángulo de 45° con respecto a la tapa de la válvula. Cuando la tapa de la válvula está cerrada, el brazo de la tapa de la válvula debe colocarse como se muestra.
Ahora puede atornillar la varilla de empuje al brazo de la tapa de la válvula.
Para hacer esto, inserte el primer tornillo avellanado M2x12 a través de la varilla de empuje y el brazo de la tapa de la válvula.
En la parte inferior, el tornillo M2x12 se puede atornillar a una tuerca M2 y, por lo tanto, la varilla de empuje se puede unir al brazo de la tapa de la válvula.
Otra vista de la unión roscada entre la biela y el brazo de la tapa de la válvula.
Una vez que la varilla de empuje esté conectada al brazo de la aleta de la válvula, también puede conectar el lado opuesto de la varilla de empuje al brazo del servo.
Asegúrese de antemano de que el brazo del servo esté acoplado al eje del servo de tal manera que el servo todavía tenga suficiente ángulo de rotación en la dirección de apertura de la válvula. Esta es la única forma de abrir la válvula más tarde con la ayuda del servo.
Para ello, coloque la varilla de empuje en el brazo del servo y atorníllela...
...como antes con el brazo de la tapa de la válvula con un tornillo M2x12 y una tuerca M2.
Importante: definitivamente debe asegurar la tuerca M2 con un poco de barniz de bloqueo de tornillos o pegamento caliente para evitar que se afloje nuevamente por sí solo.
Una vez que haya configurado todo, su válvula ahora podría verse así. 🙂
Construcción terminada
En el siguiente párrafo puede ver algunas fotos más de la construcción terminada.
opciones de montaje
Puede usar las siguientes opciones para montar la válvula en una boquilla o para conectarla a una manguera de escape de 125 mm.
Brida enchufable para conectar una manguera de 125 mm
La siguiente brida consta de dos mitades.
Para montar la válvula en ella, debe montar la primera mitad en la superficie de montaje.
Entonces es importante que corte la superficie de montaje en el diámetro interior de la brida (en la imagen, el panel de vidrio acrílico) de forma circular. Desafortunadamente, esto aún no es visible en la imagen.
Otra vista.
Entonces puedes montar la válvula...
...y fije la segunda mitad de la brida y atorníllela a la superficie de montaje.
Montaje mediante brida
La siguiente opción de montaje es adecuada para montar mangueras de 125 mm y la válvula de mariposa configurada anteriormente.
Para hacer esto, primero debe montar la brida que se muestra en la superficie en la que se colocará la válvula.
Luego, debe preparar los dos anillos de sujeción pegando sellador de aproximadamente 5 mm de espesor en el anillo de sujeción.
Luego coloque la primera mitad del anillo de sujeción preparado alrededor del collarín de la brida...
... coloca la válvula y la sujeta con la segunda mitad del anillo de sujeción.
A continuación, puede atornillar las mitades del anillo de sujeción con dos tornillos M3.
Otra vista de las mitades sujetas del anillo de sujeción sin válvula.
Servocontrolador PCB para control
Para controlar la válvula, hice una placa de circuito que puede controlar hasta 16 servos o válvulas. Programados con el firmware ESPEasy y configurados en consecuencia, los servos también se pueden controlar y automatizar a través de publicaciones MQTT.
Pronto pondré las instrucciones para ensamblar la placa de circuito en línea y las vincularé aquí. Hasta entonces, puede usar la opción del siguiente párrafo para controlar.
ESPFácil configuración para el control
Otra forma de controlar los servos de las válvulas es usar una placa de conexión PCA9685. Si está conectado a un microcontrolador (por ejemplo, Wemos D1 Mini o ESP8266) a través del bus I2C, el microcontrolador puede controlar los servos utilizando la placa de conexión PCA9685.
Sobre esto está en el artículo. ESPEasy: conecte y controle la extensión del puerto PCA9685 PWM al ESP8266 describe cómo conectar una placa de conexión PCA9685 a un Wemos D1 Mini y configurarlo correctamente usando el firmware ESPEasy.
Puede encontrar más información sobre el control de servos utilizando la placa de conexión PCA9685 en el artículo ESPEasy: use un PCA9685 para controlar los servos.
Flujo NodeRed para el control
Si usa un controlador que está equipado con el firmware ESPEasy como se describe arriba, puede usar el siguiente flujo como un primer comienzo para controlar los servos.
Puede encontrar el flujo en el siguiente enlace. En el artículo se pueden encontrar consejos sobre cómo importar un flujo a su instancia de NodeRed. NodeRed - código de nodo de importación y exportación
Para que este flujo funcione en su instalación, por supuesto, debe adaptar el tema MQTT al nombre de su instancia de ESPEasy.
