Un criterio de diseño fundamental ha sido la economía, así por ejemplo, el armazón (coloreado de azul) es tablero aglomerado de 19 mm de grosor. En carpinterías o tiendas de bricolaje se pueden encargar los tableros con las medidas necesarias, de modo que el único trabajo es unirlos con tirafondos. La dificultad principal en el diseño ha sido adaptar cilindros normales de doble efecto para configurar un manipulador con tres ejes. La solución más sencilla hubiera sido utilizar cilindros sin vástago con una placa soporte, que hubiera facilitado mucho el montaje, pero este tipo de cilindros tienen un precio considerablemente mayor. No obstante, la configuración definitiva se ha podido simplificar tanto, que ya no refleja el esfuerzo que ha supuesto su diseño.
CONJUNTO DEL CILINDRO DE 500 mm.
El cilindro de mayor carrera (marca 7), fijado sobre el tablero, desplaza todo el conjunto movil del manipulador. Como soporte trasero ha servido una de las piezas que el fabricante (Festo) suministra como accesorio de montaje (fijación por pies). Los otros dos soportes (marcas 1 y 2) se fabricaron con chapa gruesa galvanizada para evitar la corrosión. Es poco el trabajo necesario para construir los soportes: Un taladro y brocas, una cizalla, una plegadora y un poco de paciencia para suavizar los bordes con una lima. La abrazadera (marca 5) que sujeta el cilindro transversal de 320 mm de carrera (marca 8), es igualmente de chapa galvanizada.
Las barras que sirven de guía (marca 3) son materiales retirados de alguna aplicación anterior. Estas barras tienen la superficie niquelada y bien pulida, lo que supone una ventaja para evitar la oxidación y facilitar el deslizamiento. El trabajo aplicado ha sido simplemente cortar y, en los extremos, cilindrar y roscar. Es preferible optar por barras calibradas, pulidas y con un revestimiento anticorrosión, en lugar de intentar un mecanizado, ya que resulta dificil conseguir un pulido suficientemente bueno y evitar la corrosión. En cuanto al deslizamiento, se pensó inicialmente en un sistema guiado por rodamientos, pero resultaba más complicado en fabricación y en ajuste, de modo que se cambió la idea por simples casquillos de nylon (marca 6) y el resultado ha sido eficiente y sencillo. La base de apoyo (marca 4) del cilindro transversal (marca 8) se fabricó a partir de pletina gruesa de aluminio que, a diferencia del acero, mantiene mejor aspecto con el paso del tiempo.
El montaje debe comenzar roscando el vástago del cilindro sobre la base de guía (marca 4), ya que el vástago del cilindro tiene sistema antigiro en cilindros DNCI de Festo. La abrazadera 5 queda fijada por la tuerca del vástago, pero es conveniente no apretarla hasta haber montado el resto del conjunto, ya que entonces se asegura la horizontalidad de la base 4. Sobra decir que es importante una cierta exactitud en las posiciones de los taladros de la base 4 y los soportes 1 y 2, de forma que se garantice el paralelismo de las dos guías y el taladro central de la base quede alineado con el vástago. Una vez montado, se apretarán las tuercas del vástago y los soportes, prestando atención al deslizamiento. Si no desliza con suavidad en todo el recorrido, será necesario desmontar y retocar con lima los agujeros de los soportes. Por último, puede montarse el cilindro transversal y apretar los dos tornillos de la abrazadera 5. Nótese que la achura de la base 4 es algo menor que la anchura del cilindro transversal, lo que facilita su fijación al apretar los tornillos.
CONJUNTO DEL CILINDRO DE 320 mm.
El soporte 9 y la base 12 se fabricaron de pletina gruesa de aluminio, mientras que el soporte 10 se fabricó de chapa galvanizada. Como en el conjunto anterior, las guias de marca 11 son calibradas y niqueladas para facilitar el deslizamiento y evitar corrosión. Los casquillos de deslizamiento son igualmente de nylon como en el caso anterior. El montaje implica similares precauciones, comenzando con el roscado del vástago a la base 12. El cilindro vertical de marca 15 lleva ranuras en T en sus 4 caras, y se ha fijado atrapando las cabezas de dos tornillos dentro de una ranura, sujetando con tuercas en el otro extremo de la base. De esta forma la altura del cilindro vertical es ajustable. Sobre otra ranura del cilindro se fija, por el mismo procedimiento, el soporte 13, que sirve para sujetar un detector óptico (marca 16) de señal analógica, cuya función será medir o distinguir colores.
