DOLLY VIDEO/ FOTOGRAFICO tipo SKATE

E' un dolly a ruote per fotocamera compatta o reflex, o per videocamera, per riprese sia lineari che circolari. Adatto anche alla realizzazione di time-lapse.

Caratteristiche

Di base si tratta di un "carrello" adatto a sostenere una testa fotografica sulla quale piazzare una fotocamera piuttosto che una videocamera.
Deve essere usato su una superficie liscia come un tavolo o un pavimento regolare.
Può essere mosso manualmente o può muoversi autonomamente grazie ed un motore e un semplice controller.

La tavola del Dolly è in compensato marino verniciato.
La forma che ho dato alla tavola permette di montare la testa fotografica al centro oppure decentrata verso l'esterno: quest'ultima opzione permette di montare anche ottiche molto pesanti e/o ingombranti senza sbilanciare l'insieme di dolly + macchina fotografica. Risulta utile anche per fare riprese circolari a breve distanza da un oggetto, con abiettivi macro o tubi di prolunga.

Gli "assi" sono in profilo tubolare quadro, in alluminio.

Le ruote sono in gomma, dotate di doppi cuscinetti a sfera, molto fluide e robuste e non hanno problemi di portata essendo del tipo ustato nei pattini in linea.


Gli assi sono facilmente regolabili, come angolo di sterzata, mediante pomelli: è quindi semplice regolare la direzione del dolly, senza nessun attrezzo.
Sono presenti 2 riscontri di fine corsa per mettere rapidamente gli assi paralleli, per ottenere la  traiettoria rettilinea.

Uno dei due assi  è dotato di un sistema di basculamento di pochi gradi, questo permette di avere sempre
tutte e 4 le ruote in appoggio. Questo costituisce un vantaggio importrante, sia perchè in caso di utilizzo del motore elettrico non c'è mai perdita di trazione; sia perchè nell'utilizzo "circolare"  la traiettoria è molto più precisa e ripetibile.

Può essere usato sia in posizione con "piano sotto gli assi" , per rimanere molto bassi, sia in posizione invertita: "piano sopra gli assi" per quadagnare altezza: precisamente 4 cm. Per alzare ulteriormente il corpo macchina, quando necessario, ho previsto di applicare delle prolughe, molto semplici ma funzionali e che posso fare in varie misure.

Sono presenti fori supplementari  filettati, ai quali avvitare accessori vari come braccetti snodabili, illuminatori ecc...

Elettronica

Il  motore che ho usato è di tipo Passo Passo, incorpora un riduttore di giri e la trasmissione avviene con una  coppia di puleggie e una cinghia. La cinghia, elastica, può essere tolta facilmente per liberare la ruota, senza bisogno di smontare il motore.

Ho usato un motore Passo Passo per la possibilità di mantenere una velocità costante e controllata.
Inoltre, in prospettiva di fare dei Time-Lapse, questo motore permette di fare spostamenti predeterminati con precisione, cosa impossibile con un semplice motore DC, a meno di non avere anche un encoder...
Il controllo del motore si basa su una scheda ARDUINO più un driver per pilotare il motore. Con la scheda Arduino è stato semplice implementare un telecomando infrarossi col quale avviare e fermare il motore, scegliere la direzione e una velocità tra 9 preimpostate; oppure posso comandare uno spostamento di lunghezza prefissata (ho anche qui 9 opzioni) in un senso o nell'altro premendo un pulsante .
Quando il motore è fermo, viene anche disalimentato, questo aumenta molto l'autonomia delle batterie.

DOLLY MOTORIZZATO per TIME-LAPSE basato su ARDUINO (provvisorio)

Premetto che questo Post è provvisorio per quanto riguarda soprattutto le immagini: provvederò ad integrarle al più presto, sono in attesa che mi arrivi una testa fotografica con la quale completare il progetto e realizzarne una versione definitiva. L'ho però già collaudato e ho verificato il suo funzionamento.

Caratteristiche

Le caratteristiche particolari di questo dolly motorizzato sono essenzialmente: che il "binario" è un semplice profilo in alluminio a sezione quadrata con pochissime lavorazioni e che tutti gli organi funzionali al movimento sono incorporati nella parte mobile, nel "carrello": non c'è alcun rinvio per la cinghia di trasmissione che non deve essere una cinghia chiusa, non c'è un motore all'estremità del binario, non c'e una cremagliera.
 La cinghia è semplicemente tesa sul binario e il carrello vi fa presa per la trazione. 


Queste caratteristiche, insieme, fanno in modo che il sistema sia decisamente semplice e flessibile: il binario può essere di qualunque lunghezza e il carrello può essere sfilato e rimontato su diversi binari con semplicità; basta avere un profilato della lunghezza desiderata e una cinghia sufficientemente lunga.
Con un binario corto può essere usato a mo' di slitta micrometrica motorizzata.

Teoricamente: i profilati per il binario possono essere anche di 6 metri o possono essere giuntati e la cinghia è disponibile anche a metratura quindi...  non ci sono limiti.

E' anche possibile usare il sistema come dolly video, cioè in  movimento continuo. Per ora c'è un limite oggettivo dato dalla limitata velocità massima (per ora... sto sperimenando l'uso di motori leggermente più grandi per ovviare alla lentezza, il problema è trovare un equilidrio tra prestazioni da una parte e portabilità del sistema e autonomia delle batterie dall'altra), ma in compenso per le caratteristiche proprie degli stepper motor, si ha un controllo precisissimo della velocità e un'infinita gamma di livelli intermedi.
 Per esempio si potrebbe avere un movimento così lento da essere quasi impercettibile ad occhio, ma comunque sarebbe perfettamente regolare e costante, come un orologio.

Caratteristiche meccaniche

Il corpo del carrello mobile è in alluminio ma le superfici di contatto col binario sono dei "pattini" in polietilene ad alta densità che scorrono sull'alluminio del binario con minimo attrito e nessun gioco.
sulla struttura in alluminio è applicato un blocco che reppresenta la parte topica del progetto: supporta la testa fotografica e i motori e contiene il meccanismo di trazione. I motori sono 2 ma lavorano in sincrono per avere più coppia. Sono motori Passo Passo con incorporato un riduttore di giri. Di fatto è come fossero un unico motore.

 
Questi piccoli  Passo Passo, assieme al fatto che per la trazione uso una cighia sincrona dentata,  danno la possibilità di controllare con precisione ogni spostamento. Unica pecca: non permettono movimenti veloci.

La parte inferiore del carrello è aperta: per poter passare sui supporti del binario: il binario può così avere uno o più punti di appoggio senza interferire col movimento.

Il binario, come accennato, è ricavato da un tubo quadrato di alluminio. Secondo la lunghezza posso mettere un numero variabile di attacchi; può essere montato su cavalletti ma potrebbe essere anche semplicemente appoggiato su una superficie liscia.

Caratteristiche elettroniche

La scheda che pilota il dolly è sia un controller per il motore che un intervallometro per la fotocamera.
E' basata su una scheda Arduino. Per me rappresenta il più complesso progetto di Arduino che abbia fatto: sicuramente a chi è esperto di programmazione potrebbe sembrare approssimativo e banale; ma per il sottoscritto che conosce il grande mondo di Arduino e della programmazione da pochi mesi ha rappresentato un bel traguardo e spero di poterlo in futuro migliorare.

Per inciso, con arduino è stata quasi una folgorazione! L'ho scoperto quasi per caso ma mi si è aperto un mondo di possibilità, soprattutto grazie alle tante persone che condividono i loro pregetti e pubblicano le librerie; grazie a loro gente che come me non sapeva quasi niente della materia riesce comunque a fare cose anche significative: tanto per fare un esempio questo mio progetto di dolly motorizzato non avrebbe avuto alcun senso senza la componente elettronica che lo pilota. 


Il controller dispone: di un display lcd 128x64 retroilluminato, di un ricevitore infrarosso per ricevere i comandi del telecomando, di  un emettitore infrarosso che può far scattare la macchna fotografica, del pacco batterie e per finire un semplicissimo telecomando universale, tipico per Arduino.
La batteria del sistema è ai polomeri di litio quindi ad alta capacità; per estendere l'autonomia del sistema c'è un accorgimento importante: durante i tempi morti tra uno spostamento e il successivo il motore viene disalimentato.


