Construcción de la maqueta

Los materiales utilizados para la construcción de la maqueta han sido:

  • Listones de madera.
  • Fuente de alimentación.
  • Placa calefactora.
  • Perfil de aluminio.
  • Tubo.
  • Botella.
  • Barra roscada métrica.
  • Nuez de laboratorio
  • Bomba de agua.
  • Arduino.
  • Servomotor 180º 90g.
  • Motor paso a paso.
  • Motor DC 5v.
  • Módulo de relés.
  • Placa controladora de motores.
  • Motor trifásico sin escobillas 1000Kv.
  • Placa solar 5v 2w.
  • Batería de polímero de litio (LiPo) 3s 11.1v 1500mAh.
  • Mecanismo movimiento de un cajón.
  • Varilla removedora.
  • Puente rectificador de diodos.
  • Condensador electrolítico de 25v 100Mf.
  • Varilla roscada 5mm.
  • Bridas.

METODOLOGÍA EN LA CONSTRUCCIÓN DE LA MAQUETA

A continuación se detalla, en orden, las fases y la metodología seguida en cada una de ellas.

Todo el material utilizado ha sido reciclado de otros lugares y dispositivos.

1º.-  Montaje del chasis con los listones de madera.

 2º.- Tolva de sólidos:

Cortamos una pieza de 10cm del perfil de aluminio, tras ello instalamos el servomotor que hace mover la compuerta para permitir el paso del almidón y colocamos un motor CC en la parte inferior para que pueda caer más fácilmente al hacer vibrar la tolva.

 3º.- Tolva de líquidos:

Abrimos la botella por la parte inferior y taladramos un agujero en el tapón.Pegamos la entrada de la bomba de agua al tapón y la sellamos con silicona termofusible. En la salida de la bomba conectamos el tubo.

4º.- Mecanismo de Agitación:

 Cortamos otros 10 cm de perfil de aluminio donde colocamos el motor, paso a paso, reciclado de una impresora. En el eje del motor colocamos la varilla agitadora. Esta pieza la sujetamos al mecanismo de un cajón para así poder subir o bajar la varilla para introducir el recipiente donde se fabrica el bioplástico. 

5º.- Acoplamiento a la cuba mezcladora:

Instalamos el mecanismo agitador en el chasis y a continuación colocamos las dos tolvas, orientando la salida del sólido y sujetando el tubo que viene de la bomba de líquidos al recipiente principal.

6º.- Electrónica:

 Colocamos en el chasis el arduino con la placa controladora de motores ya instalada. Acoplamos el módulo de relés a su lado y lo conectamos al arduino. La bomba de 12v va conectada al relé, que accionamos con el arduino y por último, el servomotor y el motor CC a la placa controladora de motores.

Tras ello, le cargamos el código correspondiente para el control de la maqueta:

#include <Servo.h> 

#include <AFMotor.h>

//Declaracion de variables

int bomba = 2;  //La bomba se encuentra en el pin 2

int suma = 0;   // Variable para que solo se ejecute la primera vez

//STEPPER

// Conecta un Motor stepper con 200 pasos por revolucion (1.8 grados)  NEMA 17 200 pasos 

// Para el motor 2 se utilizan los puertos (M3 and M4)

AF_Stepper motor(200, 2);

// DC motor on M2

AF_DCMotor motorV(2);

//SERVO

Servo servo1;

void setup() {

 //PUERTO SERIE   

  Serial.begin(9600);

  //SETUP STEPPER REMOVEDOR

  motor.setSpeed(60);  // 60 rpm    

  //SETUP BOMBA GLICERINA

  pinMode(bomba,OUTPUT);

  // SETUP VIBRADOR

  motorV.setSpeed(200); //INICIO VIBRADOR

  //SETUP SERVO HARINA

  servo1.attach(9);

}

void loop() {

  Serial.println(«COMIENZO DEL PROCESO»);   

  if (suma==0) { 

    Serial.println(suma);

    delay(1000);

    //BOMBA

    Serial.println(«BOMBA»);

    digitalWrite (bomba,LOW); //ENCIENDE RELE (EN EL RELE ES AL REVES)

    delay(5000);

    digitalWrite (bomba,HIGH); //APAGA RELE

    delay(1000);

     //SERVO HARINA

    Serial.println(«SERVO»);

    servo1.write(0);

       // ARRANCA VIBRADOR

      motorV.run(FORWARD); 

    delay(15000);

    // PARAR MOTOR #2

    motorV.run(RELEASE); //STOP VIBRADOR

    servo1.write(90);

    delay(1000);

  }  

  Serial.println(«REMOVIENDO»);

  motor.step(200, FORWARD, MICROSTEP); 

  motor.release();

  suma=suma+1;

  Serial.println(suma);

}

Tras comprobar el código y hacer la primera prueba, decidimos poner un sistema para alimentar de forma renovable la maqueta. En nuestro caso ni el motor sin escobillas ni la placa solar podían generar suficientes vatios como para poder alimentar directamente la maqueta, pero si podían cargar la batería LiPo, lentamente, para poder alimentarla en caso de corte de luz durante algo menos de una hora (excepto la placa calefactora, ya que va a 220V AC consumiendo 1500W y la maqueta funciona a 12v DC y un pico de consumo de poco más de 30W).

 El motor trifásico (izquierda en la foto) lo conectamos a un rectificador de diodos para pasar de corriente CA a CC y un condensador para depurar la salida y junto con la placa solar (derecha en la foto), cargar lentamente la batería que va conectada directamente al circuito del arduino.

El resultado final se observa en la siguiente fotografía: