sep dgeti - centro nacional de investigación y … victor... · ... en la estructura de contenidos...

220
SEP DGETI I CENTRO NACIONAL DE AICUALIZACION DOCENTE I I! I EN MECATRONICA 1 /I i! Para obtener el título de especialikta en Ingeniería Mecatrónica. 11 /I I 1 II 3 . j/ SUBESPECIALIDAD GONGROL: SUBESPECIALIDAD MAQUINAS: Ing. Victor Manuel González Meio. Ing. Tomás Alfred0 Arcadio Morales. 'I Ing. Luis Herman Arizcorreta. I1 ' , ! :t ing. Ramón Rodríguez, I1 Rivas. . ! 1 il I j ! ASESORES:" :I I /I Máquinas: ing. Miguel Angel Wrquidez Garcia. Control: Ing. José de Jesús Tafoya Sánchez. Pedagogía: Lic. José Luis Luna Ruiz. I! Julio de 4998.

Upload: vutram

Post on 02-Oct-2018

228 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

SEP DGETI

I CENTRO NACIONAL DE AICUALIZACION DOCENTE

I I!

I

EN MECATRONICA 1 /I i!

Para obtener el título de especialikta en Ingeniería Mecatrónica. 11 /I

I 1 II 3 .

j/ SUBESPECIALIDAD GONGROL: SUBESPECIALIDAD MAQUINAS:

Ing. Victor Manuel González Meio.

Ing. Tomás Alfred0 Arcadio Morales.

'I

Ing. Luis Herman Arizcorreta. I1 ' ,

! :t ing. Ramón Rodríguez, I1 Rivas. . ! 1 il I

j ! ASESORES:" :I I

/I Máquinas: ing. Miguel Angel Wrquidez Garcia. Control: Ing. José de Jesús Tafoya Sánchez.

Pedagogía: Lic. José Luis Luna Ruiz. I! Julio de 4998.

SEP

Centro.Naoiond de " .: 1 Actu-ación Docente mecatrónica Av. Esiwislao Rmircz sh csq. Mar de la lluvia

Tel. Fa841 1431 841 1432

CT. 09FMP0001Q Col. Selcnc Delcgaci6n :TI;Uiuac C.P. 12430 'I

! h W c o , D.F. i I 24 dc julio dc 1998

Asunto: Autori&ión de Impresión del Thbajo'Recepcional

Ramón Rodriguez Rivas

Victor Manuel González Melo !

Tomás Alfred0 Arcadio Morales : Docentes en formación de la 4a. Generación P R E S E N T E S

c,c Luis Herman Ar izco r re t a

Una vez que ha sido revisado el informe académico,elaborado como trabajo recepcional del proyecto mecatrónico titulado "Mesatrónicn X - Y - Z" por los asesores de las tres ireas y al no encontrar errores en los aspectos técnicos, en la estructura de contenidos y la redacción de cada uno de los apartados que lo integran, se ha determinado que el informe cumple con los aspectos técnicos necesarios para que pueda imprimirse de forma definitiva.

A T E N T A M E N T E

ASESORES

* <

Iog. Miguel Ahgel Urquidez García Contraparte de¡ área de Máquinas

Ing. José Jesús TafoyaiSinchez Contraparte del k e a qontro)

I

. . . ~

. . . . . :

. . I/ CNAD-CenideT :j . Especiolidod: Ingenieria Mecoirónica

I i

,I

lj

. . . !~ / . INDICE I .

1 :

............................................ ............... 5 ............

I

CAPITULO 2 FABRICACION, ENSAMBLE Y PRUE

2.1 2.1.1 Materiales Requerido 2.1.2 Procesos de Fabrica 2.1.3 Procesos de Ensamble ....

2.2 Ensamble Elbctrico y Electrónico 2.2.1 Materiales Requeridos. .............................. 2.2.2 Proceso de Ensamble ..................................... 2.2.3 Rediseno y Pruebas ..<..

Fabricacibn y Ensamble Mecánico ..........

.........

CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS

BlBLlOGRAFlA .................

APENDICES ...............................................................

APENDICE A: LISTA DE COMPONENTES MESACT

APENDICE B :DIBUJOS DE PIEZAS MECANICAS

APENDICE C :PROGRAMAS EN CNC

APENDICE D :DIAGRAMAS ELECTRICOS

Mesoirónico X- Y-2 Equipo 1, 4"Genernción

I!

l !I :: is DEL SISTEMA MECATRONICO.

...............

11 .......................... 112

)NICA X-Y-2

I '!

----_ . . li 1 , CNAb-CenideT

EJpspeeiolidod: lngenierto M~carrdniea .. /í '.

INTRODUCCION.

El objetivo principal que nos ocupa este informe, e$ el. de elaborar un proyecto - prototipo mecatr6nico que consiste en: Diseñar y fabricar una máquina de taladrado múltiple pkogramable la cual consta de una Mesa con movimientos en los ejes "X-Y", adaptándole un 'kje "2:' quien soportará un cabezal para seleccionar 4 taladros eléctricos con brocas de calibre p~queñoj(0.021, 0.031. 0.036 y 0.040 pulgadas de diámetro) utiles para perforar tarjetas de circuitos impresos, realizando movimientos independientes ylo interpolados, con alto grado de precisi6n] repeibilidad,

MESATRONICA X-Y-2 de aqui en adelante).

AI iniciar el estudio de la especialidad de Mecatrónica se nos informo de que para acreditarla era requisito, al finalizar el curso, presentar un prototipo debidamente documentado el cia1 contuviera el mayor numero de conocimientos y habilidades adquiridas durante nuestra estancia en el ICNAD.

Mcil operaci6n y mantenimiento enfocado a la pequeña y mediana industria

Ij II

.I El proyecto contenido en este trabajo, MESATRONICA X-Y-Z,

conjunta de tecnologlas de punta en las ramas d i la Ingenieria Mecánica. Electrbnica

fue diseiladd y fabricado abarcando todos los requerimientos tecnobgicos, Ide una rama de reciente desarrollo tecnoldgico a nivel mundial, conocido como MECATRONICA. esto es,

Computaci6n. /I

La selecci6n de nuestro prototipo se llevb a cabo de manera rigurosa, a través de decisi6n, tomando como criterio los aspectos; ' economico, novedoso, técnico, tiempo de realizaci6n, apiicaci6n y mantenimiehto de prototipos de nosotros present6 una propuesta y conjuntamente analizamos y resultando la de mayor ponderaci6n la denominada: '':Máquina de

y ;I 1;

para tarjetas de circuitos impresos".

AI preguntar a nuestros asesores sobre los antecedentes de una máquina de est? tipo, se nos informo que ya existian 2 prototipos anteriores de "Mesas X - Y las cuales 70 tenlan uso especifico; la razón por la cual nos surgió la idea de'solicitar la asignacibn de una de ellas, fue

especifico a uti prototipo ya elaborado por comp fieros de las anteriores complementarla con la adaptaci6n del eje 2.

As¡ fue como recibimos la autorizaci6n para usar este1;prototipo denominado: "Meya X-Y. C.N." y debido a este nombre y al uso de la Mecatr6nica. ¡pensamos cambiarle de nombre a nuestro proyecto - prototipo, quedando finalmente como: " mecatr6nica X-Y-2 ".

ii I!

debido al alto costo de los elementos mechicos y elecpdnicos a emplear, además

Otro aspecto relevante fue que al evaluar la parte ele/tr6nica de la "Mesa encontrb que para adaptarse a nuestro proyecto, séldeberian rediseñar y solamente utilizar sus motores a pasos y censores be limite.

Se optó manejarlo en Lenguaje "C++", ya que nuestra máquina es todas sus funciones.

Por la parte de Máquinas. al evaluar la "Mesa X-Y 8C.N." se condiciones para operarla, solo requerirla de un poco de lubricación y limpieza, hneamiento de las guías, reparaci6n de los 2 acoplamientos entre el @tor y los husillos, as¡ comolla adaptacidn y colocaci6n de nuevos sensores y encoders.

curricula marca 180 horas efectivas), es insuficiente,!(por lo 'cual se recomienda utilizar mucho mas tiempo de trabajo e investigaci6n para el logro de este'objetivo (aproximadamente 360 horas).

I!

En cuanto al tiempo utilizado en horas efectivas de tra,bajo para realizar este

I , : i CNAD-CenideT

Especialidad: Ingemeria I . . : hfecafronica . .

1( I. 11 1 !I. /I

II /I I . '.

La idea principal sobre la cual basamos el diseño~y abricaci6n de nuestro.proyecto$s de elaborar una máquina para uso comercial, con tecnologia y katacteristicas propias que estén por encima de una taladradora convencional y por debajo delunicentro de maquinado. Así fue coil$ surgi6 primeramente nuestro anteproyecto - prototipo denominado:

Diseño y fabricaci6n de una máquina'de taladrado multiple programable que Consiste en u?a mesa con movimientos en los ejes "X-Y" adaptándole1 un eje "Z' quien soportará u? cabezal con selección de 4 taladros eléctricos con brocas de calibre pequeño (0.021, 0.031, P.036';~ 0.040 pulgadas de diámetro) Úiiles para perforar tarjetas be'icircuitos impresos, realizando movimientos independientes ylo interpolados con alto grado /de: precisidn, repetibilidad, fácil operaci6n y

I1

mantenimiento enfocado a la Pequeña y mediana industria. II II Por otro lado, si se considera al factor econ6mico numeric0 para taladrado, o de alguna otra ma tarjetas de circuitos impresos o laminas delgadas,\ se detectaria, que el precio no es accesible para la mayoría de los empresarios de la pequeña y mjdiana industria, por lo que';Fste proyecto, se presenta como una alternativa atractiva económicamente para solucionar ésta necesidad.

Para la realizaci6n de este proyecto - prototipo;se contó con el apoyo de este centro, en cuanto a .todos los requerimientos técnicos, económicos y adhinistrativos.

para adquirir una máqdina de control automatizada 1,para ¡perforar

I " I / / I /I !I

// I 1 LOS ObptivOS que se plantearon y se propusieron aidanfar ai término de este proyecto - prototipo son los siguientes:

Tener una satisfacción personal al lngenierla Mecatr6nica. '1

Diseliar, construir nuestras

.I 11 I! !

Fabricar una máquina de bajo costo relativo comparada con otras similares de control numérico.

Resolver un problema industrial, en cuanto a de taladrado.

Tener la accesibilidad de poderse incorpora¡ industria.

Reducir los costos de fabricaci6n en empresas

Usar una tecnologia propia, que facilite y econa mantenimiento. Substituir importaciones en máquinas de contrc

!

9) Presentar un proyecto - prototipo de calidad pan el CNAD.

I O ) Adquirir el titulo de especializaci6n en Ins celebrado entre el CNAD y el CENIDET.

Este prototipo, por el Area de MAQUINAS consiste en

La Mesa X-Y C.N.:

vecesidad de automatizaci6n

/i .I nmediatamente a la pequeña y mediana

!a pequeña y mediana industia.

1 11 'I

ce la asesorla técnica para su

iumerico de este tipo. !

creditar la especialidad de Mecatr66ica i/

1 en

'!

deria Mecatr6nica, a traves l e i convenio '1

Está fabricada de hierro fundido gris por el I supeñicies en fresadora convencional, consta Mesas X-Y (que contiene unas ranuras donde se lleva a cabo por un husillo y tuerca autoerr C.D. y 3) Mesa Y (que es la bancada o super es movida por un husillo y tuerca autoembala C.D.

Coniunto principal del Eie 2:

El eje " Z se fabric6 de manera robusta con di precisibn en los desplazamientos verticale! dimensi6n que sirvan para realizar otras opera mandrinado, machueleado. etc. en calibres t movimiento, está fabricado de acero especial ti 1 pulgada de diámetro, que en los extremos e tipo de barras cillndricas para absorber las car( normal (para cargas radiales), dicho husillo 1

sistema reductor de velocidad a base de eng husillo está fabricada de bronce al f6sforo deslizamiento perfecto al husillo; a los lados rectificado de 518 pulgada de diámetro (Flect baleros de bolas deslizantes que proporcionai cabezal porta-herramientas para subir y bajar z garantizada al haberse fabricado las 2 tapas, I gulas laterales, en el Centro de Maquinado de

El cabezal porta-taladros:

Este cabezal tiene un cuerpo principal de alui motor de 12 Volts de C.D. con un sistema de de una flecha, soporta una cruceta de aluminii van colocados 4 taladros pequeños eléctricos acopla al eje 2 es por medio de 2 placas de alu de Maquinado del CNAD para garantizar la pi máximo el rozamiento al desplazarse.

SoDorte de la Mesatrdnica:

Consta de una mesa fabricada en fierro estrucí se colocarán 2 tablas que servirán para coloca tiene cubierta de madera comprimida, se cok espesor, donde a su vez se colocará la Mesa >: tornillos para evitar vibraciones. Además se c i guarda de seguridad para evitar riesgos y accic

Por la parte de Control, el proyecto consiste en

Para proporcionar los movimientos:

il

11 ~j CNAD-CenideT Especioiided'lngenie~in Mecarronica

II ', ,, .

.I

:e:so .de fundici6n(vaciado) y fxtificada en sus

ancla a una base), 2) Mesa XI cuyo hovimiento lados acoplado a un motor a ?asos de 24 Volts ? be trabajo de la Mesa completa) y que tambien j accionado por otro motor a $asos üe 24 Volts

: 3 partes principales: 1) Base, 1 - sop,orie de las

, I ) ir

I I! il

nes diferentes al ta: de 1

/I ;I

11. .'i io estructural hueco que en su interior posee un uccidn de,engranes de 1 a 30; donde por medio amada asi por tener forma de plana) donde 12 Volts C.D. La manera como éste cabezal se

iio de 1 pulg. de espesor fabrikdas en el Centro sión de'deslizamiento del cabezal, eliminando al

11 de 1x1 pulg. Con una s::fuentes de alimentación. Debido a que la mesa :obre ésta una placa de aiurninio de 6 mm de ytel eje 2, los cuales se sostendrBn ppr medio de ta con una cubierta de acriiicotque servirá como te,s de trabajo. ,I t

ll siguiente.

ll

-.- ~

:' CNAD-Cen/deT Especialidad: hdenieriu Meculr6nicu

11 I1 . i . . .

En los ejes X-Y, la Mesa se empleo, para su de engranes de 1 a 40 y el cabezal con un sistema de engranes

directa de 24 Volts con un de 12 Volts de

!

En lo referente al diseño del Hardware:

Se opt6 por la utilizaci6n de la tecnologla de circuitos discretos, tales como lo$ circuitos integrados lineales, TTL y CMOS, todo esto con id finalidad de ahorrar espacio y kmplear .menor número de dispositivos y de circuiteria, garanti4ánaose también, tiempos de respuesta mucho mds pequenos a los tiempos requeridos mecáni?a+nte. Las tarjetas para los djes XjY fueron asignadas para las siguientes etapas: interface optoacopladora con la etapa intt$rface :del puerto paralelo (ppi) de la computadora personal (PCj con las tarjetas de entrada de ios!ejes X-Y, codificaci6n del teclado y reloj. L6gica para Ids señales de entrada y seieccipn de: modo de operación. L6gica para los secuenciadores. Secuenciadores, habilitaciónldeshabilitación y

Ij I1 "

potencia. 11 I1

eisa de la PC.