Col telecomando posso portare il carrello nella posizione iniziale. Poi impostare: numero di scatti, ritardo tra gli scatti (in secondi), direzione e distanza dello spostamento tra ogni scatto ( in mm). Una volta avviato il ciclo vengono visualizzati 3 countdown:  gli scatti mancanti, il tempo totale mancante, la distanza totale mancante.
Lo scatto avviene alla fine di ogni movimento, subito dopo che i motori sono stati disalimentati, questo previene qualunque vibrazione.

Questo circuito può essere usato anche come  intervallometro fotografico a infrarossi indipendentemente dal dolly.



Appena mi sarà possibile completerò questo articolo con fotografie  e video completi e spero con qualche esempio di time - lapse realizzato.

TORCHIO CALCOGRAFICO

Si tratta di un torchio a rulli che si utiliza nella stampa calcografica artistica.

Due parole sulla calcografia:

Il termine calcografia deriva dal greco chalkòs (= rame, bronzo) + gràfo (= scrivo, incido). Gli artisti utilizzano attualmente come matrici lastre, oltre che di rame, anche di alluminio, di ottone, di zinco, di plexiglas, di linoleum ecc.

Tali matrici possono essere incise con due modalità diverse:  

1) incisione calcografica diretta, nella quale la matrice viene incisa direttamente dalle mani dell’incisore tramite strumenti affilati, così da scavare solchi più o meno profondi e larghi nello spessore del metallo (tecniche della puntasecca, della maniera nera, del bulino, del punzone); 

 2) incisione calcografica indiretta, nella quale la matrice viene incisa, dopo particolari trattamenti, non direttamente dall’incisore ma dall’azione corrosiva di un acido (morsura) in cui viene immersa la lastra (tecniche della vernice molle, dell’acquaforte, dell’acquatinta).  

La fase successiva all’incisione della matrice calcografica è la stampa che prevede un’inchiostratura della matrice allo scopo di far penetrare bene l’inchiostro nei segni incisi, una pulitura della superficie della lastra (senza però rimuovere l’inchiostro dai solchi) e infine il passaggio al torchio calcografico dove alla matrice così lavorata viene sovrapposto un foglio di carta umido che, a torchiatura avvenuta, mostrerà il positivo della matrice. 

Inchiostratura, pulitura e stampa al torchio vengono ripetute per ogni singola copia.

Realizzazione:

Si tratta sostanzialmentedi una pressa a rulli: 2 grossi rulli rotanti sono tenuti in posizione da  un telaio, la distanza tra i rulli è regolabile. Il rullo inferiore rimane ad una altezza fissa e viene fatto ruotare  mediante il movimento di una manovella.
 

Il rullo superiore gira passivamente ed è regolabile in altezza per poter cambiare la distanza tra i due rulli e la pressione esercitabile.

vista da sotto del torchio

 Il telaio è fatto da 2 lati  ciascuno dei quali a sua volta da 2 strati di lamiera tagliata a disegno. Le due lamiere di ogni lato sono tenute assieme e parallele da anelli distanziatori (in polietilene, bianchi) e nello spessore che risulta tra le due lamiere sono inseriti i supporti dei rulli  e i meccanismi del movimento; i due lati sono collegati tra di loro da dei perni lunghi poco più dei rulli.

Il tutto è completato dalle gambe di supporto (non indispensabili perchè potrebbe funzionare anche su un tavolo) e da delle guide metalliche che accompagnano la lastra di supporto della matrice (in legno) durante la rullatura della calcografia.

I rulli sono in acciaio, sono cavi ma lo spessore della parete è alto perchè la pressione che devono esercitare è notevole. Ogni rullo è solidale ad un tubo centrale  più piccolo che fa da perno rispetto ai cuscinetti.
I cuscinetti sono  ricavati da blocchi di polietilene. Vista la bassa velocità di rotazione non si sviluppa calore quindi il polietilene è adatto allo scopo.

vite di regolazione della pressione/spessore e pacchetto ammortizzatore

I due cuscinetti del rullo superiore sono inoltre mobili in senso verticale e sono premuti verso il rullo inferiore mediante dell4e grosseviti4 che permettono di regolare lo spessore e la pressione da esercitare. Le viti esercitano la loro azione sui cuscinetti dei rulli attraverso un "pacchetto"di strati di cuoio e cartone che fanno da ammortizzatore  molto compatto, solo minimamente elastico.

