Haz que tu granja de impresoras 3D sea más cómoda de manejar

De momento, y aunque esto está a punto de cambiar, no me refiero a que puedas hacer piezas en serie. La impresión 3D no es exactamente para hacer grandes tiradas de piezas, al menos con máquinas domésticas o profesionales, aunque sí lo es con máquinas industriales y eso es otra historia. Pero eso no significa que no se pueda, ya que comienzan a aparecer Impresoras 3D, de las llamadas, de cama infinita que bien pueden hacer piezas muy grandes o pueden imprimir muchas piezas.

Lo mejor es que le eches un vistazo al vídeo, donde Naomi Wu, de Creality explica cómo está siendo el desarrollo de la Creality Belt 3DPrintMill Infinite-Z, así como una introducción a su funcionamiento.

Ahora que ya sabes por dónde van los tiros de la impresión 3D y cómo una granja de impresoras puede convertirse en un monstruo de la producción, vamos a descender al más cotidiano lab de impresión personal y vamos a ver cómo hacer que el manejo de las impresoras sea mucho más cómodo.

Mi planteamiento consiste en poder encender y apagar 3 impresoras con un mando a distancia y poder enviar los archivos de impresión desde el móvil, una tablet o un ordenador, pero sin tener que tocar las tarjetas micro SD.

Todo el montaje está hecho para que sea polivalente en vez de un desarrollo cerrado y de uso exclusivo. Está claro que no es la única forma de hacer algo similar y que a muchos se les pueden ocurrir otras soluciones, incluso mejores, pero ésta es una de ellas y es la que hoy te cuento.

La parte de encendido y apagado de las impresoras la he realizado dentro del ecosistema Sonoff. Por si no lo conoces, Sonoff parte del concepto de un interruptor que se conecta a la red wifi y que permite encender y apagar dispositivos eléctricos a distancia desde la app Ewelink. La esencia de los interruptores Sonoff es un ESP8266 más un relé, que dispone de un firmware preinstalado que se encarga de recibir órdenes desde la app Ewelink y usando los servidores del fabricante. Como el interior del interruptor Sonoff es un ESP8266 estándar y hay a quien no le gusta depender de servidores externos y más si éstos están en China, hay diversos desarrollos de firmware como Tasmota o Espurna que se pueden instalar en el interruptor Sonoff y añadir nuevas funcionalidades no dependientes de servidores externos. Si quieres profundizar en el conocimiento de las tripas de los interruptores Sonoff y cómo cambiarles el firmware, date un paseo por la web Programar Fácil, donde tienen una serie de artículos muy interesantes sobre el tema.

De entre los diversos modelos de interruptores Sonoff, nos encontramos con el modelo Sonoff 4CH que es el que yo he usado. Se trata de un interruptor de 4 canales y que, por tanto, puede controlar el encendido y apagado de 4 dispositivos. De este modelo de interruptor, hay 2 variantes. Una simple que se controla únicamente desde la wifi y un segundo modelo que además dispone de un receptor de RF en la banda de 433 Mhz (Sonoff 4CH Pro). A pesar de que yo quería controlar 3 impresoras (más adelante te explico por qué 3 y no 4) con un mando a distancia, no he usado el modelo Sonoff 4CH Pro, que es el que viene con el receptor y el mando de serie, sino que he usado el otro modelo «más sencillo» y he añadido al montaje el dispositivo Sonoff RF Bridge que se trata de un dispositivo puente entre la red wifi y las señales RF de 433 Mhz. ¿Esto qué significa? Pues que yo podría estar en Salamanca, por decir un sitio, pulsar mi mando a distancia y que mi Sonoff RF Bridge reciba la orden del mando y la envíe a través de Internet hasta mi interruptor Sonoff y éste encienda la impresora 3D que está en mi taller al otro lado del mundo. En cambio, si hubiera usado el modelo que incluye el receptor RF de 433 Mhz, cuando el alcance del mando se pierde, ya no hay forma de controlar las impresoras a distancia. Otra de las ventajas de usar el Sonoff RF bridge, es que puede controlar hasta 16 mandos con 8 botones cada uno. Y ahora imagínate el tamaño que puede tener el montaje que podemos hacer y es que yo, por ejemplo, controlo no solo impresoras, sino luces, persianas, cámaras de CCTV, alarmas, sensores de apertura de puertas y ventanas y algún que otro electrodoméstico y todo a base de ir añadiendo interruptores Sonoff y mandos a medida que los voy necesitando.

Antes te comenté que el interruptor Sonoff 4CH puede controlar 4 dispositivos, pero que yo solo manejo 3 impresoras 3D. La razón es que el cuarto canal lo dedico a controlar el encendido y apagado de una Raspberry Pi con el archiconocido Octoprint. En mi caso, utilizo una Raspberry Pi 3B+ y con un pequeño apaño en el software de Octoprint, lanzo 3 instancias de éste de forma que cada una controla una impresora diferente. He probado a lanzar 4 instancias, pero la Raspberry Pi 3B+ ya no puede y se hace muy lento el proceso. Supongo que usando una Raspberry Pi 4 con 4GB u 8 GB de RAM, no habrá problemas.

Este no es el sitio para hacer manuales o tutoriales detallados sobre la configuración de dispositivos, por eso prefiero encauzarte hacia otras web donde sí hay esos buenos tutoriales para usarlos como referencia y en el caso de cómo lanzar varias instancias de Octoprint, la mejor referencia es esta web.

Vamos a recapitular y ver los dispositivos usados hasta el momento, así como un esquema de cómo queda todo el montaje:

  • Sonoff 4CH. Como te comento, uso el modelo que no tiene receptor de RF
  • Sonoff RF Bridge. Este es el centro de operaciones y además de recibir las señales del mando a distancia, puede controlar también sirenas y alarmas, así como casi cualquier dispositivos que trabaje con una frecuencia no codificada de 433 Mhz.
  • Sonoff RM433. Este es el mando a distancia que yo uso. Puedes usar cualquier otro que funcione en la frecuencia de 433 Mhz, pero este tiene la ventaja de disponer de 8 botones y el precio de muchos otros que tienen solo 2.
  • Ewelink. Es la app para IOS y Android con la que se controla todo el ecosistema Sonoff.
  • Raspberry Pi. En mi caso uso una Raspberry Pi 3B+, que es la que tenía. Lógicamente, si no tienes ya una, lo que más sentido tiene es que compres una Raspberry Pi 4 de 2 GB de RAM, que va más que sobrada para todo este montaje y su precio es ligeramente superior al del modelo 3B+
  • Octoprint. Este software se instala en la Raspberry Pi y es el que se encarga de controlar la impresión, recibir los archivos GCODE que se envían desde el ordenador y hasta realizar timelapse con una cámara conectada a la Raspberry Pi. Yo uso dos tipos de cámaras para controlar las impresiones. Por un lado tengo una cámara infrarroja conectada a la Raspberry Pi que me permite controlar las impresiones con las luces apagadas y también uso un móvil viejo que con la app IP Webcam para Android lo convierte en un cámara web que se integra perfectamente en Octoprint. Además, si tengo que realizar alguna videoconferencia, este móvil con IP Webcam me sirven perfectamente como webcam para usar con Google Meet.

Por cierto que, aunque te parezcan muchos dispositivos, el precio de todos ellos no supera los 100 euros, incluida la Raspberry Pi, y para el servicio que ofrecen, creo que merece la pena cada euro invertido.

A continuación puedes ver el esquema de conexiones de todo el montaje:

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La instalación de los componentes es sumamente sencilla. Lo primero que tienes que hacer es conectar los dispositivos Sonoff a tu red wifi. Todos se conectan igual. Una vez que tienes instalada la app Ewelink en tu móvil, conecta a corriente cada dispositivo, de uno en uno. Luego pulsas el botón hasta que se pone en modo emparejamiento, le indicas a la app cuál es el SSID y la contraseña de tu wifi y le dices que busque el dispositivo. El manual que viene con todos los dispositivos Sonoff es muy detallado y te indica de forma muy clara todos los pasos a seguir. A pesar de ello, puede haber algún móvil que te dé algo de guerra. A mi me la dio un Samsung Galaxy S7 en su día y descubrí que dejando la wifi conectada y desactivando los datos, ya nunca me fallaba, así que, por si acaso, ahora lo hago siempre que intento emparejar un dispositivo Sonoff nuevo, sea cual sea el móvil que use.

Ahora que ya tienes conectados los dispositivos Sonoff a tu wifi y dados de alta en la app Ewelink, tienes que hacer la instalación eléctrica. Dado que el Sonoff 4CH es un interruptor que, digamos, tienes que ponerlo entre el enchufe de corriente y cada dispositivo que quieras conectar al interruptor. Verás que tienes tres conectores marcados como L, N y E (tierra) y tendrás que conectar un cable que venga desde el enchufe con sus tres hilos en los conectores que están marcados como Input. El de color amarillo/verde lo conectas al E (tierra), el marrón al conector marcado como L (fase) y el azul al marcado como N (neutro). Ahora haces lo mismo con los cables que van hasta las impresoras y hasta el transformador de la Raspberry Pi.

