Caja para Olinuxino

Hola,

Hoy os hablaré de una cosa un poco distinta a lo habitual pero que puede que os interese. He hecho una caja para mi Olinuxino y la he cortado por láser y os vengo a contar un poco de qué va a el tema. Hoy me voy a tirar el rollo de pro y voy a estructurar la entrada en partes con nombres absurdos como en la universidad, más para la burla que por el fin didáctico.

Motivación:

Olinuxino es, para que nos entendamos, una especie de Raspberry Pi, un Single Board Computer de toda la vida, basado en un procesador Allwinner (A10 o A20, sobre todo) un procesador chino que hace poco entró en la polémica porque se saltó alguna cláusula de la licencia GPL (después de que yo comprara el cacharrete, si no se lo compra su padre). En mi caso yo tengo un Olinuxino LIME2 4GB. Pagué un poco más de pasta para que viniera con una memoria NAND interna que al final no he sido capaz de usar, así que, de momento, mi opinión es que la memoria interna es tirar el dinero. De todas formas ya le sacaré partido de otras maneras, estad tranquilos.

Bien. Como era un poco dangerous tenerlo suelto por mi casa, diseñé una caja en 3D para imprimir en Shapeways. Molaba mucho todo el rollo pero salía muy cara y además, creo que tomé mal las medidas y la hice mal. Así que nunca llegué a pedirla y se quedó guardado en mi casa el cacharrete por miedo a romperlo porque no tenía protección. Poco tiempo más tarde se me ocurrió hacerla cortando con láser, así que cogí a mi amigo FreeCad y decidí ponerme a aprender a hacer planos con él, ya que sólo sabía hacer 3D. Y eso hice.

Generalidades:

Antes de ponerme necesitaba saber la mejor manera de hacer una caja sólo con componentes planos, que no es tan sencillo como parece. ¿Cómo haces para que se mantenga cerrada? Esas preguntas son clave.

Así que estuve investigando un poco, tanto sobre eso como sobre el corte por láser. Resulta que incluso las máquinas más baratas son muy precisas, así que se puede ajustar el diseño al máximo y eso es bueno. Encontré algunas cosas interesantes, en sitios como Ponoko, que es una comunidad de corte por láser, mientras buscaba recomendaciones de materiales y restricciones del proceso.

La primera de ellas se trata de un pequeño truco muy interesante para evitar que haya fisuras en el Metacrilato[1] (también conocido como Acrylic Plastic en estos sitios). Se trata de hacer unas pequeñas circunferencias en las esquinas, para evitar que se concentren las tensiones.

Otra es la forma interesante que tienen para que las cajas se mantengan cerradas. Aprovechando el grosor del material (funciona a partir de varios milímetros de grosor), se pueden hacer huecos para las tuercas y los tornillos.

Podéis ver unas explicaciones de ambas cosas aquí.

Lo demás, es un poco de ingeniería 😉 y saber hacer los encajes, o copiárselos a otro señor que haya puesto el proyecto libre en internet y ajustarlos a tu tamaño (que es casi la definición de ingeniería).

Necesidades:

Necesitaba que la placa no tocase ni la tapa superior ni la inferior y ahora no disponía de la posibilidad de añadir separadores centrales como en el diseño 3D.

Quería que fuera lo más barato posible, por lo que tenía que analizar como reducir el precio y el material adecuado (madera no, que queda fatal).

Quería que quedase lo más bonito posible y que se viera la luz de encendido.

Rapidez, que ya había hecho el 3D y estaba un poco harto.

Toma de decisiones:

Para evitar que la placa tocase las tapas decidí ajustar mucho el tamaño en longitudinal y hacer que la placa se apoyase sobre los conectores. Podía haber hecho unos separadores intermedios pero complicaría el ensamblaje. El resultado es una caja completamente desmontable que no necesita de pegamentos.

El precio de este tipo de cortes se separa en dos factores: tiempo de máquina y coste de material. Para reducir el primero, simplemente no añadí ningún tipo de letra (podía haber añadido el nombre de los conectores etc.). Respecto a lo segundo, entre los materiales más baratos había: cartón, madera y metacrilato (entre otros).