En lo referente a la construcción de tarietas:

Las tarietas para el eie 2 I )

iJ

i II

En lo referente a la DrOaramaCi6n: 1 'I 'I Se opto por realizar los diseños de los

de la siguiente manera: el PPI -1 con 3 asignaron las señales de control de los puertos para cada PPI, utilizándose para el PPI O1 17 bits y para el PPI - 2: 16 bits. Se diserlo una libreria'propia que contiene las funciones apropiadas para ser invocadas por el programa principal. !I I /

Dentro de área de Máquinas:

Cabe destacar el uso de guias lineales de deslizamiento y de baleros de bola$ deslizantes (ball bearings), ambos de origen japonés. esto es con 'el prop6sito de asegurar la perfecta linealidad (verticalidad) de movimiento en el cabezal que /soporta a los 4 taladros, para eYitar ai máximo el rozamiento al momento de desplazarse éste de, arriba hacia abajo. También el/(uso de 4 taladros eléctricos de 12 Volts porta-herramientas que 10s permiten utilizar brocas de pequeño calibre (menos de 3 millmetros de diámetro). También sp pens6 en comprar un husillo a%toembalado, pero debido al alto costo, se fabricó uno en Rosca ACME el cual resultó muy eficiente para: realizar las

del conjunto del cabezal portataladros., I

s en Lenguaje "C++". Se Fonlgurargn los PPI's Salida y el PPI - 2 con 3 puertos de entrada. Se

operación de taladrado, as¡ como la fabricación be un contrapeso de bronce

Dentro del área de Control:

I

. .

. . . '

Dentro del área de Computación:

~~ ~ - .~ 11 i

~ 1 , CNAD-Ce"i+T ' Erpeciolidod: Ingenterm Mecurron,cri

i! '1 1/. ;a

Mesorrdnieo x-Y-2 Equipo 4, 4"Generocidn

I

I

ii

1 5

CAPITULO . . I :

I CNAQ-CenideT Especialidad: Ingeniería Mecarronico

,I. ' . . 11 11 I1 I1

li ;, li ,)

il /i I¡ ,I

I I I

DISENO DEL SlSTEMA,jMECATRONICO. F , 11

1 .I. - Descripción. ¡I I

'1 I/ 1.1.1. -Sistema Mecánico. 1

i li I q

Para que un prototipo sea considerado YECATRONICO debe poseer los siguientes 4 elementos:

I 1. -Mecanismo:

Se refiere al sistema o conjunto de elementos mecánicos que producen un movidiento..iéste puede

En nuestro prototipo tenemos 3 tipos,'de mecanismos, dos son accionados por motor y otro es accionado por solenoide.

a) El movimiento en el eje " 2 es producido por un mecanismo denominado C+rpo Principal del Husillo, el cual posee como elemento principbl un husillo o tornillo de potencia '/xlocado en posici6n vertical (que se encarga de subir o'bajar linealmente al conjuntordel cabezal porta- herramientas).

b) Otro mecanismo que tenemos es el'selector,,de taladros el cual se encuentra alojado en el cuerpo del cabezal porta-herramientas, como /su nombre lo indica, se encarga de seleccionar el taladro que queremos utilizar; en la operaci6n (la selecci6n se efectúa por imedio de un

c) El tercer mecanismo es el sujeta,dor o pasador de fijaci6n del taladro de tribajo el cual origina un movimiento lineal para que la punta del pasador se introduzca en una gula que tiene en la parte posterior el cabezal donde se encuentra,n colocados los 4 taladros de'loperaci6n.

d) Para los ejes "X-Y" el movimiento es producido por 2 husillos autoemba!ados comprados de fábrica (japoneses) los cuales están colocados en posición horizontal. donle cada uno de ellos está acondicionado de manera:que soporta, una mesa (X o Y) constru)das de fundici6n de hierro gris y maquinadas de forma similar a 'una bancada de fresadora incluyenao sus canales para colocar las zapatas sobre las que van colocadas una prensa, mordazas o como en nuestro caso, un dispositivo que sirva para sujetar las tarjetas de circuito) imp?esos sobre las cuales se realizará la operación de taladrado.

11

II 8,

81 I,

!i !I 1

I1 li

!i ,l

I

ser lineal, giratorio, angular, etc. Ni

11 I1 I

l i '1

11 !I '1

movimiento giratorio). !I I1

,I 11 I1

I1

li

1; I1

I1 ,,

'1 I,

'i

s : 'I li ,,

2- Actuador:

Es un dispositivo o elemento que origina dicho'movimiento. este puede seriun cilindro hidráulico, neumático, un motor o un solenoide.

a) En nuestro caso, para el eje "Z', el elemento que mueve nuestro mecanismo principal o husillo,

b)

8 .

11

es un motor de 24 V.C.D. '

El que se encarga de mover el cabezal selector de taladros es otro mot,or de ?[12 V.C.D, '!

6

i ' : : " , ..

c) Para el actuador del pasador de fijacibn es un solenoide. /I

d) Para los ejes "X-Y" los actuadores sonidos motores a pasos de 24 V. C. D I

3. - Sensor:

Es un dispositivo o elemento electromecánico que detecta el estado y la carga de 9ovimiento del mecanismo (como la posición, velocidad,! presión, et?.) y los convierte en señales o impulsos eltictricos. Por ejemplo interruptores de limite (limit switch), encoders, microswitch, etc.

8 ! ,I 'I

Para el eje "2" en el caso del husillo,, el sistema sensor tiene cuatro censores 9 interruptores de limite de los cuales, dos se encargan de proporcionar el limite de carrera d? trabajo y los otros dos (que están colocados unos 2 o 3 mm. enseguida de los anteriores) son los

Para el selector automático del taladro, el cabezal cuenta con 3 microswitch coiocado'c en la parte superior del soporte del motor, donde por medio de tornillos, que acciona !,os midroc, el motor se detiene al ser alguno de ellos oprimido s,egún la configuraci6n que sel desee en la

El sensor que controla la posición cor&cta del pasador de fijación tiene colocado en la parte posterior del solenoide un microswitch para determinar que el taladro de trabajo está en

Para los ejes "X-Y", los censores son tambitin 4 interruptores de limite los Rualesjestán colocados en pares, al principio y ai final de carrera de los husillos, además se I," adaptaron a cada motor a pasos un encoder con el prop6sito'de asegurar la precisión de movimientos en los ejes as1 como asegura su llegada al punto determinado.

interruptores de seguridad. !! !I

computadora. 'I

posici6n correcta y de asegurar que el taladro no se mueva.

11 I/

'!

11

4. - Controlador:

Es un sistema o conjunto de dispositivos electrónicos que'dan senales para poner en finción! a los actuadores conforme a un valor establecido obteniendo la información de los senspres, ''estos pueden ser los circuitos de control, un PLC o una computadora, que en nuestro caso es una computadora, La cual se encarga de controlar todo el proceso de barrenado que donsiste en: Puesta a origen de la mesa de trabajo(X-Y), Selección del taladro de trabajo, Movimiento 1I.e la mesa a las coordenadas de trabajo, Taladrado de los orificios seleccionados y Regrecolta origen de la Mesa X-Y.

Como se notar& nuestro prototipo cumple satisfactoriamente con los requisit2s dej uno Mecatrónico. raz6n por la cuál, nos dimos a la tarea de elaborarlo cumpliendo con los objetivos

1: ii

especificados. I! 1 , .

li !I Partes que Constituyen la " Mesatrónica X ~ Y - Z ' I ,

Una vez asegurados que nuestro prototipo cdmple con los, requerimientos básicos de u,n prototipo Mecatrónico, continuaremos con la descripción detallada del sistema mecánico, para ello lo hemos dividido en 2 partes principales, la primera parte ya se encuentra elaborada por compañieros de la Z8. Generacibn que es la MESA X-Y C!N., siendo la segunda parte a elaborar la siguiente: Conjunto completo del Eje "2 . ' El conjunto completo del Eje '7' a su vez se ha subdividido en las

1

siguientes partes2:. I! II

! ' Ver dibujo. I ' Ver dib. 2

Mesorrónica X-Y-Z Equipo 4, 4'Ceneración ii

7

1) I1 .- ~- ___ _ _

i 'I 11

I !I I1

!I /I, CNAfkenideT . . Especiolidad: Ingenierío Mebarrónica

I

I

II I; .. ... . . . . I

I¡ I1 . . I

1). Cuerpo Principal del Husillo '. i 11 Il 2). Conjunto del Cabezal Porta - Herramientas '. 3). Dispositivo para sujeción de tarjetas de circuitos impresos '. I1 II

ii I)

1. Cuerpo Principal del Husillo. I 11 I)

li I)

I ll

I !

i A) Descri~ción qeneral de funcionamiento del cuerpo principal del husillo.6

Este conjunto mecánico tendrá como hnción principal, proporcionar un movimientolI vertical ascendente y descendente con una carrera de 11 pulgs. de manera precisa) sin atorarse, silencioso, que soporte un peso minimo d,e 15 Kg y un máximo de 100 Kg (aunque este:jpeso es teórico, debido a que no hay dispositivos tales que pesen esta cantidad, solo se,!especjfica por cuestiones de seguridad), para ello requiere de un motor de tal potencia que pueda:levarlla carga especificada, dicho motor deberá tener además un rango de potencia tal que, aunqpe se 'atasque, no se vaya a quemar (mínimamente el motor deberá1 tener una potencia de 3 veces mayor a la calculada). Aqui queda incluida la potencia requerida para taladrar, que es pequeña, debido al

El husillo en cuestión, para que convierta'el movimiento giratorio en desplazamient? vertifal, debe tener tal precisión que asegure un error de desplazamiento lateral de 0.01 mm, que es una condicionante para que nuestro prototito .cumpla con el requisito de pre~isión,~) esta I!precisión deber& quedar garantizada usando guias laterales de deslizamiento lineal con baleros de bolas, para garantizar la ' precisión, además deberá tener' una tuerca de un materiall), de pxcelente coeficiente de rozamiento, de buen grado de maquinabilidad y de resistencia superior al' aluminio, que es el material mas ligero y de mas baja resistencia usado en la fabricación del 4je "Z!

11 1)

La tuerca en cuestión debe estar acoplada a una pieza, placa o parte mecánica, donde se deberá colocar un cabezal porta-herramientas] que pueda acoplarse y desacoplarse lfacilmente para permitir el traslado o el cambio por otro,de una sola'iherramienta, casi a la misma altura la tuerca debera tener una placa o dispositivo mecanico que le permita colocar un contrapdso que equilibre al cabezal, este contrapeso deberá ser de la misma cantidad en momento (fuerza¡(- distancia) para

Cabe mencionar que es importante seleccionar el pr:oceso de fabricación de las dases (superior e inferior), que nos asegure una distancia entre centros casi idéntico con un erro! minimo (lo cual asegurara aun más la precisión. Otra Condición importante son los rodamientos,sobrei(los que se colocará el husillo debiendo ser el inferior de tipo; axial debido a las fuerzas involucradas y el superior de tipo combinado. Como el cuerpo del husillo estará independiente, deberá tener una base atornillable donde se sujete perfectamente a la'mesa o banco de trabajo.

I

I . ,. .

material que se va a trabajar. I1 I)

i I1 ll

I

evitar que el husillo se forcb. i II I)

I

11 I)

I( ,, '1

!

I

I I !

' Ver dib. 3 ' Ver dib. 4 'Ver dib. 5

Ver dib. 6

I 8

' CNADCenideT Especialidad: lngeqieria Mecoirónico

1. Husillo (Cantidad 1).

2. Rodamientos (superior e inferior)

3.

4. Barras gula de deslizamiento lineal

5. Rodamientos de bolas lineales(Cant.

6. Bridas soporte del rodamiento de

7.

Tuerca de deslizamiento (Cant. 1).

Soportes del cabezal (Cant. 2).

!

~

! Cant. Uno de cada uno.

I

(Cant. 2).

4).

bolas (Cant. 8).

I

1 ! '

12. Base del cuerpo principal (Cant. 1).

13. Tapas laterales del husillo (Cant. 2).

14. Placa soporte del conjunto (Cant. 1).

15. Tornilleria (Varias dimensiones y cantidades). ,

C) Descripción detallada del cuerpo principal del husillo:I

Una vez analizados los factores requeridos mencionaremos los elementos principales que deberá ten& esta parte:

' V e r d i b . 7 ~ 8

Mesalrónica x-Y-z Equipo 4, 4'Geeneroridn

el, Cromo, ) con una amente 11 j de menor ;upenor de bric$do en meyánica,

in en torno I

~

I1

9

2. Rodamientos (superior e inferior): La, flecha tiene':la misma medida que el diá+tro interior de los rodamientos por Io que su ajyste será del tipo apretado o ensamble a, presip. El rodamiento inferior es de tipo axial debido al tipo de carga requerida para tfladrah y de buena capacidad de carga, el .supe\ior es de doble efecto tanto axial como radial de

3. Tuerca de deslizamiento: De 2 pulg de diámetro y 2 pulg de longitud, debe ser fabricada en material de Bronce al Estatio (fosforado) SAE 40, para que su deslizamiento sea pehecto sobre el husillo, también será de rosca ACME de Paso 5 mm (o 0.2 pulg), debido a qLe su

4. Barras gula de deslizamiento lineal: ,Estas se compran a la medida y son fabricadas de acero al alto carbono SAE 1060 y con tratamiento térmico por lo que su dureza es de 60 WRC aprox. la longitud exacta es de 568.8 mm! y de 112 pulg. de diámetro! Esta4 son las piezas de mayor resistencia a la !tensión que se tienen en este prototipo! que es de 200,000 Ib/pulg.2 o 14,000 kg.lcm.2 ya que se entargarán de soportar el peso1 del cherpo

mediana capacidad de carga. Los diámetros exteriores son de 28 mm .', II I1

II maquinabilidad es excelente su acabado deberá ser perfecto '. !:

!I

principal y el conjunto del cabezal". , II

i 11 I) 5. Rodamientos de bolas deslizantes: Esjos, junto con las guias de deslizamiento con las que

nos proporcionaran la precisión requerida en los desplazamientos ascendentes y descendentes, se utilizan en pares, dos por cada gbla que a su vez van ensamb(adas en un soporte donde colocaremos el conjunto del cabeza'l sus dimensiones son: diámetro interior

solo requieren aceitar un poco la gula

6. Bridas soporte de rodamientos de bolas: Están fabricadas en aluminio comercill aleación 1200 y sujetadas con tornillos con el propósito de evitar salgan de soporte dynde están insertadas adames cubren del polvo a;los baleros de bolas evitando que se atasque".

7. Soportes del cabezal: Un soporte (11 superior) es donde va colocada la tupca y se ensambla a presión con el propósito de obtener un'acople perfecto, para asegur;fr esto se sujetan con un prisionero de 5 mm por la parte p$sterior.del soporte. El sopqrte inferior tambien lleva los 3 agujeros donde correrá el husillo y las 2 gulas pero no se acopla al husillo, ambas están fabricadas de aluminio comercial aleación 1200 y de prefirencia, su proceso de elaboración, se recomienda en centro de maquinado para asegurar /tuna correcta precisión en la distancia entre centros ,: proporcionando as¡ un deslizamiento perfecto de las gu1asl3.

8. Tapas soporte del cuerpo del Husillo: Se consideran las piezas de mayor importancia debido a que soportan cargas axiales y de corte originadas por el conjunto en general, de ser posible, deberlan ser fabricadas en acero. Estas son las tapas donde se iqsertari las barras gula a presión y además se ai'ojan los rodamientos, están fabricadas de aluminio aleación 1200 y requieren de una gran precisión entla distancia entre centros, por lo que se recomienda su elaboración en centro de maquinado. Tienen 3 orificios. los laterales donde van las gulas son ciegos y el del centro debe tener una pestatia o nervadura donde

15.87 mm. , diámetro exterior 28.57 mm. Y longitud 43.6 mm. Son del tipo

I . ' ¡I /I

!

descanse el rodamiento." I! I) !