La trasmissione del moto al rullo inferiore avviene mediante catene e cremagliere ma dopo due passaggi di riduzione dei giri, una presa diretta sarebbe troppo difficile da ruotare manulmente; inoltre la rullatura deve essere fatta con un movimento lento e regolare quindi la demoltiplica dei giri è indispensabile.

Per eseguire la calcografia si pone sul piano di appoggio la matrice inchiostrata con il lato inciso rivolto in alto, sopra questo si pone il foglio umido di carta da stampare e sopra ancora uno strato spesso diversi millimetri di felto di lana. Tutto questo pacchetto viene fatto passare tra i rulli e così pressato. L'azione di pressare la carta sulla matrice fa trasferire l'inchiostro e così ri realizza la stampa. Lo strato di feltro e gli "ammortizzatori" che premono il rullo superiore verso quello inferiore sono  essenziali  perchè con la loro minima elasticità distribuiscono la pressione in modo omogeneo compensando le piccone irregolarita della carta, della martice, del piano ecc..
Molti fattori determinano l'intensità del trasferimento di inchiostro: il materiale della matrice, la profondità dei solchi, la quantita e qualità dell'inchiostro ma in fine anche la pressione esercitata nella rullatura. Per effetto di tutte queste variabili si ottengono risultati sempre diversi di conseguenza ogni stampa è in parte un pezzo unico.

esempi di matrici incise manualmente (non dal sottoscritto ma da Laura Sartori)

Esempi di stampe realizzate da Laura Sartori con questo torchio calcografico.
Ovviamente la stampa è invertita in maniera speculare rispetto all'incisione sulla matrice.

Per vedere altri esempi di Calcografie Artistiche realizzate col torchio in questione potete visitate il sito : www.langolodilaura.eu




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FORNO per VETROFUSIONE e CERAMICA

Si tratta di un forno per la rifusione del vetro per produrre oggetti artistici; ma potrebbe essere usato anche per la cottura e/o la ricottura di alcune ceramiche in quanto  testato fino a 1000 gradi (finora...)

Forno con quadro di regolazione

La struttura è costituita da 2 cassette uguali in lamiera verniciata e da un anello metallico (quello blu) che fa da distanziatore e da elemento di fissaggio delle due prime parti che si aprono a conchiglia.

Forno aperto

L'isolamento è dato da diversi strati di "feltro" di fibroceramica, sovrapposti fino a raggiungere uno spessore di circa 8 cm.
Gli elementi riscaldanti sono 4 resistenza a spirale in tubi di quarzo per un totale di 2800w massimi, più che sufficienti a riscaldare il volume interno del forno chiuso in circa un'ora; non serve maggiore velocità, è sufficiente arrivare alla temperatura necessaria, anche lentamente.
Gli elementi che sostengono le resistenze sono in lamierino di acciaio inox che sopporta temperature anche superiori ai 1000 gradi.

Soffitto della camera del forno

Il tipo di fibroceramica  che ho usato quando è nuovo è di color marrone perchè impregnato di sostanze leganti. Alla prima accensione le sostanze leganti si bruciano producendo fumo, ma dopo questa "cottura" la fibra diventa quasi bianca e più friabile, ma non produce più alcun fumo.

Per gestire il ciclo di fusione del vetro é necessario controllare la temperatura e regolare l'apporto di calore di conseguenza: allo scopo uso una scheda elettronica (una PLC) che permette di impostare un ben preciso ciclo di cottura (per esempio per il vetro è una spezzata a 7 segmenti) con delle fasi di riscaldame lente poi veloci ma soprattutto un raffreddamento molto lento a cavallo di uno specifico intervallo di temperatura, altrimenti il vetro si spezzerebbe inevitabilmente.

Quadro elettrico

Lato posteriore del forno con scatola di ingresso dei cavi e sede del regolatore dimmer

Per gestire le resistenze è presente anche un regolatore dimmer grazie al quale è possibile una regolazione lineare e continua della potenza delle resistenze. La cosa è particolarmente utile nella fase di raffreddamento nella quale sarebbero deleteri continui sbalzi di temperatura. Con la PLC è possibile applicare un colcolo PID che modulando la potenza delle resistenze permette di regolare con sufficiente precisione la temperatura.

Stampo in ceramica per vetrofusione

Preparazione di una semplice vetrofusione per un test di collaudo

Quando la temperatura è al massimo (in questa fusione è arrivata a 880C°) si può anche aprire per qualche breve istante il forno, in questa fase il vetro è un liquido denso e viscoso per nulla fragile, e si vede come si sia adagiato sullo stampo.