Me decidí por el metacrilato transparente por temas estéticos. Hubiese cogido el negro, porque adelgaza, pero no sé por qué en el último momento le di importancia a la luz de encendido y a ver la placa a través de la caja (cosas de frikis).

El grosor es de 3mm, esto es porque necesitaba cierto grosor para las tuercas y porque es uno de los más comunes y baratos.

Para acabar lo más rápido posible, intenté no inventar la rueda y copiar de otro proyecto que encontré en internet. Además, como ya tenía el diseño 3D, podía robarle las medidas de los huecos y aprovecharlas.

Desarrollo:

Todo el desarrollo lo hice en software libre (¿en qué si no?): FreeCAD e Inkscape fueron mis amigos en este viaje. El primero para la parte seria y el otro para los detalles de color y esas cosas aunque resultó más útil de lo que creía.

Primero pedí prestado el proyecto de otro tipo, el que os muestro más arriba. Pero ese estaba ya en en .svg y necesitaba pasarlo a FreeCAD para poder editarlo bien. Así que lo abrí en Inkscape, lo exporté como un archivo .dxf y lo importé en FreeCAD con un módulo especial que me descargué desde una web ya que por defecto no viene por temas de licencia[2] (aunque te dice cómo añadirlo, tuve errores pero buscando un poco lo hice, no es complicado).

Una vez en FreeCAD, como no tenía conocimientos del uso en 2D me dediqué a jugar entre el modo Drawing y Sketcher para hacer el diseño. Convirtiendo en varias ocasiones de uno a otro. Seguramente haya mejores maneras, pero a mí el Sketcher me encanta, pero no me permite hacer todo lo que se puede en el otro así que tengo que cambiar.

Entre las formas que tomé del otro proyecto, que resultaba ser muy similar a lo que yo quería (normal, las cajas de electrónica son muy normales), y los diseños que ya tenía hechos del 3D no me costó mucho desarrollar el tema.

Midiendo todo de nuevo, me di cuenta que, por problemas con las medidas, la caja en 3D que había hecho era más pequeña que lo que tenía que ser y tenía algunas cosas mal, así que tuve que reajustar todos los tamaños y además, en las conversiones (o por un mal click, no sé) los tamaños de todo se me redujeron como al 70%, por lo que tuve que ajustarlos después y eso me ha generado algunos problemas de cara al final.

Antes de enviarlo a cortar, fui inteligente y lo imprimí en papel y lo recorté a mano, para asegurarme que iba bien el tema del tamaño y no jugármela. Hice unos ajustes y la preparé para imprimir. Problema: no encontraba dónde. Todos los sitios tenían unos gastos de envío épicos.

Así que todo se paró de nuevo a la espera de encontrar un sitio.

Finalmente, tras tenerlo parado cierto tiempo, mi cabezonería me llevó a hablar con un viejo conocido de los tiempos en los que traduje varios Tutomics (unos comics para enseñar electrónica) al Euskera. El creador de esta iniciativa fue el que me indicó con quién hablar (LAFA CREA), que resultó que había dejado de cortar por láser (pero imprimen 3D, así que os dejo link), pero me redirigieron muy amablemente  a Arquimaña, unos arquitectos de Donostia – San Sebastián que hacen unas cosas muy chulas, entre ellas, cortar por láser.

Finalmente, ellos me cortaron las piezas y las recibí aquí.

result1

Tengo que mencionar que la preparación de las piezas es muy importante y hay que mandarlo todo bien hecho, como el servicio de corte pida. No es un tema difícil y en mi caso todavía menos, simplemente hay que asignar colores a cada tipo de corte en mi caso son todos cortes de lado a lado, pero si sólo se quisiera marcar habría que indicar con otro color etc. Otra de las cosas que se pueden hacer es juntar las piezas de tal manera que se corten ambas de una sola pasada, haciendo coincidir las líneas, pero yo no lo hice porque me suponía algo más de lío en Inkscape y no es un programa que controle en absoluto.