Construya usted mismo la manguera de extracción de humos de soldadura, incluido el embudo
En el artículo Impresión 3D: construya su propia manguera de extracción de humos de soldadura, incluido el embudo Describí una forma de construir una manguera de escape de soldadura a partir de algunas mangueras de escape estándar y algunas piezas impresas en 3D. Toda la información y los materiales requeridos se pueden encontrar en el artículo vinculado.
Diviértete con el proyecto.
Espero que todo te haya funcionado como se describe. Si no es así, o si tiene alguna pregunta o sugerencia, hágamelo saber en los comentarios. Si es necesario, lo añadiré al artículo.
Las ideas para nuevos proyectos siempre son bienvenidas. 🙂
PS Muchos de estos proyectos, especialmente los proyectos de hardware, cuestan mucho tiempo y dinero. Por supuesto que hago esto porque lo disfruto, pero si crees que es genial que comparta la información contigo, me encantaría hacer una pequeña donación al fondo del café. 🙂
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Hola fabuloso,
gracias por todo su trabajo y el gran esfuerzo que tomó para documentar. Muy apreciado.
Estamos interesados en crear un sistema automatizado de recolección de polvo usando estas válvulas. Para eso, también queremos usar el consumo de energía de los sistemas que generan polvo, como en uno de los videos que mostraste. Con ese fin: ¿qué enchufe wifi usaste?
salud,
René
Hola René,
Usé uno de estos enchufes wifi: https://www.amazon.de/Steckdose-Stromverbrauch-Funktion-Fernsteurung-Kompatibel/dp/B0054PSES6/
Lo importante aquí es que admiten el firmware tasmota y la medición de potencia. Además, debe asegurarse de no utilizar este tipo de enchufes para encender la máquina colectora de polvo. Incluso si pueden manejar la corriente consumida de máquinas más grandes, a menudo luchan con las altas corrientes durante la fase de arranque de los motores. 🙂
Básicamente, recomendaría tener este enchufe encendido permanentemente y usar solo la funcionalidad de medición de potencia mientras enciende y apaga la máquina a través del interruptor de encendido/apagado de serie. 🙂
También puedo intentar terminar el artículo sobre esto, que también debería incluir el código fuente de Node Red. 🙂
atentamente
Fabian
¡Gracias Fabián!
También vi que estos enchufes inteligentes [ https://shelly.cloud/products/shelly-1pm-smart-home-automation-relay ] tiene un pinout, que debería ser utilizable para el servo directamente. También puede sobrescribir fácilmente su firmware. Entonces, podría medir la corriente de un dispositivo y, si excede un límite, abrir la válvula y comunicarse con otro dispositivo para encender la válvula.
En segundo lugar, pedimos los rodamientos 603ZZ (dos personas de forma independiente) e imprimimos los archivos que proporcionó anteriormente y parece que las hendiduras son un poco grandes (al menos 0,5-1 mm) en comparación con los rodamientos. ¿Será que terminaste usando diferentes rodamientos o subiste un STL desactualizado?
Por último, un colega usó un trozo de varilla roscada M3 continua como eje para la aleta (supongo que para reemplazar la M3×30 y ×40) y dijo que le funciona mejor.
Gracias por todo su gran trabajo y Saludos,
René
Hola René,
Gracias por la pista. 🙂
Sí, eso podría ser. Después de cambiar a una impresora 3D (obviamente) más precisa, también me di cuenta de que algunos márgenes están un poco fuera de lugar.
Parece que tengo que volver a trabajar los archivos. Lo puse en mi lista. Gracias por los consejos. 🙂
atentamente
Fabian
Hola Fabián,
Estaba armando la válvula y noté que en su lista de hardware necesita un servo SG90.
En la foto usas un mg90s. Durante el montaje el cable de la sg90 no encaja.
¿Podría compartir sus archivos fuente para que pueda hacer algunos ajustes? También mejoraré el soporte del rodamiento de bolas y también estaba pensando en hacer que la parte inferior y superior de la válvula fuera un poco más gruesa para que quepa un inserto de m3. La conexión de las varillas funciona un poco mejor entonces.
Hola Bas,
sí, en los días en que creaba estos archivos, era bastante nuevo en todo el juego CAD. Hay algunas cosas en las STL que me gustaría mejorar para una nueva versión.
Lamentablemente, mi tiempo es un poco limitado en este momento.
Hasta entonces: empujé los archivos fuente al repositorio: https://github.com/Nerdiyde/NerDIYs_STLs/tree/main/STLs/butterfly_valve/source
(En ese entonces usaba Autodesk 123D para crear el CAD, lo siento por eso. :D)
atentamente
Fab