Perfecto. Si todo lo has conectado bien y no has invocado a los dioses del humo blanco y los chiporroteos, ya podrás encender y apagar las impresoras desde tu móvil con la app Ewelink. Ahora queda poner en marcha el mando. Vamos a ello.

Para que sea posible encender y apagar un dispositivo al pulsar un botón del mando es importante que no des de alta el mando como tal, sino que cada uno de los botones lo declares como una alarma. Con este truco, el Sonoff RF Bridge creerá que ha saltado una alarma y entonces lanzará una escena que habrás definido en la app Ewelink. La forma de hacerlo es muy sencilla. Te dejo con el manual del Sonoff RF bridge para que puedas seguirlo y con el manual del mando Sonoff RM433 para que configures los botones (recuerda configurar cada botón como una alarma o si no, no funcionará bien el montaje).

Yo lo que hago es asignar el primer botón de la izquierda para encender el dispositivo número 1 y el primer botón de la derecha para apagarlo. Igual hago con el resto de botones y de esa forma enciendo y apago 4 dispositivos con este mando. Podría complicar la situación usando IFTTT y Tasker para Android, de forma que cada botón actúe como conmutador, es decir si pulso una vez el botón y el dispositivo está apagado, lo enciendo y si está encendido, lo apago. De esta forma se podrían controlar 8 dispositivos en vez de solo 4. Yo no lo he hecho así, porque solo quería controlar 4 dispositivos, pero no veo muy complicado hacerlo y tal vez lo haga en algún momento y así te explico cómo hacerlo.

Con esto ya tienes funcionando toda la parte del ecosistema Sonoff. Ahora ya solo te queda poner en marcha la Raspberry Pi con Octoprint (la versión para la Raspberry Pi de Octoprint se llama Octopi). El procedimiento es muy sencillo. Lo primero es descargar Octopi desde la web de Octoprint. Como sabes, la Raspberry Pi arranca desde una tarjeta Micro SD, pero éstas suelen ser un tanto susceptibles a corromperse cuando hay apagados inesperados por falta de corriente, por eso es preferible arrancar la Raspberry Pi desde un dispositivo USB, ya sea un pendrive o un disco portátil y éste puede ser mecánico o SSD. En el caso de usar una Raspberry Pi 3B+, los puertos USB son 2.0, por lo que la velocidad del dispositivo USB que uses no es muy crítica. En el caso de usar una Raspberry Pi 4 ya nos encontramos con puertos USB 3.0, por lo que si usas un pendrive para arrancar, procura que sea también USB 3.0 o superior para que todo vaya más rápido y fluido.

El único inconveniente es que Raspberry Pi, tanto la 3 como la 4, no están preparadas de serie para arrancar desde USB, por lo que tendrás que prepararlas antes de nada. El procedimiento es diferente para la Raspberry Pi 3 y la 4, así que te dejo un par de artículos que te explican cómo se realiza el proceso. Este es para la Raspberry Pi 3 y este otro es para la Raspberry Pi 4.

Para instalar los archivos de imagen del sistema operativo de la Raspberry Pi, incluido Octopi que en realidad es Raspbian con Octoprint ya instalado y preconfigurado, lo más fácil es que uses el software Balena Etcher. Solo tienes que seleccionar el archivo imagen que deseas instalar, a continuación seleccionas el dispositivo USB donde quieres instalar la imagen, pulsas sobre Flash! y esperas a que acabe.

Vale. Ya tienes tu Raspberry Pi lista para arrancar desde el puerto USB y con Octoprint listo para funcionar. Ahora enciende la Raspberry Pi, desde un navegador accede a la interfaz de Octoprint, tecleando http://octopi.local y sigue los pasos que te indica Octoprint para realizar la primera configuración básica. Cuando la tengas, verás una pantalla similar a esta en tu navegador.

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Deberás pulsar sobre «Settings» y revisar todas y cada una de las opciones con detenimiento para optimizar el funcionamiento de Octoprint y sobre todo para que funcione como tú quieres. Además podrás instalar algunos plugin para añadir funcionalidades extras. Hay muchos, así que tienes para entretenerte investigando. Uno que yo siempre instalo es el de Pushbullet, que cuando termina la impresión me envía un mensaje en el que incluye una foto de la pieza ya acabada.

Ya básicamente esto es todo. Como ves es mucho lo que hay, tanto en lo que yo te explico como en los tutoriales a los que hago referencia, pero no te abrumes porque aunque sea mucho, es todo muy sencillo de realizar.

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Author: fbueno.net

Sarcástico, irónico y cáustico. Agnóstico, irreverente, apolítico, apátrida y ciertamente asocial. Defensor del abstencionismo reflexivo y amante del Rock.