Antes de mandar a cortar, además, miré un poco sobre las tuercas. El proyecto que copié decía que usaba tuercas M3. Investigando, ya que no tenía ni idea de tuercas, vi que la medida que usan es muy común en informática y electrónica, sin ir más lejos, los separadores y tornillos de los ordenadores es la rosca que suelen usar. Así que me acerqué a la tienda de componentes electrónicos más cercana y compré un pack de tuercas y tornillos en el que vienen de varios tipos de tuercas (M2, M3 y M4 para varias longitudes de tornillo, y me costó 3,80€).

Olinuxino BoxFinalmente me llegó y vi que algunas cosas no encajaban bien así que cogí una lima y las ajusté:

-El hueco para el conector de la tarjeta era pequeño por un lado. Lo he arreglado en el archivo.

-El hueco de los botones de reboot estaba desplazado hacia un lado. Lo he arreglado en el archivo.

-Los huecos para las pestañas no tenían suficiente holgura y hacían que los tornillos no fuesen necesarios (la propia presión deja todo en su sitio) y complican en ensamblaje. Los he arreglado en el archivo aumentando los orificios un 2%, que a lo largo se nota un poco (0,2 mm en los huecos pequeños) y creo que ayuda. De todas formas, se puede montar sin ese añadido también.

A pesar de esos pequeños fallos la mía ya está montada y estoy contento y esas cosas. Le he instalado una Debian de las imágenes que tiene Igor Pecovnic en su web, en una tarjeta SD de 32GB y ya lo tengo listo para jugar.

Olinuxino Box WorkingY nada. Eso es todo…

Que no… No os he hecho leer todo esto para no poneros el archivo después, no soy tan malévolo.

He puesto el archivo descargable gratuitamente en la web de Ponoko listo para cortar, pero hace falta tener una cuenta para poder descargarlo.

Os añado aquí también los archivos, también con otro estilo: los cortes internos marcados en amarillo y los externos en rojo. Os dejo también el pdf y el svg. La licencia es Attribution – Share Alike, como todo el blog este.

DESCARGA EL ARCHIVO AQUÍ.

Ahora sí que termino. Espero que os haya parecido interesante el tema.

Un abrazo.


[1] Si no lo digo reviento: el dibujo de la molécula que viene en la wikipedia parece un señor narigudo haciendo gimnasia rítmica con una pelota.

[2] FreeCAD tiene licencia LGPL y, para evitar problemas de licencia, decidió quitar todo lo que no fuera LGPL del código fuente. Este módulo tiene licencia GPL, por eso fue retirado.

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9 pensamientos en “Caja para Olinuxino

  1. Nice LIME box made with laser cutter | olimex

    • Gracias por el comentario!
      Ya, me di cuenta tarde de lo de la memoria interna, pero no hay problema. Gracias por el enlace!

      Un saludo.

  2. Great! Your enclosure looking really cool. But what about DXF files? I can only see SVG files and these aren’t what most laser cutter companies would expect – they would accept either DXF or some strange stuff like CDR. As well as it’s not what LibreCAD can open, either. And, uhm, LibreCAD seems to be GPLed, too, and seems to prefer to deal with DXFs. DXF files are most common things used in industry to exchange technical drawings. SVG is not meant to do it, actually.

    And idea to convert SVG -> DXF… it could work, but gives a lot of headroom for mistakes, from both human and software sides. And if I mess it up, say, scale, during conversion, learning it after wrong cutting could be rather costly and time consuming thing 😦

    But whatever, thanks for your efforts! Too bad your blog is not in English so I had to use stupid Google Translate to understand anything at all.

    • Hi!
      About the files:
      I made them in SVG because I made the design for Ponoko and they have some tutorials about Inkscape. Finally, as the shipping was too expensive, I cut the pieces in a small company located here in Spain, they only needed the PDF files.

      I’ll take into consideration your comment for the next time and work with LibreCAD and DXF files too. Thanks for the information.

      About the language:
      Well, when I started with the blog, I thought about it. There are a couple of reasons to write in Spanish. Let me tell you:

      – There are tons of information in English (most of the references I use are in English too). I wanted to use this blog as a bridge between non-technical non-English-speaking people and the technical-Engish-speaking world.
      – I wanted to write in a very informal way (that’s why the google translate says weird stuff). The contents are sometimes very technical and I wanted to represent that I’m just a normal dude who studied engineering. I wanted to keep the language simple, near to the people, and in English I have not enough control over that.