I

li Ver dib. 2 'Ver dib. 9 'O Ver dib. 10 " Ver dib. I I

Ver dib. 12 "Verdib. 13 " Ver dib. 14

Mesotrónico x-Y-2 Equipo 4. 4"Generación

- I1 I A-- - ~ -

. ,

11 11 I

i I1 I1

,/ , CNAD-CenideT Especialidad: lngeniería M&atrónica I

I

11 9. Acoplamiento del motor al husillo: !El tipo de cople empleado en nuestro caso esyde tipo

vástago de dos piezas, macho y hembra, e s t h fabricados de acero SAE 1020 y la tolerancia entre diámetros de acoplamiento dede ser minima para asegurar'que éste sea

IO. Placa soporte del contrapeso: Estal placa está fabricada en acero SAE 1020 y va acoplada a los soportes del cabezal por la parte de atrás, su aseguramiento es por; medi6 de 4 tornillos y tiene dos funciones impobantes, una es la de evitar que los soportes se separen o junten y mantenerlos a la misma,distancia, otra función es la de sostener el contrapeso, que de otra manera no podria ser colocado para>contrarrestar el peso del cabeza1'6.11

11. Contrapeso de bronce: Es una piyza cilindrical de dos diámetros diferente? cuya:función primordial es la de contrarrestar el peso delI,conjunto del cabezal, tiene un @eso de aproximadamente 7 kg. ' Y esa fatiricado de Bronce al aluminio, por dos raiones,;;una por ser más denso que en acero y owpar menor espacio y la otra que se requi:ere tenga una buena apariencia y evite oxidarse al estar en contacto con el medio ambiente. Su.llongitud total es de 13 cm. Y su diámetro mayor es de 4'pulg.".

12. Base del cuerpo principal: Una'vkz armado el eje " 2 requiere de colocar+ en una base que a su vez pueda ser atornillada en una mesa sin proporcionarle algún esfuerzo adicional a la placa inferior que soporta al Ihusillo, razób por la cual s6 penso en depara6 estas 2 partes. Está fabricada en aiuminioicomercial aleación 1200 y sujetada a la $arte iiferior de la tapa del husillo con 4 tornillos yabeza A1len':de 5mm de diámetro. Sus dimensiones son

:, . 'j 1)

I I¡ I1

I 11 11

II i1 I

200 x 172 mm. y 19 mm. de espesor." I1 11

13. Tapas laterales del husillo: Están I fabricadas j e tubular de aluminio estructural 11 comercial 11 aleación 1200 con espesor de 3 mm. Se uti1iz.o tubular por la simple y se&iiia razón que éstas piezas son más fáciles de [anurar y'maquinar en la fresadora que hi fuera ángulo separado debido a la mayor resistencia que prtsenta el tubular. La longitud de las'ltapas es de 580 mm y están aseguradasla las placas soporte del husillo por m+io de tornillos cabeza Allen de 4 mm de diámetro. Estas pueden ser separadas del cuerDo sin oue el

a ~ - -. proceso de taladrado se afecte, ahemás esto permite mayor visibilidad del bespl&amiento del husillo. ,: , I II I(

14. Soporte del motor que mueve al !husillo: Consta de 2 partes y esta fabricada de' aluminio comercial aleación 1200 de 6 mm de espesor) se acopla a la tapa superiok del husillo por

15. Motor que mueve al husillo: Es u: motor de 24 Volts de corriente directa 61 cuailposee un sistema de reducción de velocidad a base de engranes el cual se encuentrd acoplado en el interior del mismo con una relación de 1 a 40".

16. Placa soporte del conjunto: La hesatrónica X-Y-2- requiere colocarse sobre una mesa o base, pero debido al peso, se acondicionb esta placa de alumini0 Comercial aleación 1200 de 1/4 de pulg. de espesor pera que soForte todo el peso y las dos p a d s puedan atornillarse (la "Mesa X-Y" y el leje "---Z) a,:una mesa de trabajo que exprofesamente se seleccionó para este prop6sito.

medio de tornillos Allen de 6 mm de diámetro'$. I1 11

I II II

I1 I1

,j '1

I I li //

" Ver dib. 15 y 16 "Verdib. 1 7 ~ 1 8 "Vcrdib. 1 8 ~ 1 9 ' I Vcr dib. 20 "Verdib.21 y22 '" Ver dib. 22 y 23

Mesairónico X-Y-Z Eqiripo 4, 4"Generocián

11 'I

I1 I1 I'

~.

--- - ?---

6) Partes que conforman el coniunto del cabezal Portaherramientas:

~I , CNdD-CelideT Especiolidod: Ingenrerro Mecarronico

i 1' I>

4. , Cople del cabezal al motor (Cant.

I 1 17. Tornillerla cabeza Allen de 3, 4, 5 y 6 mm. : Toda la Tornilleria utilizada eslmilimétrica de

cabeza Allen de 3, 4, 5 y 6 mm de diámetro $de diferentes medidas de longitud,; esto se hizo con el propósito de estandaiizar las medidas y 'emplear solo a iiaved Allen' para el armado y desarmado de la Mesatronica X-Y-2. '!

1).

I 2 - Coniunto del Cabezal Portaherramientas. I

I1 A) Descripción qeneral de funcionamient,! del conjunto del cabezal Portaherramientas.z': ::

Este conjunto corresponde a la parte principal de operación de nuestra Mesatrónical X-Y-2 ya que se encargará de realizar las operaciones de taladrado y'a que estos son los propósito! primordiales y objetivos planteados en nuestra introducción. (Ver fig. )El cabezal es un conjunto de partes mecánicas que se encargan de seleccionar el taladio apropiado para realizar dicha operación asegurando un cambio eficiente (sin fallas) que al realizar el husillo el desplazamiento hacia abajo evite que el cabezal se mueva logrando u* fijación segura Io que le asegura una gran pre$ón al momento del taladrado, cabe mencionar que entre mas duro sea el material a taladrfr mayor sera la fuerza de reacción al mismo, por lo qud este conjunto está calculado solo para perforar;tarjetas de circuitos impresos y no otro mater(al mas duro como el aluminio. Realisando algunas modificaciones al cabezal (como por ejemplo, colocar un soporte más robusto y un cabezal. con un broquero en donde se pueda colocar una Iherramientape corte, como un cortador o,iEND MILL) se pueden realizar operaciones de fresado en forma eficiFnte. Nota aclaratoria: En este proyecto no se ha realizado el soporte tecnico necesario para realizar dichos cambios, las modificaciones mencionadas deben ser motivo de otro estudio o ampliación de este proyecto.

Ii 'I

'I Ver dib 24 Ver dib 25

Mesondnico X-Y-Z Eqiripo 4, 4" Generoñon

C ) Descripción detallada del conjunto del cabezal: 1

A continuación se describe detalladamente LI conjunto del cabezal porta-herramientas, II llamado as1

de barrenado. I1 I1 porque es el que lleva colocados los 4 taladros, los cuales se encargarán de realiza[ la operación

siendo estas:

1) Soporte para motor del cabezal: Está diseñad,o para fabricarse de aluminio coherciai aleación 1200 principalmente de tubular hueco.de 3x3 pulg. (77 mm) por,/2.4 mm de espesor (Ver fig. 4), con una longituü de 200 mm. En un extremo lleva 6 barrenos de 4.5 mm de diámetro siendo éste el lado que va sujeto a los soportes (superior 6 inferifr) los cuales suben y bajan el cabezal. En kl extremo contrario va colocada una brf!ga donde se sujetará el motor que mueve al cabezal porta- taladro^.^'

2) ,Brida de sujeción del motor: Esta briia está fabricada de aluminio comercial aleación' 1200 con placa de 314 pulg de espesor a la cual se ;le aplicó un careado frontal! barrenos y machuelos M4 con el propósito de sujetar ésta al soporte. El motor se acopla c6n 4 tornillos cabeza Allen de 1.5 pulg de longitud x 4 mm de 'diámetro que llevan tuerca y

3) Cabezal porta-taladros: Esta fabricado en aiumini'o comercial aleación 1200 con placa de 3/4 pulg de espesor. Su proceso de ifabricación se llevó a cabo en Centro de[ Maqu~inado con varios propósitos: a) Que el acabado del contorno circular fuera perfecto. b) Que el agujero central donde va colocada la1 flecha este perfectamente centrado. c) Que los ejes de los huecos porta-taladros (donde éstos van coiocados) estén perfectamenp alineados para asegurar la correcta posición dellas brocas y la coincidencia de los barrenos e$caso de hacerlo más grande. El acabado de los huecos de hará en fresadora conve@onal. Los agujeros para los tornillos de accionaFiento de los interruptores de limite se ha(;án hasta el final, una vez que el cabezal se monte en la flecha del motor y se hayan colocado el juego de los 3 interruptores de limite, con el propósito que estos coincidan convenienjemente. El cople del cabezal con el motor debe ser apretado 'a presión y bien alineado para asegurar la precisión preestablecida. 25

4) Cople del cabezal al motor: Se fabricó de acero comercial SAE 1020 proceso de maquinado en torno, la resistencia dehaterial no es tan va a estar sometido a esfuerzos consiberables, sino que únicamente del cabezal y los 4 taladros (aprox. 21Kg). El acoplamiento del presión pero el acoplamiento del éste 'hacia el motór debe ser tipo holgado con'lla finalidad de desarmar el sistema cuantas veces se desee.26 ',

velocidad a base de engranes acoplados al motor con una relación de 1 a 30.

Base de microswitch: Está fabricada de anguio de qiuminio comercial aleaci6n 1200 de 2.4 mm de espesor. La parte de abajo va montada sobre soporte del motor con1 3 orificios machueleados M4. Los microswitch (MS) deberan colocarse en el centro df la Placa coincidiendo con el centro del soportela una altura no mayor que permita colocar 3 (MS) apilados coincidiendo sus ejes verticalmente y sujetados con sus tuercas que traen de

5 ) Motor que mueve al cabezal: Es un motor de 12 V.C.D. con un sistema de

I . ¡I I1 6)

il 8: fábrica." I

I' Ver dib. 26 '' Ver dib. 21 I' Ver dib. 28 I' Ver dib. 29 I' Ver dib. 30

Mesolrónico X-Y-Z ! Equipo 4, 4'Generocidn

/I 1 CA'AD-Cenide7 Especiolidod: In&nierio Uecorrónico

I 7) Soporte de Cables: Está fabricado de solera d,e aluminio comercial aleación 1200 de 3/4

pulg de ancho y de 3/16 puig de espesor, tiene forma de "L" donde la parte 4 a s iakga mide 30 cm y la parte más corta 6 cm, Su propósito'es sostener los cables que energizan los 4 taladros electrices evitando que se enreden o atoren al cabezal con estos.*' '1 I /I

8) Ease de solenoide: Está fabricado de aluminio comercial aleación 1200 de 1/4 -'pulg de espesor, va colocado a un lado delisoporte del motor del cabezal, su función'\es soportar el solenoide, el pasador, los resortes y el bloque -'!gula para que queden fijos a este y sirvan de sujeción ai cabezal, evitando q(e este se mueva, dicha fijaci6n se lleva & cabo por el

9) Vástago de solenoide: Esta fabricado de unailbarra de acero SA€ 1020 be 6 mm de diámetro a la cual se le ha fabricadd en torno una punta cónica de 30 con el propósito que al tocar, el centro o la pared del agijero y al penetrar, se encargue de centrp al chbezal. Cabe aclarar que para hacer los agujeros en la parte posterior del cabezal este debe alinearse utilizando una plomada o nivei y auxiliQndose de un hilo hacer coinhdir este con el eje de la broca (que debe estar colocada en el broquero del taladro y éstalldebe'ser del menor tamaño p~sible). '~

pasador de fijación. 29 I/

I II /I

I! I ' ~ l 1 IO) Ease de vástago: Esta fabricado en h m i n i o comercial aleaci6n 1200.

I 'I 1 11

1 1 ) Sirve de guia y facilita el deslizamiento del pasador. Para asegurar una; holgira de precisibn entre ambos, el agujero del bloque se debe hacer con una brocailde 5.9 mm, después lubricar la entrada de éste p foizar el pasador hasta alcanzar la holgyra de$eada. AI momento del uso el conjunto debe estar bien lubricado para que no se ator? y responda a la resión de los tornillos. El bloqu? va montado en su soporte con 2 tornillos Allen de 4 mm. ?I /I

ii !I 12) Solenoide: Es un solenoide de 127 Volts de corriente alterna.

13).Resortes: Son de acero de 5 mm deldiámetro, comprimidos miden 1 pulg per! se pbeden estirar hasta 3 sin perder su brio. Su propósito es regresar el perno a la .!posición de compresión al ser quitada la corrient< del solenoide que es quien lo va a accionar cad? vez

14) Tornilleria empleada: Se uso 1 tipo l e tornillos para ensamblar todas las pabes d i éste

I!

que se haga un cambio y selección de taladros. I!

conjunto todos son de cabeza Allen de 3 diferentes medidas 3, 4 y 5 mm de diámetro.

'I 1 il , ! I

3. - Dispositivo para Suieción de Tarietas de Circuitos Impresos.

A) Descripción cieneral de funcionamiento del dispositiv8 para suieción de tarietas de circ'uitos impresos.% Este conjunto se encuentra colocado sobre la superficie de trabajo de lat Mesa X-Y siendo éste el dispositivo sobre el cual se colocarB una:,a la vez la tarjeta de circuitq impreso a

2 bloques de acero al carb6n SAE 102: (los I perforar, consiste en una base fija hecha de cuales están sujetos a la mesa por 2 tornillosly de contra 2 zapatas para cada bloque), sobre estos 2, bloques descansa una base de trabajo fabricada de acrilico y sobre ésta se coloca la tarjeta, quedando ambas sujetas por las placas topelque están fijas y colocadas en los extre,ps de los bloques y por el sujetador el cual se adapta ai.contorno o extremo de la tarjeta donde pyr medio de un tornillo de cabeza Allen se aprieta quedando la tarjeta,.perfectamente bien sujeta impidien/o el desplazamiento de esta al momento de p e p r , lo que a su vez proporciona preci.sión en el

"Verdib. 31 I ,I 11 "Ver dib. 32 y 33 'I1 Ver dib. 33 y 34 'I Ver dib. 33 y 35

Ver dib. 36

_~U .. . . -. - __ _._I__-. - II I,

I1 CNAD-CenideT Espcialidod: +@nierin Mecmrdnico

I

, ' 1 II 1' proceso de taladrado. Este sistema tiene la caracteristica que debería ser lo mas plano posible para evitar que la broca chocara al momento de desplazarse razón por la cual se fabric6 de ésta manera. 1 '!

B) Partes aue conforman al disoositdo oara suieci6n de tarietas de circuitos 11 . moresos: 11 El dispositivo para sujetar tarjetas está formado por los siguientes elementos:?

I II 11 1) Base de trabajo (cantidad 1). 2) Bloque -soporte (cant. 2). 3) Zapatas (cant. 4). 4) Guia (cant. 1). 5) Sujetador (cant. 1). 6) Placas -tope Cant. 3). 7) Resorte (cant. 1).

I

I I

1 C) Descrioci6n detallada del disoositivo oara suieci6n de tarietas de circuitos irnoresos: A continuaci6n se describen cada uno de los elementos aue forman este disoositivo cuba finalidad e1~ sujetar la tarjeta a perforar:

I '!