Risultato del test

Esempio di prodotto della vetrofusione

TAGLIO e INCISORE LASER

Si tratta di una macchina CNC (computer numerical control) che può incidere e/o tagliare vari materiali come legno sottile, carta e alcune materie plastiche, mediante un laser a CO2.

Esistono molti incisori laser fatti in Cina che si possono acquistare già pronti con qualche centinaio di Euro. Allora perchè costruirne uno da zero spendendo probabilmente di più, oltre che dedicandovi molto tempo? Per cercare di ottenere un risultato migliore in termini di precisione, qualità e durata, oltre che per poter sfruttare il laser su una superficie utile maggiore di quella degli incisori lowcost made in Cina.
Inoltre ho scelto di "investire" soprattutto sulla parte meccanica , punto debole degli incisori cinesi, piuttosto che sulla potenza della fonte laser perchè con una meccanica di qualità è possibile sfruttare al meglio il laser, nel senso che, a seconda dell'uso, si può lavorare con grande velocità su tutta superficie (es.: taglio di carta o cartoncino o plasticha sottile per fare scritte, stencil ecc...) o al contrario sfruttare la grande precisione su oggetti molto piccoli ( es.: per modellismo, elettronica...).
Oltretutto la fonte laser (che su questa  CNC è un tubo laser al CO2 da 40W, acquistato ovviamente dalla Cina su eBay!) si potrebbe facilmente sostituire con una più potente (anche oltre i 100W...) quando ne avessi necessità.

La struttura è un armadio elettrico in metallo, usato in orizzontale, di 60 x 100cm di fondo che  è diventata la base. L'area di lavoro utile è di poco inferiore: circa 50 x 75 cm.
Sulla porta ho aperto una finestra e vi ho incollato un sottile pannello di plexiglass.
Il fatto che il laser operi in un "contenitore" chiuso è praticamente indispensabile, sia per questioni di sicurezza (il laser CO2 è invisibile e pericoloso soprattutto per gli occhi!) sia per i fumi che si liberano durante il suo lavoro; se si taglia del plexiglass l'effetto del laser sullo stesso è quello di vaporizzarlo, è necessario quindi aspirare i fumi ed espellerli all'esterno della stanza.
Il tubo laser é montato all'esterno, sul retro e il raggio entra attraverso una piccola apertura ad ok.

tubo laser con primo specchio, fisso, che invia il raggio all'interno

secondo specchio, mobile, solidale all'asse X

Come in molti tgliolaser CNC (anche in quelli industriali) la fonte laser rimane ferma ed è solo il raggio laser ad essere per così dire "trasportato", mediante degli specchi che lo reinviano fino alla testa mobile. Il raggio laser emesso dal tubo è invisibile e ha un diametro di pochi millimetri. Nella testa mobile si trova la lente che focalizza il raggio concentrando tutto il suo calore in un raggio sottilissimo che riesce a tagliare o incidere. Contemporaneamente dall'ugello esce, oltre al fascio laser, aria compressa che rende molto più rapido il taglio perchè asporta il materiale che il laser brucia (legno...) o vaporizza (plexiglass...)

il tubo spiralato porta aria compressa all'ugello.

supporto regolabile per il terzo specchio, sulla testa mobile

La testa mobile si muove su un sistema di assi cartesiani  X e Y. I movimenti avvengono con carrelli a ricircolo di sfere su guide lineari di precisione.
Il movimento è dato da motori passo passo mediante cinghie dentate ma con un passaggio di riduzione di giri  per aumentare la risoluzione dei movimenti

specchio nella testa mobile

L'oggetto da tagliare o incidere deve essere messo a una distanza ben precisa dalla lente focalizzatrice e deve essere in piano: la base di appoggio è a griglia e si può alzare o abbassare manualmente.

griglia di apooggio smontata

La griglia di appoggio è nella sua sede

Esempio di oggetti  realizzati  (per modellismo... legno da 2 e 3 mm)

prova di taglio in miniatura di impiallaccio di legno da 0,5mm

addobbi natalizi, polistirolo da 10mm

Per questioni di spazio (e per non annoiare nessuno) ho omesso molti "particolari" costruttivi...
ma sono a disposizione per condividere esperienze e idee in merito.