CONJUNTO DEL PLATO DE GIRO.
La pletina 17, fijada con tornillos en el tablero, sirve de base al conjunto del plato. El eje vertical 18 soporta en su base la abrazadera 19, sobre la que va soldado el brazo tensor 24. En el extremo del brazo va soldado el anillo 27, con un cajeado en el que se encaja a presión un único rodamiento de bolas. El perno 26 y su tuerca sujetan el piñón dentado 25 en el aro interior del rodamiento. Esta disposición origina fuerzas axiales en el rodamiento, ya que la correa dentada origina un par de giro, al ser tensada sobre el piñón 25. Sin embargo, la tensión de la correa no es muy significativa y puede ser tolerada por el rodamiento. En la cabeza del perno se practicó un taladro para encajar el eje del encoder 28, cuya función es transmitir impulsos para la medida del giro del plato. El encoder lleva en sus esquinas orificios roscados y se fijó al anillo 27 con tornillos que pasan con olgura en los correspondientes orificios del anillo. Esta olgura permite el giro del encoder sin que su eje quede forzado por posibles excentricidades. Con el fin de permitir un cierto desplazamiento del encoder, los tornillos no se apretaron en el anillo 27 sino en el fondo de los orificios roscados del encoder, de forma que, con longitud suficiente de los tornillos, su cabeza no se comprime sobre el anillo 27. Mediante un pasador que atraviesa la cabeza del perno y el eje del encoder se asegura el arrastre, sin embargo, el giro del encoder es tan suave y sensible que se prefirió fijar su eje simplemente con silicona.
En la parte superior del eje 18 encaja un único rodamiento de bolas con aprieto en su anillo interior. En la corona dentada 21 se practicó un cajeado para el anillo exterior del rodamiento, también con aprieto, de forma que el plano medio del rodamiento y el de la corona se encuentren al mismo nivel. La superficie del plato, de marca 20, es una lámina gruesa de metacrilato, ajustada a presión sobre la corona dentada. Por último, la pieza de marca 23 sirve de soporte para los captadores de rodillo de marca 22. El soporte se ha fijado por presión en el interior del eje, de forma que se mantiene fijo aunque el plato gire. Los captadores de rodillo, atornillados en un pequeño soporte de chapa (marca 31), se roscan directamente sobre el soporte 23. La pieza 30 está roscada sobre la corona dentada, y es la encargada de accionar los rodillos de los captadores para detectar las 4 posiciones correspondientes. Tanto el soporte 23 como el eje 18 y la base 17, están agujereados con el fin de ocultar los cables de los captadores, que discurren hacia la parte inferior del conjunto de la maqueta.
El soporte 29 mantiene fijo al motor paso a paso y al motor de corriente continua, en cuyos ejes ajusta el correspondiente piñón de arrastre, igual al indicado con marca 25. Estos motores van roscados al soporte por su parte inferior y, por su altura excesiva, se practicaron orificios en el tablero para facilitar su montaje. Las posiciones de los motores aseguran que el tensor alcance la misma posición, independientemente del motor que se acople. Esto se consiguió haciendo deslizar uno de los piñones sobre la correa montada y manteniendo algo de tensión. El desplazamiento del eje del piñón, en cuyo eje se fijó un lapicero, sirvió para trazar la curva que une los centros y que tiene la propiedad mencionada. El tercer motor (marca 34), trifásico, se ha montado sobre un soporte similar (de chapa gruesa de acero inoxidable de marca 33), pero colocado de forma que el piñón de arrastre tenga su centro coincidente en la curva que se ha indicado. La última pieza (marca 32) es una pestaña de chapa galvanizada, doblada en forma de grapa que, por su elasticidad, encaja con un poco de aprieto en el borde del plato. Esta pestaña sirve para detectar una posición de referencia del plato mediante un detector inductivo.