      On the other hand, I need more effort to write in english and I just want to let it flow.

      Thank you for the comment 🙂

      • I only learned about Ponoko today, and they proven to be troublesome to download files due to registration demands. On other hand I got curious, googled a bit and figured out there’re some local factories around me, doing laser cutting here and there and their pricing is more or less sane. I think it would be rather strange idea to rely on foreign online service if there’re fabs and labs around doing the very same.

        They usually going to deal with either DXF or CDR (and sometimes AI) files. CDR and AI are probably because they deal with advertising stuff and so on, and 2D DXFs are common for engineers.

        As for SVG, it’s actually 1st time I see svg for technical drawings. Sure, I have a lot to learn but it not seems to be common exchange format for factories around. Sure, they’re not opernsource-inclined, but as I told I got curious and installed LibreCAD which seemed to have quite few dependencies, yet it appears to be quite straightforward for 2D stuff one usually expects from CAD programs. And it mostly expects DXFs, too. And to my taste, CAD program seems to be more convenient than inkscape for such drawings. It shows grid, uses typical elements, can snap to another element and makes reasonably easy to create “proper” (closed) contours which seems to be what cutter really wants. I guess it’s possible to do so in inkscape, but it’s not CAD. after all.

        As for language: your goal is really great – trying to show others how to become a maker is very kind of you :). But English is our common denominator – it’s not my native language. But I like Olimex boards too, as well as I like OpenSource. Btw, you’ve been mentioned on Olimex – that’s why I’m here. Looks like Olimex guys are quite happy about opensource enclosure for their boards.

        Either way, thank you. After all, I learned few rather useful tips and tricks about how to do cutting right (e.g. special handling of corners and some ideas how to make multi-part box “right”, so it looks cool and practical in terms of assembly).

  3. Ahh, btw, I’ve attempted to convert your svgs to dxf using inkscape. While it mostly worked, it proven to be quite troublesome process. First, it reqiured to install some extra packages after trying-and-failing. Twice. Then, it created DXF, sure. But…

    1) Contours were not closed (in libreCAD: hatching fails, selection by contour fails, etc). Many laser cutters would face issues for sure.

    2) Inkscape is way too “smart”. It used *splines* to represent corners, anti-cracking thingies, and even holes. Yikes! While LibreCAD can handle splines, it does not considers result as closed contours and some operations are limited. Many laser cutting facilities are unable to deal with splines and explicly require not to use them.

    3) I got impression some drawing lines aren’t exactly parallel to vertical or horizontal edges. Error is very small and takes a lot of efforts to notice and wouldn’t be really visible. Yet I’m not really sure what is cause. Conversion inaccuracy? Or is it was part of original drawing?

    4) Hopefully scale wan’t screwed during conversion :D. At first glance it seems to be okay 🙂

    And while it is really great way to become more familiar with your CAD program, I would’t call it easy adventure – I’m currently half-way re-working DXF to match “safe” requirements :).

    And “safe” requirements which are ok for most cutters seem to be:
    – Only lines and arcs should be used (splines are explicitly rejected by many faciliies).
    – All contours should be closed.
    – It is also wise to check for “hidden” lines. Cutter does not cares if it already cut this area and would cut twice, increasing price for no reason. It takes some caution to check what you’re doing and what is actual outcome 🙂

    But overall it is quite funny experience 😀

    • Oh! very interesting comments!
      I explain in the post (i know it’s in spanish, that’s why i’m translating it here) that i had to convert an svg file to a dxf to import it in freecad. For the process I only made “save as dxf” in inkscape and I opened it in freecad using an external module.

      I think the scale has some problems in this conversion but I don’t know if it was in freecad or in inkscape.

      About the splines, in industrial laser cutting companies they may be rejected but, in this kind of laser cutting services (ponoko and such) there’s no problem with them. You could laser cut or engrave your portrait or that kind of non-industrial designs.

      I’m pretty sure that the process I followed is not right but it worked. As engineer, I think it’s enough for the first time, but I take into consideration the suggestions and comments to optimize the process the next time.

      Thanks for the information.

      Best regards.

      PD: I maybe come soon with a new post about librecad 😉

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