1) Base de trabajo: Está fabricada de acrílico con el propbsito de evitar quellas brocas se rompan al momento de realizar la oqeraci6n de taladrado, ya que éstas debe i[pasaride lado a lado la tarjeta de circuito impreso (aproximadamente 0.5 mm.) para astguraq: que el taladrado sea correcto. La base cubre exactamente el área que abarcan los 2 blpques - soporte juntos, que a su vez es myyor al area de trabajo proporcionada po8 la Mesa X-Y que es de 13.5 cm en el eje X y de 23 cm en el eje Y (dicha área esta determinada por el tamaño de los husillos'utilizados en^ la fabricacibn de los ejes respectivos de,:la Mesa X-Y siendo ésta una limitante en el diseño de nuestrd proyecto, ya que ademas, por cuesti6n de presupuesto no era factible agrandar dicha área. Esta base queda sujeta por las placas - tope laterales y por el sujetador en la parte superior. Cabe mencionar qudal aflojar los tornillos de las placas - tope y del sujetador, tadto la tarjeta de circuito impreko a perforar como base de trabajo de acrilico, pueden ser retiradas sin ningrin problema.34 11

2) Bloque - soporte: Están fabricados de acero al carb6n CAE 1020 con el propósito 'de dar rigidez a la superficie de trabaj0.y con un acabado fino en la misma para evita(.distorsiones que dificulten el proceso de taladrado ya que? para nuestro caso, la prec\Sibn qs muy importante. La sujeción de esta es pd! medio de tornillos cabeza Allen de 4 mmlde diámetro donde por medio de zapatas colocadas en la parfe inferior, las cuales van insertadas Fn las guías de la Mesa X-Y, se logra un pevecto apriete, impidiendo el movimiento de~llos bloques. Además dichos bloques están ajustados de tal forma que permitan cubrir la +perficie de trabajo de la Mesa X-Y, pero en caso necesario, dichos bloques pueden desplfzarselhasta donde se desee y la superficie de Ila Mesa lo,permita. Es importante agregar que los bloques tienen en su superficie de t[abajo 2 cajas donde van insertados ios~f~rni i ios de sujeci6n con el prop6sito de evitar obsitruir la superficie de trabajo de los mismos:

3) Zapatas: Están fabricadas de acero f ~ l carb6n SA€ 1020 y disehadas de tal forma que pueden desplazarse a lo largo de las, ranuras de !!a mesa X-Y así como tambi;én puedan retirarse con facilidad. Cada bloque requiere de 2'Izapatas las cuales sujetan al mismo por medio de tornillos cabeza Allen de 4 mm de diámetro. Se diseharon de acero con el fin de asegurar el agarre y dar mayor apriete al b l o q ~ e . ~ ~ ~

.>

I

11

11 ! ! ~ ~ ~~ ~~~~

" Ver dib. 31 ' I Ver dib. 38 "Ver dib. 39 y 4 0 16Verdib.41

Mesolrdnico x-Y-z Equipo 4, 4"Generacidn I Ii

I1 , I 1 4) Guia: Como su nombre lo indica, Sirve para guiar y’soportar el sujetador de, tarletas. Está fabricado de acero al carb6n SAE llO20. Por medio de un tornillo cabeza Allen de 4 mm de diámetro la guia soporta al sujetador, pero el ensamble no es directo, sino que entre ambos se encuentra colocado un resorteicuya función es de levantar al sujetador para que la tarjeta.se inserte más fácilmente. La. guia se desliza entre una ranura que tienkn los bloques - soporte la cual sirve para agranda; o achicar elárea de trabajo y asi poder cbiocaritarjetas de diferentes tamaños con facilidad!! Se seleccion6 el acero porque soporta mayor esfuerzo ai corte en los flancos de la cuerda donde se colocará el tornillo sujetador y& que aqui se requiere ,un buen a riete entre rosca y tornillo para sujetar tanto la tarjeta como la dase de

5) Cuña de sujeción: Se encuentra fabricado en acero SAE 1020 con la finalidad de darle rigidez y mayor resistencia al aprietelrequerido, ya que éste no - solo sujeta a ~ F I tarjdta sino que también a la base de trabajo de acrilico. Esta’ldiseiiado de tal forma que ocupe el#;menor espacio posible para evitar el choque entre éste’y la broca del taladro, ya que la distancia entre que hay entre ambos debe ser de 0.5 mm. En caso que el sujetar fÜtra mas alto entonces la distancia entre la punta üe trabajo de la broca y la tarjeta seria muy grande, lo cual haria mas tardado el proceso de taladrado. Además su diseño pdmite Sujetar perfectamente a la tarjeta ocupando solo una superficie de agarre minima de 1, mm lo cual es más que suficiente para nuestro laso, además permite sujetar perfectamente la ‘tarjeta aunque ésta no este bien cortada (descuadrada) oku perfil fuere irregular.38

6 ) Topes de tarjetas: Están fabricadas de aluminio comercial ya que aqui no se requiery gran resistencia mecánica solo, como su (nombre lo indica, son un tope donde se soporta o recarga la base de trabajo de acrilico, además su diseño permite subir y bajar éstas por medio de unas ranuras, que al aflojaq y apretar 2 tornillos, permiten el apriete be la tarjeta con la base de acrilico evitando que ambas se muevan. ci apriete principal lo pr/porciona el sujetador de acero, as¡ entonces lasl placas funcionan como tope solamente! de ahi su nombre, El material donde se pueden fabricar’ estas piezas es del aiumirIio tubular estructural de 3x3 pulg. que se utiiiz6 para fabricar el soporte del motor del cabezal poria-

7) Resorte: Es de acero delgado o más bien fino con qn diámetro interior de 4 mm. !x 2 c&. de longitud y está colocado entre la gula (que va inseitada en el bloque -soporte) ylia ba5e de acrilico (sobre la cuál se coloca el Fietador). El propósito del resorte es llevantar al sujetador, una vez aflojado el tornillo, para facilitar tanto insertar como retirar la tarjeta.

trabajo de acrilico. 3P I il

! I1 1

‘I II I 11 . .

herramienta^.^' I1

¡I 11 i I1 I1

¡I 9

11 iI

I1 ‘1

’í

1.1.2. - Sistema de Control

El Sistema de Control esta formado de las siguientes partes;

A) Módulo Electrónico de la Mesa X - Y. ~

E) Módulo del Panel de Control.

1 II

, ,, I I

C) M6duio Electrónico del S i s t h a de Interface.

D) Módulo Electrónico del Eje Z.

E) M6dulo del Selector de Taladros.

I I II

:j /I

” Ver dib. 42 ’I Ver dib. 43 ’I Ver dib. 44

Mesalr6”ico x- Y-2 &dpo 4. 4”Generoeidn

' I CNAíJ-CenideT

Especialidad. Ingenieria Mecarr6n;ca II I1

PI - - C~Ii i<~i: i . i . l~ 1 2 1 . I I I< IY111~S. l~ l I<\ -p.."&- '1 s.s

+I ;I<..\ \ ' -+ \' ~ l o ~ r ~ l l < l ' { 5 ;\ , :vil%\ <'\N I < O l , IP.-\51 )I + Y \'I

s l ~ ~ ~ . ~ ~ ~ l : s ~ l ~ 4 l . x ! ' Y 11 ' I 4 121 131

i ,!

L I

11 !I

i( I 1

e Interface) y visto de manera general, las señales que maneja son las siguientes: I!

1( 11

Figura # 1. Diagrama a Bloques Gdneral del M6dulo Electr6nico de los Ejes X - Y.

retroalimentación negativa, el cual tiene una interacci6n "directa con la PC (bloque Control por P.C.

Señales de Entrada (S.E.). - Estas señales son los datos de cada uno de los pyntos en su respectiva coordenada X, Y con los que el operador alimenta a la PC.

Señales Error (S.ER.). - Estas señales so? el resultado de la diferencia entre las,tSeña¡es de Entrada y las de Retroalimentación, con la finalidad de que la PC ejerza el control de <varice mientras exista alguna diferencia. Cuando dicha señal Sea igual a cero, justamente dl sisteya ha

Señales de Entrada de Control (S.E.C.). -Son las Señales de Giro y Corrimiento elitidas'por la PC con la finalidad de que la Mesa XY allance justamente el posicionamiento en ?da Uno de los puntos destino del programa. El blpque de Circuito de Lógica y Contro! Secu!encial interpretan dichas señales aplicadas a sus entradas, para luego generar sus propias Señales de Control Secuencial para los motores a pasps. Una vez':que el se ha terminado del ejecutar el posicionamiento del primer punto de coordenada (Xi . Y1). la PC tomara los datos del siyiente punto para ejecutar el nuevo cosicionamikmo (,V. i'2). y rqx:in el mismo ciclo Far3 $1 siguiente punto (X3, Y3), luego e¡ siguiente, 4 as¡ sucesivamente, hasta la terminar de ejecutar el ultimo punto (Xn, Yn) del programa.

Señales de Control Secuencial (S.C.S.). - Son las señales generadas por el Circuito, de Cqntrol

Señal de Actuador (S.A.). - Son las señales de la ,,:pa de potencia las cuales se aplican directamente a los motores a pasos para que &tos proporcionen movimiento a la Mesa XY.

Señales de Salida (S.S.). - Indican posición instantanea de cada punto: coordenada (Xi, vi).

,I

Como se puede observar en la figura I #1, dicho módulo es un sistema de.lcontrol con

'5

'I I 11 11

I 'i

alcanzado el posicionamiento bel punto des.no. 11

/ I/ I Secuencial. y secuencia de trabajo es la de 21BlTS para los motores a pasos. ,.

'1

I1 1 /I

i! I/

17 I II I . .

Señales de Retroalimentaci6n (S.R.). - Son las señales provenientes de los encoLers los I/ cuales transducen a serial ekCtriCa el paso instantdneo alcanzado por cada uno de los mdtores a pasos; y están flsicamente acoplados a la flecha'de estos motores. A continuación se muektra e¡ M6dulo

Electr6nico de los Ejes 1 x y , en forma m&'l detallada: (1 !'

!

1 I 1 I i 1 ! I ! I I I I I I I i ! 1 ! 1 I I i

De la figura #2, a continuacion se de5cri.e la futición o funciones que efectua cada I1 uno',de I/ los

i; bloques que integran al diagrama del Modulo de los Ejes XY:

I/ a) OPtoacopl&dores.- , I

I1 i Esta etapa protege a la PC. aislándola elhricamentei las señales provenientes de 11 la interface periferica paralela (PPI) de las señales gmeradas por los fototransistores intern& de Qtnbos dispositivos electronicos, siendo sus salidas las Señales de Control: Giro, Corrimiento 9 Destjno.

I! '1 b) Codificador del Teclado X - Y..

Esta etapa codifica las señales provenientes del teclado matricial y condicionarlas a ,señales de Salida Logicas las CUaleS van a la Etapa Logica de Modo Manual,

C) Reloi.

! 11 /I I

I I1 11

'I. I/ i !I Esta etapa genera los pulsos de reloj del si3ema los cuales se aplican a las etapa: de Ldgica de Control y Secuenciador X-Y para la operatividad de estas. Un dispositivo prepot pe;mite ajustar su frecuencia para obtener la velocidad optima de desplazamiento de la Mesa X>Y

d) Loqica de Error:

Esta etapa tiene un arreglo iogico que está conformado para que. dependiendo de las señaies de entrada, provenientes tanto del Bloque lbterruptor de Limite como de la /Etapa' de Optoacopladores X-Y (señales destino), esta genere una señal de salida hacia la etapai de HabilitaciOn/Deshabilitac¡on de los Buffers. Las señales que esta etapa recibe del Intemptor de Limite dan nivel un voltaje, si se presenta dualquiera de,las siguientes condiciones en la Mesa X-Y: (a) si se alcanza el sobrepaso de maxima carrera en "X(hacia la derecha 0 hacia la izquierda), (b) si se alcanza el sobrepaso de 'maxima carrera en "Y"(hacia arriba o haiia abajo).

I ! ' 1' 1

1 ¡I "

(c) si esta se ha posicionado justamente en el punto destino. (I I/ I I/ 1 I \ e) Loqica de Modo Manual:

Esta etapa coiitrola los movimientos de la Mesa X-Y en un solo seiitido de cada coordenada;llos 'desplazamientos en Modo Manual pueden ser en un solo eje o inierpolados.

I1

I1 I\ f) Selector de Modo de Ooeracion: I Esta etapa recibe de. un dispositivo selector hiec2riico - eléctrico, una señal electrica;. la ctai depende del modo de operación que haya seleccionado el operador. Otra funcion imporrfnte que se realiza al cambiar de Modo PC a Modo Mabual, es la de regresar al inovimiento de la Mesa X-Y si se presento error al salir del limite del rango de desplazamiento.

g) Conmutador de Modo de Operacion -

Esta etapa permite el paso de las señales provenientes de la Etapa Logica del Modo Maqual o de las señales de corrimiento y giro provenientes de la Etapa de Optoacopladores X-Y provenientks de la P.C.

h) Loqica de Secuencia.-

Esta etapa prepara a las señales que va a requerir la Etapa Secuenciadora X-Y, incluye4do a los pulsos del reloj de la Etapa de Reloj.

¡I 1'

I1 I/

!

I I\

1 I1

1

I

l

1 1) Secuenciadores "Drivers" X - y . .

I¡ 11 Esta etapa genera los pulsos secuenciales be control paia los pasos de los motores alpasos de la mesa x -Y ; los dispositivos secuenciadores operan en dodo 2, (solo 2 de los 4 bits acti$dos) para el desplazamiento y rotación a la derecha o a la izquierda. I1

j) HabilitacionlDeshabiiitacion de Buffers X - Y . . ,I I

Esta etapa habilita o deshabilita a los Buffers de los Motores a Pasos dependiendl del dstado lógico de la seial proveniente de la etapa logica de error, cuando esta recibe la sedal de'lerror, proveniente de la etapa Lógica de Error. esta se encarga de deshabilitar a la Etapa db Buffers X- Y.

k) Buffers X-Y.-

i I1 /I

1 Esta etapa protege a los dispositivos secuenciadores del,manejo de la etapa de potencia, ya que los buffers coi1 acopladores de seiiales que evitan corrientes eléctricas de retroceso. ll !I

I) Darlinqton..

Esta etapa suministra la potencia a tos motores a pasos X - Y .

m) Motores a Pasos X -Y

Conformada por 2 motores a pasos, de "X" y " Y " , de loscuales se desplazan uii paso por cada pulso o señal conmutada de excitacion j recibida. Estas señales les son proporcionadas directamente por la Etapa de Drivers, de manera simultanea o no simultáneaniente. Sus corrimientos y giros (en sentido de las manecillas del reloj o en contra del sentiPo de/ las manecillas del reloj), son controlados por las Señales de Control de Corrimiento y Giro de la Etapa Secuenciadora.

n) Mesa X-Y .

Es la planta del sistema de control, donde se efectúa propiamente el proceso.

!I 11 ! 1 11 '1

!I I/ 1 I

! 11 11

I \ I'

I1

1

o) Encoders: I

i I¡ 11 I I.

Censan los pasos de avance y eiectuan la cpnversi6n de los pasos a piilsos eléctrico+ a través de encoders, los cuales están acoplados dirt?ctainente en el eje de los Motores a paso si^ El número de pulsos eléctricos esta en proporci6n directa al niimero de pasos sensados y finalnie'nte éstos son enviados a la P.C. 1 ¡I I/

1 8) Modulo del Panel de Control:

II

,I I' I Este modulo tiene como finalidad facilitar al usuario la operacion de la máquina taks cOino

encendidolapagado. paro momentaneo. presenta a'lguna función fuera de rango o de seguridad en 5'1 sistema a traves de la acti+cion de una alarma sonora. Ver fig. # 3.

modo 1 de operacion y teclado, además avisar si

1 ¡I "

i I j i

1 CENTUO DE INFORMACIQN. ! 1

SEP CENfDET,/ DGIT

¡I 1'

. . !

Figura #3. Modulo del Panel de Control

1 Como puede observarse de la figura #3. dicho modulo esta formado de las siguientes pa&. 11

a) Llave de Encendido.-

Su proposito es el acceso de energización a 127 Volts C.A. Unicamente por el ope+dor de la maquina. el cual se muestra en el diagrama electrico de referencia MESATRONICA X-Y-c-O. I/

b) Encendido.

Una vez que se tiene la condición anterior, y ?I activar este boton. se proporciona la alihentaiion electrica a todo el sistema electrico y electroni~co. de tal manera que el LED gigante dell panel de control indica que ha quedado encendido.

c) Paro de Emergencia

Como seguridad el operador tiene acceso a presentarse cualquier problema.

d) Paro Moinenlaiieo.

Permite al operador parar la rnaquina durante'el proceso. bientras el switch este'en posicion de apagado

11'

I / I/

! 1

¡

!I I!

11 1'

I

1

:I

! 1( ¡'

!I 11

11 "

I I1 11

11. 11 1

!

desactivar coinpletamente a la maqiiina al

l e) Alarma.-

¡I 1' Se activa un zumbador si la rnaquina opera fuera de rango en cualquiera o cualesquiera de los ejes de coordenadas X, Y 6 2, o al no estar cerrada la guarda.

I 9 Perilla Modo. I

II 11

¡I i Permite al operador seleccionar el Modo de Operaci6n,, ya sea por el programa de la PC o manualmente, segun la necesidad.

1 g) Teclado. 'i

Pe ne'

C) M6dulo Electr6nico Del Sistema De Interface.- II 11

l 11 1'

I . . il 11

Este se representa en el diagrama a bloques de la figura no! 1, el cual se explica a continuaci6n!

a) Peine.-

Esta formado por una tarjeta con conector tipo peine, sirvp para insertarse en cualquiqra de,:las ranuras libres de la tarjeta madre de la computadora con la finalidad de sacar las senales necesarias para 3tilizarlas en el control del sistema mecatr6nico. éstas serlales son envkdas a la Interface con PPI a través de un cable tipo listdn de 50 hilos!! II

I I/ ! j! I

1, ' I1 b) Interface con PPI.

Es la etapa que permite sacar o meter datos da la computadora o del sistema a controla!, esto lo hace a través de dos circuitos integrados 8255 denominados PPI (Interface Periféqca Programable). cada uno de ellos puede controi;ir 24 entrad$s/salidas. en este diseño el p/imer PPI esta programado para que todos sus puertos sean de salida. e l segundo PPI es3 programado

. .

como puertos de entrada, El CI 74LS138 sirve qara seleccionar cual de los dos operación, esto depende de los estados en que se encuentren las direcciones entradas A, B, C. G1, G2A y G2B y las entrada de las compuertas "and" del 74LS08. y salidas de los PPI son enviadas a la tarjeta denominada entradas y salidas

. , i I1 11 c) Entradas y salidas de los PPI.-

Esta tarjeta consta de tres CI 74HC541. sirven para reforrar las setiales de salida de,\ los PPI. tambien consta de 12 conectores heder de cua!ro pines por;donde salen o entran las SefialeS del sistema. tiene un heder de dos pines para meter'la serial de error de los ejes X. Y. 2. !I

I I1 1) I

d) Encoders XY. Esta tarjeta tiene los conectores necesarios para recibir la señal que transmiten los encoder. 1 I1 I!

Mesoirónica X-Y-Z Eq~ipo 4, 4"Generaci6n

11 1( 23

II I D\ Módulo Electr6nico del Eie 2.

Este Se representa en el diagrama a bloques, de la figura no. 1, el cual se explica a confinuaci6n.

a) Control del Eje 2

Este circuito controla el giro del motor que sube o baja el eje 2.

b) Etapa de potencia para el Eje Z.-

Consta de un puente H que nos permite alimentar el motor que sube o baja al eje im hacibhdolo girar en un sentido o en el otro, esto se logra energizando las bases de los transistores Q1500 y Q1503 o de Q1501 y (21502 para que gire en,el otro sentido.

! I! I'

. I I1 1

I1 1 I!

I1 //

I1 I'

I! 11

c) Motor del Eje 2.

Es el que sube o baja los taladros para hacer /as perforaciones sobre el circuito impreso,

d) Interruptores de limite y automáticolmanua).-

Esta tarjeta contiene todos los conectores e indicadores yesa r ios para recibir las señples de los interruptores de limite y el de manuallautomAtico (no se muestra en el diagrama).

/.

I

1 I1

14 1 ' b I

-1 I I

1 1

a Q

m

m N

. ,I ';

.B3

TALADRO-4

I = ENCENDIDO O=APAGAW

.- -

I I GIRO X I MESA X CORR

B7 .B4' "' ' . . B5 ' .B6 - . .

GIRO-Y MESA-Y-CORR MESA-Y-DESTI IMIENTO NO

I=CW(POST.) I=SIGA I=LLEGO O=CCW(FREN.) C=ALTO +NO LLEGO

PORTATALADR os

I=BAJA O=SUBE

- - - -~ ~ ~ - .~

BIT -BO

PUERTO

t I TALADRO-l I TALADRO-2 I I

B1

OS-DESTINO I=CW I=SIGA

-

I=CW(DER.) O=CCW(iZQ.)

lM¡E<TO I=SIGA O=ALTO

I P2A I O-ccw O-ALTO

B2

MESA-X-DESTI NO

I=LLEGO O=NO LLEGO

TALADRO-3

I = ENCENDIDO O=APAGADO

SOLENOIDE

I=ACTIVADO O-DESACTI

- -

''

LS-Z-SUPER10 LS-Z-INFER10

I=LLEGO I=LLEGO O=NO LLEGO O-NO LLEGO

R . - . : . .. R ' = - ~~ ~

1 LS-X-ORIGEN LS-YORIGEN

P2B I=FUERA I=FUERA O=ORIGEN O-ORIGEN

ENCODER-X- TRANSMITE

P2C I=CUENTA ALTC O=CUENTA BAJO

LS-TALADRO-

I O I

A

ENCODER-Y- TRANSMITE

IKIJENTA ALTO MUENTA BAJO

. = ' > ~ I - - - (Nota: Los cuadros en blanco son bits^ que nohan sido utilizados) =~ .= -~

~ .- ~ .- - , - . .- - = '- - - - - - - - - I - . - .. - -~ - i I

LS-TALADRO- LS-TALADRO- LS-SOLENOIDE

O-TALADRO2 I=ORIGEN I=TALADRO.? O=FUERA I=TALADR04

B ORIGEN I=INSERTADO O-NO INCERTADO

INHIBELAS ~

SALIDAS DE LOS PUERTOS AL

ENCENDER I A

I 26

11 ¡I CNADCenideT Especialidad: /n@nierh Mecarrónica

I¡ /j

li !I

E) Módulo del selector de taladros.

a) Control del selector de taladros.- ~

Este circuito envia las setiales necesarias para que el motor selector de taladros gire e n un Sentido o en otro segun se requiera, también activa o desactiva el solenoide para anclar o soltar el sistema selector de taladros. t 1 11 1,

b) Etapa de potencia del selector de taladros.- 11 I1 //

yQ1103odeQl l01 yQ1102 paraquegireenelotrosentido. '!

Consta de un puente H que nos permite alimentar el motor selector de taladros de taljmanera que este gire en un sentido o en el otro, esto se logra energizando las bases de los transisJores O1100

1

11 'I c) Motor del selector de taladros.

Es el motor que hace girar el conjunto de los cuatro taladros para seleccionar el que va a bajar.

d) Control de velocidad del selector de talad;os.

Esta tarjeta controla la velocidad conque gira, el selector de taladros, tiene la finalidad de encontrar la velocidad 6ptima de trabajo.

e) Encendidolapagado de taladros.-

Consta de cuatro circuitos iguales que controlan el encendido o apagado de cada 1,uno de los taladros, cada transistor actua como interruptor encendiendo o pagando el taladro al recibir un uno o un cero 16gico por la base del mismo a traves de un optoacoplador, el diodo que se c$'Iectaia las terminales del motor tiene la finalidad de supiimir los pic+ que'genera el motor y de esta manera proteger al transistor.

f) Son los que giran con la broca para perforar.

g) Etapa de potencia para la fijaci6n del portataladro.

Esta etapa es la que proporciona la energia' necesaria para controlar el anclaje del Selector de taladros. I!

'I

I1

!i Q . !

t

I /I 11 !

. .<

I I1 I/

I

I I II

;I I1 h) Solenoide.

Es el que sujeta: o suelta el portataladros para 'fjario o liberarlo. I1

Mesalrónica ,Y. r-z Equipo 4, J'Generación

/I i

1.1.3 Programación del Sistema.

CNADCenideT Especialidad Ingenieria Mecotrdnico

Los movimientos de la Mesatrónica X-Y-Z estan regidos de acuerdo a las instrucciones I1 dadas 11 en un programa escrito en Lenguaje C, esta hecho de tal danera, que el comportamientb del sistema este en funci6n a las señales recibidas por los puertos de entrada de los PPI, dando a.'ku vez respuestas de ralida que manipulen los mecanismos a través de los sistemas electr6nicos.

Tan pronto como se corre el programa. áparecen .instrucciones en la pantalla que il facilitan .'! al usuario el manejo de la máquina, disminuyendo as1 el tiempo de entrenamiento del us6 de &a.

lugar se diseno un diagrama (ver diagrama de flujo 1) que nos representara la funci6nl principal de todo el sistema. Posteriormente se procedi6 a diseñar diagramas de flujo para cada uno ¿le los

Para facilitar la programacidn de la maquinase hizo uso!de diversos'diagramas de flujo. ¡I En !j primer

subsistemas. :I

1.2. Etapas de Diseño.

1.2.1 - Requerimientos

A. Mecánicos:

!

, j i: I !I

Para la fabricaci6n del prototipo se requiere cumplir diversos aspectos técnicos (criterios)~ para que se logren satisfacer los objetivos de la MESATRONICA X-Y-Z los cuales a continuaci6n se

a) Resistencia.

La parte primordial del prototipo a elaborar es el eje Zpara lo cual se requiere fabricar I n husillo lo suficientemente grueso para evitar el pandeo o torcimiento al momento de maquinarlo, ademas debe tener la resistencia mecánica necesaria para soportar el peso que va a tener que desplazar que es de 14 Kg. Pero para cuestiones de diseño se ha estimado un peso del doble o:@ 28 Kg. (61.67 Lb); lo anterior queda resuelto al seleccionar uha barra de acero al Níquel - Cromo Molibdeno de I pulgada de diAmetro ya rectificado denominado comercialmente aced1 TX 4 10T (que corresponde a la clasificaci6n estandar universal SAE 9840) el cual viene con un tratamiento termico de normalizado que evita la concehtraci6n de 'esfuerzos al momento del Taquinado, además no es tan duro como un acero templado sino que posee un grado medio de maquinabilidad correspondiente al 65 % (el 100 % se toma de una velocidad de avance al corte de 50 mlmin.). Otro punto de resistencia es la que se necesita en las piezas que conforman el cuerpo del eje 2, para lo cual se requiere un material de baja resistencia y peso ligero para evitar cargp de peso innecesario al eje, ademas la resistencia minima del Aluminio 'comercial seleccionado que es el Aleaci6n 1200 es de 5,000 Iblpulg.2 (debido a que se trabajara para consideraciones df diseño al 50 % de la re,sistencia de cedencia del material que tenga la menor el cual es el mencionado.

' I mencionan: I

il !I

b) Funcionalidad.

La funcionalidad queda determinada por una correcta selecci6n de materiales o mecariiismoS, que permitan un funcionamiento ligero, sin ,exceso de rozamiento y de Mcil y optima maqutnabilidad, este criterio se tomo ai Seleccionar el material que requeria 'la tuerca que va a estarlacolada al tornillo de potencia o husillo, el cual va a tender a bajar y subir la carga especificada por ,?I conjunto del cabezal porta-herramientas, este criterio también se empleo en la selecci6n del mecanismo intercambiador de taladros, ya que en vez de colocar una flecha donde se colocara,Ila cruceta porta-taladros movida por un sistema de !engranes acoplado a un motor, se evito 'S t0 seleccionando un motor de CD con un sistema de reducci6n de engranes (30 a 1) afoplado al mismo directamente solo por un cople. as1 evitamos el ,peso excesivo de los engranes. ,ptro mecanismo realizado con este criterio es el de fijación o sujeción del taladro de trabajo!! el Cual se

il /I

Mesafrbniw X-Y-Z Equipo 4, 4*Cenemción !I

i j il

'1 il 28

.,, 'I 1 ii [ CNAD-CenideT Especialidad: hginieria MecairOnic~

I1 !! realizó por medio de Un perno de acero achonado por un solenoide donde por medio( de un bloque de aluminio que sirve de gula con una tolerancia de deslizamiento minima, permitefuncionar con

aseguramiento nos la proporciona un juego de 4 resoites pequeños que son bastante eficientes para este caso. Tambien para el diseño.de1 dispositivo para sujeción de las tadletas &e ideó fabricarlo de manera que pudiera ser desmontable, fahitara la colocación. ajuste retiro de la tarjeta y que ocupara el mínimo espacio posible en lo que respecta su altura para evitar chocar a la punta de la broca de trabajo con el dispositivo, además también se estandarizó el tamaño' de los tornillos (se usaron de cabeza Allen de 4 mm. diámetro) ya que con una llave Alien: de 3 ~mm,se puede armar y desarmar todo el dispositivo hasta dejar a la MESA X-Y descubierta. También el eie

rapidez y precisi6n al momento de seleccionar el taladro a operar, esta it respuesta de

- se diseA6 Y fabric6 de manera que se pueda desensamblar de la mesa de trabajo y:'pueda

también la trasladarse con mayor facilidad Ya que el peso del conjunto en considerable as{

c i Eficiencia.

Este aspecto se refiere a seleccionar un dispositivo den(minado actuador (motor) pa;a accionar el husillo para lo cual, como se observará en los cálculos de diseño se utilizó un motor'!con el doble de la capacidad necesaria, razón por lo cuál dicho dispdsitivo funciona eficientemente. En ¡o que respecta al husillo se seleccionó para el movimiento en el eje Z la cuerda ACME porque e$ más eficiente que la trapecial y la cuadrada, debido al Bngulo,entre dientes que es de 29! Otro, punto importante de eficiencia es el movimiento de giro del ~usi i io para lo cual se requiere que esté colocado entre rodamientos, debido a que el apoyo inferiior soportará la mayor cargaly de 2 tipos como son la radial y la axial este debe ser para esfuerzos combinados, por ello se eligió un rodamiento de rodillos cónicos de una hilera; para el apoyo superior se eligió un baleroide bolas de una hilera de contacto angular, además ambos requieren,lcomo lubricante aceite lo qu$ prolonga la vida de uso y la facilidad de mantenimiento. También para el mejor deslizamiento ?el eje Z se utilizaron guias lineales rectificadas y tratadas termicanente de fabricación japonesa asi \como rodamientos (baleros) de bolas deslizantes de la misma marca, esto origina un dFslizamiento perfecto en la subida y bajada del husillo eliminándose por completo la fricción, lo que resulta un

MESA x-y puede quitarse de la mesa de trabajo al aflojar 2 tornillos. 11 .'¡I

I1 6 11

mecanismo muy eficiente para el trabajo seleccionado. 11 11

d) Precisión. ¡I

El prototipo requiere de varias piezas que cumpian este requerimiento que es uno ,!de I 105 más importantes para la realización del objetivo fundamental de nuestra MESATRONICA X;Y-Z que es el de perforar tarjetas de circuitos impresos con alto grado de precisión. para ello se emplebjen el proceso de fabricación de éstas el Centro de Maquinado marca Mor¡ Seiki modelO~.MV-40 del CNAD las piezas que se fabricaron ah¡ son: Tapas superior e inferior las que soportarln el husillo y las 2 gulas, la precisión consiste en la distancia entre centros de los 3 barrenos de cada tapa@¡ barreno de en' medio alojará al rodamiento sobre el que descansa el husillo y los otros 2 alojarán directamente las gulas para lo cuál se requiere una tolerancia de mas o menos 0.OOi I mm., para proporcionar un ajuste a presión; Otras piezas con estas :caracterlsticas son 109 sopa+ superior e inferior del cabezal porta-taladros los cuales también tienen 3 barrenos en el centry donde en medio de uno de ellos alojará a la tuerca con un ajuste a presión, que a su vez se refuerza con un tornillo prisionero en medio, la precisión requerida es en la distancia entre centros de los barrenos la cual debe ser de mas o menos 0,001 mm. Otra pieza importante de gran precisión 'es la denominada cabezal porta-taladros la cual debe cumplir "con varios requerimientos: El centro de este debe estar a la misma distancia de iod extremos, el ancho de la guia donde s$ inseha el taladro debe ser de gran precisión para que el acoplamiento entre estos sea a presión. Al ancho de las cejas que soportan los taladros debe ser de las mismas dimensiones para balancear ellpeso del cabezal, el contorno y superficie del cabezal debe estar dentro de las tolerancias establecidas mas o menos 0.001 mm. Todo ello hace que el cabezal "ire perfectamente y se encyentre'; bien balanceado para que la flecha del motor tampoco sé desbalancee y origine que el sicteva reductor de engranes se desajuste. Cabe mencionar que la precision que nos proporciona la MFSA X-Y es muy buena ya que cuenta con husillos autoembalados de fabricación japonesa los cuales son I! "

29 Mesoirónico X-Y-Z ! !I Equipo 4, 4"Generación

11 11

eficientes para su trabajo, así como también el accionamiento de &tos por medio be motores a pasos con una resolución de 1.8" por pulso as¡ como también se adaptaron a éstos ehcodets para asegurar el desplazamiento en los ejes X ,-Y para ob<ener la selección precisa de'lun punto de trabajo. /I

e) Apariencia. i /I

Este aspecto es 81 Ultimo que se tomo en cuenta, ya que los puntos anteriormente mencionados son los más importantes a considerar en nuestro prototipo ya que no se debería sacrificar niFguno de ellos si se requiere obtener este Último. Las piezas que requerían de este criteriol!son: la cara principal del cabezal porta-taladros, ya que estará colocado en la parte frontal del opdrario y es la vista principal de hnáquina, las caras superiores de las tapas del husillo y de los koportes del conjunto del cabezal, ya que también son partes visibles del prototipo, lo anter/pr se"logr6 empleando en el acabado el Centro de Maquinado MOR1 SElKl del CNAD donde se obtuyo un acabado perfecto a espejo (maquinado grado 5), También se requiere que el cuerpol!del soporte del cabezal tenga una buena apariencia para lo cual se debe cubrir con alguna cinta ad.hesiva para evitar se raye durante el proceso de fabricación y de no ser posible esto, entonces se aebe a'plicar un proceso de lijado o pulido para mejorar la apariencia. !I ;'

B. Eléctricos: I! 11 i

Los requerimientos eléctricos para la Mesa X-Y no debende verse exclusivamente desde el punto de vista Eléctrico del Motor, además fue necesario establecerlos desde los puntos de!/interacción en el Sistema de Control - Mecánico, Sistema de Control - PC y el Hardware, que se descriden a

i continuación: I

I 11

!I

II

- - - .: .~ .. -

i/ '1 CNAD-Cenideier Especialidad: ln&ie>;ierio Mecotrónico

1) 11

!I C. De Control:

Desde el punto de vista de interacción Control - Mecánico:

Que el diseño electrónico conjuntamente con el diseño mecánico

asegure las sigdientes caracterlsticas dadas en la siguiente tabla: ' !I "

Resoluci6n de Desplazamiento I

Error del Desplazamiento Velocidad Máxima de Avance

Ajuste de Velocidad de Avance !

II i! 1 Repetibilidad I Movimientos y posicionamientos precisos.1 permanentemente 'I

0.01 mm: I! 1

0.01 mm. 6 -0.01 mm. 'l. i 2.6 mmis.

Ajuste mecánico - eléctrico tripot del circuito

Protección de los P.P.I. Retroalimentación Resolución del Encoder

de reloj. 'I

Selector de Modo de Operación , I Manual ó.PC I\ '! !I

Técnica de :Optoacoplación !I Reciba señales de Sensores y Encodersil 1 .V/paso 6 200 pasos/revoluci6n 11

11

Desde el punto de vista de interacción Control con la PC: ' .

Tecnologia empleada

Protección de Señales Codificadas Circuito Antirrebote

Visualización lndicadores Luminosos LEDs para

Armado Fuentes de Alimentación Reducción del Ruido en la Linea Técnica basada en Capacitores iide

Circuitos. Integrados Lineales, Ti y " CMOS

il

señales de mayor inter& !!

!'

para el Teclado

Protobdard en la etapa de Diseño + 5 V.C',D. y + 24 V.C.D. 11

Desacoplamiento de Alimentación

:t //

I

I. ,

Desde

- i I1

' CNA@-CenideT Especiolidod: lngenzerio 1 1 . , Mecotrónico

;I '1 D) De Programación:

Los requerimientos para la programacidn .de la Mesatronica X-Y-2 son: , :

I

a) Hardware: !I I 1 P.C., con un procesador 386 en adelante, con una memoria disponible de 10 Mb. 1 Teclado para PC. 2 PPI con su peine.

I i 1 8

1 conector para puerto paralelo.

b) Software: ii

j I!

i i

Jj !:

Lenguaje de Programacidn C++ (instalado).

1.2.2..- Diseño del Sistema.

A. Diseño Mecánico.

a) Aspectos te6ricos:

El husillo tambibn llamado tornillo de potencia está diseñado para convertir el movimien/o gira:)orio en movimiento lineal y ejercer la fuerza necesaria para mover una pieza de una máquina a Io largo de una trayectoria deseada. Los tornillos de potencia operan con base en el principio cl6sico de la cuerda de tornillo y la cuerda con la que enlaza. Si el tornillo se apoya en cojinetes y g i k en tjnto se evita que la tuerca gire, la tuerca se enrosca a 'Io largo del tornillo produciendo un

La rosca seleccionada para fabricar el husillo es del tipo ACME que requiere de un torqu6 mediano para desplazar cargas a lo largo del mismo. Debido a que este se colocará en forma vertical, implica que tendrá que subir y baja la carga. La rosca ACM.E tiene las siguientes especificaciones

desplazamiento a lo largo del mismo. '( ' I

segun las normas: b. ANSI b1.5-1973; c. ANSI b1.9-1973 (ver fig. # 6.) i! !I

P = p a s o = 5 mm ; t i( i

I i i 1

Figura # 6. Representación de una rosca tipo ACME segun norma ANSI bl.5-1973)

mi

Dm Diámetro

mayor nominal

1 pulg. 25.4 mm.

Area de tensión por esfuerzo de tracción: Realizando el análisis de tensiones en el tornillo, el método mas seguro es calcular el área que corresponde al diámetro menor para te+siones por esfuerzo de tracción, para esto se empleará la siguiente fórmula:

'1 I! I!

Dr DP Atl ; Atc n P Hilos Paso Diámetro ' Diámetro de Area de ! Are? de

tensión por )tensión por pulgada mínimo mínimo esfuerzo de esfuerzo de I menor paso De cuerda x P = l / n

tracción ' corte (pulg.2) Ij 'I

: (pulg.2) (Pulg.) ! (Pulg. ) I1 11

5 0.20 pulg. .Or75 ,i 0.872 0.517 !i 1.493 5 mm !

At = el área que corresponde al promedio del diámetro menor; Dr = el diámetro menot de la!raiz. Dp = el diámetro del paso. 'l

Ij i Toraue necesario para mover la carcla: Cuando se utilizajun tornillo de potencia para ejercer una

. carga, como en nuestro caso, es necesario saber que tanto torque hay que aplicar a 1a;lcuerda del tornillo para mover la carga. Los parámetros a considerar incluyen la fueiza que hay qu? mover (F = 28 Kg), el tamaíio del tornillo según lo indica el diámetro de paso (Dp); el desplazamiento del tornillo (L= 12 pulg.); el coeficiente de fricción (f = 0.15 para tuercas de bronce con ,I tornillo de acero), obsérvese que el desplazamiento se define como la distancia axial a lo largo d l la cual Se moverá el tornillo en una revolución completa. Para nuestro caso, que es un tornillo de una,;sola cuerda, el desplazamiento es igual al paso donde L = P =;l/n = 0.2 pulg. , por lo tant?, el torque necesario para hacer girar el tornillo esta dado por la fórmula (2):

"Mon L. Roben. Diseño de elementos de mhquinas Edit.:Prenlice Hall. Pa& 729. 'I Mon op. Cit. Pag. 733 11 /I

11 11 Equipo 4. 4'Genrrocidn I 1;

I:

Memolrdnico x-Y.2

33 i:

" .

Tu = ......... fórmula (Z)42 --- 2 P i . Dp - f . L

Torque necesario Para baiar la cama: Por el contrario, si el giro del tornillo tiende a bajar la iarga, la fuerza de fricción ejercerá su acción hacia arriba del plano, como se ilustra en las figuras 2(a): Fuerza que se ejerce hacia arriba del plano. Y 2(b): Fueha que se ejerce hacia abajo del plano. Por este motivo el análisis de torque cambia, ello origina la fórmula (3):

A las 2 ecuaciones anteriores les falta tomar en cuenta el ángulo de inclinación del plan: el cual se calcula con la siguiente fórmula:

Anqulo de inclinaci6n del plano: Un factor importante en el análisis acerca del torque es el ángulo de inclinación del plano. En una cuerda de tornillo, el ángulo de inclinaci6n se le denomina: ángulo de desplazamiento x, que es el ángulo entre la tangente a la helice de la cuerda 'i el p!ano transversal al eje del tornillo, donde la tangente de x da como resultado la siguiente fórmula (4).

I! .I

fórmula (4)44 '.

'1 . ' I Donde Pi . Dp = es la circunferencia de la linea de paso del tornillo. As¡, si la rotación!,o giro del tornillo tiende a levantar la carga, moverla hacia arriba de la inclinación, la fuerza de fricción se opone al movimiento y actúa hacia abajo del plano.

Ahora se incluirá el ángulo de inclinación calculado anteriormente sustituyendo las ecua'kiones 2 y 3.

ii

Torque necesario para levantar la carga: Para las cuerdas ACME se requiere realizar un:ajuste de la ecuación anterior por el ángulo de inclinación (ver la fig. 3). Como podrá observarse .O = 14.5" que iguala a F, esto modifica el sentido en el que actúan las fuerzas de la cuerda en don$e tendrá que ser sustituida por Fkos O, dando como resultado la siguiente ecuación, El torque que se necesita para mover la carga a lo largo de la cuerda será: !I "

r

" Moll op. Cil. Pap. 730 " Man op. Cit. Pag. 730 " Moll op. Cil. Pag. 730 " Mom op. Cit. Pag 73 I

Mesorrónico X-Y-Z Equipa 4, 4'Generoción 34

Especialidad: Ingeherio CNAD-CenideT M+ai&ico

I \

Torque necesario para baiar la carqa: El torque que se requiere para mover la carga hacia fuera de la cuerda es: I1 '/

1 I/

Td = ...... fórmula (S)46 (cos0 + ( f ) (tan x ) 2

¡I.. ' i Esfuerzo de tensión requerido: Utilizando la fórmula convencional de esfuerzo que relaciona fuerza sobre Brea queda: /I

F

Att ................... I/ u Ta = ______ fórmula (7)47

Esfuerzo de corte requerido: Utilizando la fórmula con'vencional de esfuerzo es:

F l j ./I

il I¡

Tc = ............. fórmula (üj48 As

Altura o esDesor de la tuerca del tornillo: Utilizando la siguiente fórmula se calcula la altura de la tuerca: '!

~! 11 Potencia necesaria para impulsar el tornillo Y subir la carqa: La potencia para impulsar,el 4 tornillo 6 husillo en caballos de fuerza se calcula con la siguiente fórmula:

Tu - n

63,000 p = = HP ............. fórmula (lo?'

I1 1:

'I

Eficiencia del tornillo: La eficiencia del tornillo se puede calcular por la siguiente fórmula:

/i

E = __________________ l o o ............ fórmula (I l?' [ 2FPiLTu]

'' Molt op. Cit. Pap. 73 I "Moti op. Cit. Peg. 733 '' Molt op. Cit. Pag. 733 "Mon op. Cit. Pag. 733 yl Mon op. Cit. Pag. 132 " Mon op. Cit. Pag. 733

I

I A continuaci6n se realizaran los cdlculos requeridos empleando las fórmulas mencionadas anteriormente.

I1 1 1 .CAlculo del Area de Tensi6n: Empleando la f6rmula8 1 y sustituyendo valores con lo datos siguientes tenemos: Como ya se mencion6 la fuerza o carga que va a mover el tornillo'(husillo) es F= 28 Kg o 61.67 Lb. Y el esfuerzo de tensión minimo requerido es la mitad del edfuerzo a la cedencia del menor material utilizado en el ensamble del husillo el cual es aluminio comercial Aleaci6n 1200, cuyo valor es 10,000 lbipulg.2 por 0.5 = 5,000 Ibipulg.2 donde aplicand: la formula 8 y despejando obtenemos:

i! I

- o.o123pulg.* F 61.67 Ta 5,000

At! = - = ~ - I1 I

11 11

Que comparado con el valor Ait de la tabla 1 (0.517 pulg.2) obseivamos que estamo; muy por debajo de este valor lo que indica que existe un margen de seguridad bastante grande. 11

2. CAlculo de la Altura o EsDesor de la Tuerca.'Tomando en cuenta la ecuaci6n 8 el valor del Area

// .!

de corte (As) se calcula: ¡I 11

A S = (") __ = 0.06 1 6 7 ~ ~ 1 . 2

Empleando ahora la ecuaci6n 9, el valor de Dr y de Atc estd dado en la tabla 1, despejando tenemos: I1 I'

'I

H = 0.06167 = 0.00618 p u l . (1:;;; 1 I1 '!

Notaremos que este valor es bastante pequefio por lo'ique, si igualamos el areailde corte proporcionada como valor en la tabla I y lo sustituimos por ,As obtendremos un valor de (H = 1 7 5 pulg. Lo que indica que la altura minima de la tuerca debe'iser de este valor, donde para '! nuestro proyecto empleamos una tuerca de 2 pulg.

;I /I !I

3. Calculo del Anaulo de DeSDlaZamientO del Tornillo. Empleando la f6rmula 4 y sustituyendo. donde L es el paso y Dp es un valor dado en la tabla 1 obtenemos lo siguiente:

'I I. I! 1:

,wesotrónim x. Y-z Equipo 4, 4'Generación '! 36

4. Cálculo del Torque Necesario para Levantar la Larqa:!Empleando la f6rmula 5, donde I el valor F = 61.67 Lb. , el ángulo O = 14.9, el ángulo x = 4.176", f =.0.15, despejando obtenemos!

61.67 * 0.872 Cosl4.5 * (Turi4.175 +'0.15) T u = ( -)*[- Cos14.5 -(O. 15 * Tun4.175) --) = 6.199lb - pul. ~I 'I

5. Cálculo de la Eficiencia del Tornillo para Subir la Caraa. Empleando la f6rmula i i j jdonde F = 61.67 Lb., L = Paso = 0.2 pulg., despejando obtenemos: " ,I jJ

61.67 * 0.20 2 * 3.141 6 * 6.199

--)O0 = 3 1.66% I/

6 Cálculo del Toraue Necesario Para Baiar la Carqa Empleando la f6rmula 6. donde F ='SI 67 Lb , Dp = O 872. O = 14 5". x = 4 175O y despejando tenemos lo siguiente

I '

= 2.1791b - pul. !I 1 I

0.15 -(Cos14.5 * Tun4.175) Cos1 4.5 + (O. i 5 * Tun4.175)

7. Cálculo de la Potencia Necesaria para Impulsar el Tornillo y Subir la Caraa: El tornil$ (husho) seleccionado es de 1 pulgada de diámetro rosca tipo" ACME de 5 hilos por pulgada,ben consecuencia la carga se moverá 1/51 de pulgada por cada revoluci6n de velocidad lineal que se necesita, es decir 60/5 = 12 segundos por vuelta (t). de aquí se determina que la velocidhd que se requiere para mover las 12 pulgadas (d) es: .I I

d 12 pul . T 12 seg .

v = - = = i pul .I Seg

Para fines de nuestro trabajo a realizar requerimos trabajar a una velocidad meno[ que) la estipulada, por lo tanto seleccionaremos la de 0.5 pulg I seg. , pero para cuestiones de calculo utilizaremos la obtenida en la fórmula, la velocidad de giro quy se necesita es: '!

n = [ %)( 0.2pul. lrev. )( =) = 300r'.p.m.

Así que la potencia necesaria para impulsar el tornillo se:obtiene empleando la f6rmula 10 y despejando queda: !I I/

p = ("g;ooOo) ---_I = 0.02952H.P.

Convirtiendo el valor de HP en Watts (w), tenemos I1 1

P = 0.02952H.P. ~ = 22.02Wa1ts ("pj i / )

Para nuestro prototipo seleccionamos un motor de C,D que trabaja a 24 Voltios y consume trabajando normalmente una corriente de 1.8 amperios,/por lo tanto la potencia propórcionada en Watts es de: 24 x 1.8 = 43.2 W, por io tanto consideramos que nuestro motor posedlun factor de seguridad de casi 2 veces la potencia de trabajo (43.2 i22.02 = 1.96), para el caso de cuando se

8. Cálculo de la Vida Uti1 Dara los Rodamientos del Eie I 2.: El balero inferior es tip; de i~di l los c6nicos de una hilera separables, es decir, el conjunto' de aros y conos pueden ser montados independientemente y sirven para soportar cargas radiales, axiales en una direcci6n y Combinadas, segun la clasificaci6n de la norma IS0 355 son: T7F045 (serie 61 11) cuyo numero de (eferenbia de catálogo es el HR 30302, empleando la fórmula proporcionada por en manual de la NSK tefiemos que la vida de fatiga est8 determinada por la f6rmula [las'.f6rmulas empleadas están +tenidas en la referencia 11 pags. A 32 - A 371.

atasque o atore el tornillo (husillo) a momento de subir o bajar la carga. ! I1

F6rmula IZ5' ,/

F6rmula 1353

C P

fh.= (Fn)* -.... fórmulu 13

F6rmula 14%

0.3

...... fórmula 14

Simplificando la ecuación queda, segUn la F6rmula

'* NSK, catálogo rodamientos. Pag. A35 y A36 "NSK, op.cit. pag. A34 - A37

NSK, op.cit. pag. A34 - A37 54

Mesoehico X-Y-Z Equipo 4, 4'Generoción

s 1

fi = (0.03 * n)" ....... fórmula1 5 11 u

11 I1 Sustituyendo los valores en la fórmula 15 y tomando n como el número máximo de revoluciones a que va a trabajar nuestro husillo, f n queda de la siguiente manera:

!

fn = (0.03 * 300 r . ~ . r n . ) - " ~ = 0.5173 \ /j

; / /

Tenemos que f h es: ¡I 1

i < ' Ahora sustituyendo el valor anterior en la f6rmula 13 y tomando el valor de C en tablas que ewgual a 200 Kg- f, y P la carga a mover por el husillo = 28 Kg- f

11 1 I!

Sustituyendo este valor en la f6rmula 12 entonces nos queda:

'1 11

Lh = 500(3.695y3" = 38,978.8HRSúeTRABAJO

Si consideramos turnos de 24 horas x 7dias a la semana x 40 semanas al aiio enionces los rodamientos van a durar ( vida útil en años): II

Ii

Para el rodamiento superior que es uno de bolas de una hilera de contacto angular. TaTbiBn son capaces de soportar cargas radiales y axiales en una dirección con la diferencia que este estdel tipo compacto y el superior es del tipo separable, su nÚme;o de ,pedido por catálogo e$ el 7302- A.siendo sus f6rmulas para calcular la vida útil casi similares solo cambian los exponentes, por lo tanto tenemos, para calcular fn la fbrmula 1656 11 i I:

Is NSK, op.cit. pag. A25 Ih NSK, op.ci1. pag. A34

MesorrO"ic0 x-Y-z Equipo 4, ddGeneroción

4 3 3 3 - I) fi=O.O$n) [email protected])4333 =0.48 L.. fórmulh 1 Sustituyendo este valor en la f6rmula 13 tenemos que:

!

Empleando la f6rmula 1i5’

Lh = (500)’ihr .....fó rmulal7

‘I !I I 1

Sustituyendo el valor de f h en la f6rmula 17 tenemos lo siguiente:

~I I/

~! // Lh= 50d@)= 50d(3.436)= 20,278hrs.detrabaj

Considerando el mismo tiempo de trabajo que el rodamiento anterior. obtenemos lo siguiente: I/ I1

I

Debido a que el minimo tiempo de vida corresponde a éste rodamiento y como se rebuiere, una excelente precisión en nuestra máquina, se recomienda cambiar ambos rodamientos (superior e inferior) cada 3 años y medio como mlnimo.

9. Cálculo del Diámetro Ideal de las Guias (flechas). Nuestro prototipo requiere de 2 guias de deslizamiento lineal colocadas verticalmente y a los lados del husillo. están fabricadas de acero al

I1 ../I 11 I ” NSK. op cil. pag A35

Mesoeónico X- Y-.? Equipo 4, 4‘Generación

alto carbono con tratamiento termico lo que les proporciona gran dureza y resistencia. para I calcular I el diámetro de éstas se empleara la f 6 r m ~ l a . ~

Pi * Ss +(Kt*Mt ) '= /I II l1

i! !I

I1 1(

nuestro caso). 1 I/

Ss = Esfuerzo de flexión (valor en tablas = 10, O00 psi).

Kb = Factor combinado de choque y fatiga aplicado; al momento Rector ( valor '@e 3 para j/ nuestro caso).

Mb = Momento de flexi6n (Lb - pulg). Kt = Factor combinado de choque y fatiga aplicado al momento de torsión (valor de 2 para

MI = Momento de torsi611 (Lb - pulg) se consider6 el valor del torque para levantar la carga =

El momento de flexi6n se calculará tomando en cuenta que el conjunto del cabezal no tiene contrapeso lo que nos da un sistema de viga en voladizo donde el centro de carga del~lmismo se

multiplicarla por el doble) o bien de 30.837 Lb. Lo que nos da un valor de:

I1

6.199 Lb - pulg. I1 II

encuentra a una distancia de 20 cm (7.874 pulg.) con respecto al eje o centro de peso a soportar de 14 Kg ( para cuestiones de diseño se estimo que el peso real

Mb=(15.428x7.874)=242.8Eb-p~l ~l I!

d ) = 16 ,/(?-242.81) + (2 * 6.199) = 3.141 6 * 10,000

25.4mm. d =0.7186pulg.*---=18.25mm.

Ipulg.

Pero como debemos usar 2 guias por cuestiones de diseiio, entonces el valor entre 2 resultando = 9.126 mm. Por lo tanto el diámetro seleccionado de las gulas mm para cada una, que es la medida siguiente en el catálogo, seleccionadas por seguridad.

I/

I ! ! B. Diseño de Control.

Hall, Holowenco, Laughlin. Diseño de máquinas. Edit. Schaum. pag. I13 I 1

Módulo Electrónico de la Mesa X Y: ¡I " I 'I 1. 'Reloi.- El circuito de reloj que se consider6 fue el circuito integrado LM 555 Timer, configurado

como multivibrador aestable, el cual se ilustra dentroidel diagrama electrice. refetencia kYZ- 01A. Para encontrar su frecuencia de operación, se realizó en forma experimental con. la Mesa XY, variando su velocidad, hasta encontrar la velocidad óptima, observa(/o qu,e la respuesta de los motores a pasos no se llegara a perder.la secuencia debido al factor de deslizamiento, y tambien cuidando de no pasarse aei posicionamiento al llegar al punto destino. La frecuencia de operación óptima fue 266 Hz.

Trabajando el circuito de reloj a esta frecuencia se logra que la Mesa XY se desplace 11 a // una velocidad que se calcula aplicando la siguiente ecuación:

v = d p x f 21 ,I /I

~! 11 donde v es la velocidad (mls); dp es el valor constante de paso del husillo (mmipor paso)

dp = 0.01 mmlpp 22

¡I I f es la frecuencia del reloj y su valor es:

f = 266 Hz 23

Sustituyendo los valores de los parámetros dp y f de las ecuaciOneS 22 Y 23 en 21 Se obtiene la velocidad de avance:

24 11 I1 v = 0.01 mmlpaso x 266 Hz

v = 2.66 rnmls 25

I1 I/ cálculo de 10s valores de los parárnetros el6ctricos:

Partiendo que la frecuencia del reloj se determina aplicando' la siguiente ecuación: 11 I I1

ii I/

28 ¡I !I

f = 1.44 I (RI +2R2)C 59 26 '/I

Y proponiendo los siguientes valores para R1 y C: I'

R1 = 10 kR 27

C1 =0.1 pFd I

Despejando de la ecuación 26 al parámetro de la resistencia R2: ;I ' I /

R2= ( 1 . 4 4 - f R l C ) l Z f C 29

Sustituyendo los valores de R1 y de C de ecuaciones 27 y 28 en la ecuaci6n 29 y realizando operaciones algebraicas:

I! !I

~j I( R2 = (1.44 - 266 x 10 k R x 0.1 pFd) l 2 x 266 x 0.1 pFd

R2 = 22.06 Kn 30

II

J9 NATIONAL SEMICONDUCTOR. Linear Data Book . Edit. National Semiconductor, Estados Unidos-1978.9-29 p.

MesoirOnica ,Y-Y-z Equipo 4, 4" Generación

II 11 Donde este valor es muy próximo al valor comercial de 22 KR

mecánica, estos efectos se pueden reducir con el fino de la frecuencia de operacióh, esto es, variando su valor ligeramente, en lugar de R1 con un arreglo serie:

En caso que en la Mesa XY aumente la fricción en el sistema de husillo, o si awnenta{a su 'I carga

¡I 'I

Asignación de Codificación, numero: de renglón (ri)

y de columna (ci) r l

R1 = Rp+ R11 31

Donde Rp es la resistencia eléctrica de un tripot'

Rp cuyorangoes O a 5KR

Tecla

I1 !I

II I¡

c 3

R1 es de valor de una resistencia eléctrica:"

R1 = 8.2 KQ 32

I/

11 il 2- Codificador del Teclado.- Para la codificación del teclado matricial. se creó un códjgo pata la operación manual de la Mesa XY, de acuerdo a la.siguientetabla matricial:

+ X

La asignación de codificación fue la siguiente:

r l r l - X

I - . - 1 I I

3. - Circuito Antirrebote del Teclado.- Del diagrama eléctrico, referencia XYZ-O1 A, para evitar que aparezca una señal discontinua por falso contacto instantáneo al pulsar el teclado, se $cenó' el circuito cuádruple de carga y descarga RC. intermedio entre la tecla y el circuito integrado CMOS 74HCT014, y tomándose como criterio obtener un valor del tiempo de calda del circuito rebote (tc) mayor al valor del tiempo de resolución de la Mesa XY (tr), y finalmente para !I diseño tomando a la serial de salida en las salidas de las compuertas inversoras: I/

tc> tr I 33 11 /I

11 1/43 Mesorrónico X-Y-Z Equipo 4, I"Generoci6n

tres el tiempo o periodo de resoluci6n de la Mesa XY

34 I €4 T = tr

¡I I/

Y sustituyendo el valor de la frecuencia obtenida en la ecuaci6n 23 en la ecuaci6n anterior. ¡I se !I tiene que: !

t r= 1/266 (l/Hz) 35

tr = 3.75 ms 36 I / / I

I! Para su diseño se considera el valor de su constante de tie'mpo dada por la siguiente fórmula:

I! I1 37 61 r = R C s

!I 'I Y para calcular los tiempos de subida (ts) y de caida (tc) del circuito RC se aplica la siguiente ecuaci6n: 1;

'I i //

'1 I1

38 i! /I

62 t=0.69RC s . ,:

Para calcular el tiempo de caida (tc) se propuso un valor del capacitor:

C= 10 pFd 39 /I Con referencia a la desigualdad 33, y las ecuaciones 36, 37 y 38, y proponiendo !un comercial de la resistencia para Rc de:

valor

li //

11 I/

¡I I1

Rc = 2.2 Kf2 40

Para obtener el tiempo de caida se sustituye ecuaciones y en.la ecuaci6n:

los valores de sus parametros indicadps enilas /I

Tc = 0.69 X 2.2. KR X 10-5 pFd 41 ;:

Tc= 15.18 ms. 42 .,

,I 1) Análogamente para obtener los valores de los parámetros del circuito de caida, para el t)empo,de caida (ts), y proponiendo un valor alrededor de 50 veces menor al tiempo de subida (tc), y dado que el capacitor anterior forma parte de ambos circuitos, el valor de la resistencia (Rs) queda: 1 ¡I

Rs = 1 0 R 43 ¡I I/

Otro factor importante'que ayuda al antirrebote. es la histéresis del circuito integrad? CMOS 74HCT014 63, en la que la seiial digital tiene un nivel de sedal en la regi6n bajada menor al nivel de señal en la regi6n de subida. ~l /j

! /I KATSUHIKO OGATA Instrumentation and Control Series, Electrical Engineerinq Series. Edit. Prentice Hall, Esiados

¡I II

sec-lü p. !I 11

Unidos. 1978, 222 p. '' Opus c i l KATSUHIKO OGATA. 78 p. a Opus cit KATSUHIKO OGATA. 222- 223 p. m CMOS NATIONAL SEMICONDUCTOR National Semiconductor. Edit. National Semiconductor, Estados Unidos: 1982, 2

4. - 0ptoaLopladores.- El dispositivo seleccionado para esta etapa fue el circuitlo integrado ECG3221 , del diagrama eléctrico, referencia MESATRONICA XYZ-OIBXYZ-Ola, el: cual contiene 4 optoacopladores, manejándose para nuestro caso, solo 3 de los 4 optoacodladores, las cuales requiere el secuenciador para generar las señales de control (Giro, Corrimiento y Destino)

En los circuitos de LEDs internos del circuito integrado, para su operación normal, incdrporade en

Para generación de la Sena1 Destino, se tomó como criterio que la configuración $el circuito fototransistor fuera un seguido< para el cálculo de la resistencia eléctrica del colector Rc, para obtener una corriente de eléctrica en el LED, de aproximadamente a ic = 2 m A

del motor a pasos. Para su diseno se tomaron los siguientes criterios:

serie una resistencia eléctrica de 330 C2 para limitar su corriente eléctrica.

ll II

'I

1 I1

11 'I

!I Vcc = ic Rc + Vce 44 ! i j :I

Donde Vcc es el voltaje de alimentación, siendo su valor: :

vcc = 5 Volts 45 .;

il Y Vce es la calda de voltaje colector emisor

!I Vce = 0.3 Volts 46 " !/

I i I¡

I! !! .

Despejando Rc de la ecuaci6n 44 se tiene:

Rc = (Vcc - Vce) I ic

Rc = (5 - 0.3) Volts/2 mAl 48 I, :I

47

/i :I Rc = 4.7 Volts/ 2 mA 49

Rc= 2.35 KC2 50 1 '1

ii I/

¡I , I !

!j

Siendo su valor comercial: . .

Rc = 2.2 K 51

Para generación de las Señales Giro y Corrimiento, el circuito propuesto fue similar al anterior. y para aarantizar tanto la corriente eléctrica en el LED como los fan-in en las compuertap 7404 Y 7408 '.esta ultima con pull-down para una corriente eléctrica de 15 mA, la resistencia de 'I colector se calcula aplicando la ecuación 44, quedando:

Rc = 4.7 Voltsll5 m A 52 ,. I/

' Rc= 313.3 53 1( El valor comercial mas cercano: 1 I'

¡I '1 Rc = 330 Q 54

5 - Etaoa Lóqica de Moa0 Manual - SJ diseño esta oasaoo en circYitos lógicos y está conformaao para cunplir las especificaciones contenidas en a siguiente tabla I (

¡I u E.C.G. MANUAL DE REEMPLAZOS DE ELEMENTOS ELECTRONICOS.E.CG..Edii. E.C.G., Mexico. 1997, Spec-39 p.

MOTOROLA. Data Book TTL Motorola. Edit. Motorola, Estados Unidos. 1981. 3 sec. -2, P .I! 11

MesotrDnico x- Y-2 Equipo 4, ?"Generación

Pulsar 1 tecla 6 2 L6gica Simultáneamente ( 1 = permitido)

( O = prohibido) Y + , I I. I

X - 1 Y + I 1 1 11

x- Y + x - Y . 1 .. Y + Y - I n

L ,\ . ,\ ,. " I Y + Y - O

Para garantizar que el circuito lógico no acepte las últimas 2 condiciones de la tabla a:$erioq, se diseñó un circuito cerradura o "interlock, el cual se ilustra en el diagrama eléctrico, .referencia XYZ-O1 A, las compuertas lógicas AND 7408: (200 A, ZOO'IB, 201 A y 201 B), e INVERSOR 7904 (200 A, 200 6, 200 C y 200 D), también el diseño deiesta etapa debe de cumplir con la especificaci6n de la generación de estados lógicos que requiere las siguientes condi,Foned de señales lógicas de entrada para su operación, las cuales se ilustran en la siguiente tabla:

I1 11

+ Y

I! I1

11 /I El circuit0~~6gico propuesto que cumple con los requisitos de la tabla anterior es el Flip-Flop {K TTL7476 , configurando sus entradas J y K con compuertas AND 7408 (200 C, 200 D,1t201 C y 201 D), dicho multivibrador er, biestable y entrega a su salida las señales útiles de control al presentarse tos filos de bajada de los pulsos de reloj y al presentarse las siguientes condiciones, sobre la bape de su tabhde verdad:

los cuales están contenidos en el diagrama el&ctrico, referencia XYZ-O1 4; 'I

1) 1 1

1 .I

I I

O 1 I O

II 11

;uenciador.- Este arreglo lógico. mostrado en el circuito ,.elkctrico, refFrencia (YZ-03, está diseñado para que el circuito integrado secuenciador 8713, le

I !I

¡I /I wMOTOROLA. Data Book T i L Motorola. Edil. Motorola. Estados Unidos. 1981. 3 sec. - 20 P.

11 !I Mesolrónica x- Y-z Equipo 4, 4'Generoeión '1 i6

,+ .

lleguen las Señales de entrada de control y de reloj de manera que pueda operar en modb 2, de acuerdo a la sigiiiente tabla: /I

11 II

i! I!

I

I

I!

II

I!

I!

I1 'I

Para implementar el arreglo lógico para que entregue las,señales de control Cu y Cd, IIse regliza utilizando 3 compuertas AND de 3 entradas TTL 741 1 67( U!300A, U300B, U300C, U301A, U301B y U301C) y 3 inversores (U300A, U300B, U300C, U300D, U300E, U300F). A continuación se ilustra la tabla lógica para el circuito secuenciador X con compuerta AND, en la que las señale4 destido y

!I sobrepaso llegan con una función de complemento: ¡I I/

1: It

II I/ Analizando las 2 tablas anteriores, se concluye que el circuito secuenciador va a entregar pulsos secuenciales en sus salidas siempre y cuando la PC le envle el bit de control de corrimiento, y no haya llegado a la coordenada destino, ni producido un sobrepaso en X (ultima linea de' la tabla anterior). I1 1)

I1 11 1! I1

El circuito para implementar sobrepaso en X. es a traves de una compuerta OR, de acuerdo c o n k siguiente tabla: I!

I I/

'' MOTOROLA Data Book T i L Motorola. Edit. Motorola, Estados Unidos. 1981, 3 sec. - 8 p.

" o 1 1

v U i!

O 1 1 11 I'

1 ' I '/

R = 1 0 K n

' C = I p F d

1 :a

55

'I 56

1 (7 ;

Y su tiempo de subida (63% del valor nominal), se calcula aplicando la ecuación 38: I! /I

j) I/

t = 0.69 RC = 0.69 x 10 +4 x 1 x 10 -6 =6.9 ms 57

7.- Lóqica de HabilitaciónlDeshabilitaci6n.- Para su diseiip se ha planteado la necesidad! de generar una señal de control que habilite o deshabilite al Buffer de "Drivers". Para 6/10 se.iha utilizado el Circuito Integrado 74LS541 y se le ha adicionado los circuitos lógicos externos para que la MESA XY al operar en modo PC, pueda deshabilitarse si se presenta cualquiera de 'las

I!

siguientes condiciones: II I I a) Se presente un sobrepaso en X (X + 6 X -)

!I I! "

b) Se presente un sobrepaso en Y (Y + 6 Y -)

c) Se alcance el posicionamiento en el punto destino de coordenadas (Xi.Yi) .

Para esto, se ha efectuado el arreglo lógico a travbs de compuertas OR , AND y NOT para que generen una señal de control de entrada del Buffers para activar a los "Drivers" ilustrad? en'lel diagrama e$ctrico, referencia MESATRONICA XYZ-02, dicha señal de va a los pines 1 y 19 del C.I. 74541 el cual se habilita con un nivel bajo, i1ustrado':en el diagrama electrico , referencia

I! I!

I/ I!

MESATRONICA X-Y-204. ;I I1

1/ 11

8.- "Darlinoton":.- El dispositivo propuesto para manejar la etapa de potencia de los motores a pasos, fue el circuito integrado ULN2803, el cual maneja, según las especificaciones del fa/icanty. hasta una corriente rnhxirna de consumo de 500 m A (transistores de salida en configuración Darlington). Internamente tiene 4 compuertas NAND, y " un diodo rectificador po/arizado inversamente por salida para protección de la fuerza contraei.ectromotri2 (corriente inversa) en I,' circuito de colector interno, su voltaje de alimentación es de + 24 V.C.D .

9.- lndicadores Luminosos.- Para'percibir visualmente las señales de mayor interés del sistema electrónico se incluyó en el diseño el dispositivo LED, consiaerando QUE por éste circula una

I' '1

I/ II.

11 !/

I \ I/ Ver Apendice E (Referencias): Controlador para Motores a Pasos Basado en:ei C.I. PMM8713 ed

1( . ' Y e9MOTOROL4. Data Book T i L Motorola. Edit. Motorola, Estados Unidos, 1981 13 sec. - 67 p.

Mesofrónico X-Y-2 Equipo 1, 4'Generocibn

:i ~ CNAD-CenideT

Especialidad: ingenierir, Mecoirónica

corriente eléctrica aproximadamente de 15 m A . y calculando el valor de la resistencia eléctrica del circuito del diodo para un voltaje maxim0 de 5,VCD., se tiene:

R= V/i = 5 Volts/l5 m A = 3 3 3 a 1 ) l

li '1

I1

50

Diseño del Hardware con la PC:

1. Peine.- En el diagrama no.6 se representa el esquema de ésta tarjeta la cual fue diseñada dibujando sus pistas por medio del programa orcad, esta tarjeta sirve para extraer las señales los cuales son extraídos por 31 pares de conectores los cuales se insertan en una de las ranuras libres de 8 bits de la computadora, con la finalidad de hacer contacto elbktrico y extraer las señales necesarias.

Las señales que extrae de la computadora son: reset, IOW, IOR, Vcc (+5 Vcc). Tierra (gnd). DO, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, AO. A I , A2, A3, A4, A5. A6. A7. A8, A9, estas soh las señales necesarias para manejar el sistema de control de la Mesatrónica X-Y-Z.

I1 " i

1 I'

A0 y A l direccionan a los puertos A, B, C y la palabra de control (CW) de acuerdo adla siguiente tabla:

PUERTO 11 ¡I '1

11 PC !I

I!

11 I

m] cw

A2, A6 y A3 se encargan de seleccionar el PPI 1 o el PPI 2 por medio del CI 74LS138 de acuerdo a la siguiente tabla: 81 ¡I Mesoirónico x-Y-z Equipo 4, J'Generacidn I1 49

'I 1

I . '

I !

A3 (C)

1 : li : PPI 2

! I G2A requiere de un cero lógico para activar la salida del CI 74LS138, esto se logra c4ando A4 y A7 tenga las combinaciones 00,Ol 6 10. En el ejemplo della tabla principal muestro la cqmbinación O0 para las direcciones A4 y A7, debe hacerse tambibn las tablas de las.otras dos combinaciones para conocer todas las direcciones que manejan este sistema.

G28 requiere de un cero para activar la salida del CI 74LS138 por lo tanto por lb tanto A5 se

'I j

1 :I I

Y considera cero para nuestra tabla. l. .I

~

G1 debe tener un uno lógico para activar la salida del IC1 74LS138 por lo tanto en ni considera A8 y A9 como uno lógico.

Las direcciones que no están conectadas se re p r e 9 t a n con un X, pueden ser como unos o ceros, para este ejemplo se han considerado como ceros, haciendi direcciones podemos convertir la tabla en un nUmero hexadecimal.

Haciendo otra tabla para los PPI 2 obtendremos las direcciones 304, 305, 306 y 307.

/t I

3. Entradas Y Salidas de los PPI. :En el diagrama No,; 8 se muestra que a las entn 74HC541 se colocaron resistencias de 2.2 KQ para asegurar un uno lógico a la resistencias se escogieron de acuerdo a los valore8 recomendados, entre: 1 y 10

A la salida del C.I. 74HC541 se colocaron diodos con resistencias limitadoras con observar los estados lógicos de cada puerto de salida. El cálculo de la resistenc muestra a continuación:

it .

IL = 3 mA (corriente deseada en el LED) it

VL = 1.8 V (calda de voltaje del LED) i;

VO = 2.7 V (voltaje de salida del C.I.)

RL = ¿? (valor buscado como resistencia limitadora)

u

!j

Ij

I RL=VO-VL =2.7-1 .8=300Q .,

'I IL .O03 A

Como valor comercial se utilizó 330 Q. I

i i I ' O FORREST M. MIMS. Engineers Mini -Notebook, Dig id Logic Circuits, Cap. 111, pag. 46 ,

I! Equipo 4. 4'Generoción :!

'I Mesarrónica X-Y-Z

4

jtra tabla se

onsideradas jrupos de 4

!

IS del los CI trada, éstas

finalidad de de salida se

I

!

50

1 ,I !I , CNAD-Cenide7

Especialidad: Ingenlerio M e i o , r d n ; ~ ~ y El circuito integrado 74LS32 sirve para desactivar las s'alidas de los circuitos integrados 74HC541 en el momento en el que ocurra un error en el sistema. 1)

;

Los headers se utilizan para conectar o desconectar rápidamente las entradas o salidas generadas o recibidas por los PPI.

:I :I I

i

!I I !I

I1 .I

il

4. Encoders. En el diagrama No. 9 se representa el cir&ito que nos indica el estado lógico en que se encuentra el encoder X Y.

Los pulsos del encoder X son recibidos por la terminal 2 del JP902, y a su vez, &!a tarjeta los envia a JP812 por la terminal 2 del JP903. Cuando el encoder X envia un uno lógico el LED 900 se enciende y cuando el encoder envia un cerF el cátodo del diodo D901 e$ mandado a tierra cortocircuitando al LED 900, provocando quei éste se apague, de tal manera que cada vez que el encoder envia unos o ceros el LED enciynde o se apaga indicándonos$l estado en que se encuentra el encoder. Lo mismo sucede c?n la señal que se recibe del encoder Y a trabes de la terminal 2 del JP904 encendiendo o apagando el LED 901.

El fabricante recomienda valores de 2.2 Kn para las resistencias R901 y R903. COA la fin'alidad de asegurar un uno lógico a la salida del encoder:/ Las resistencias R902 y R90F se utilizan como resistencias limitadoras de los LEDs 900 y 901, a continuación se muestra la manera en

I ' j 81

:I I, .I .

que se calculo este valor: (j .i 'I 'I

, RL=VCC-VL=5V-1.7V=3.3 V =330Q '1

IL .010A .010A

Sistema del Módulo Electrónico del Eie 2

! 'I

1. Encendido/apaqado de taladros. En el diagrama No. 10 se muestran los cuatro Ibircuitos que controlan el encendido o apagado del los taladros.! Estos circuitos utilizan un transistor como interruptor, la base es activada utilizando un optoacoplador, con la finalidad de aislar la fuente de +24 volts evitando posibles daños en el resto d,e la circuiteria. Los diodos Dli000, D1001. DI002 y D1003 se utilizan para eliminar la fuerza contraelectromotriz generada por los taladros. A continuación se indican los cálculos para obtener los valores utilizados.:l

Especificaciones del Taladro, Alimentación = 24VDC, +onsumo de corriente = 350 4 A sin :carga,

: i I! :

450 mA con carga I I !

. !I Cálculo de la resistencia de base del transistor:

3 I

~

hfe = 1 O00

'I

)

hfe = k I

1

51 !

__ 'I I

Ib

ib- =/c= 1A =.001A 'I

hfe 1000 ~

RlOOl = Vcc - Vec - Vec = 24 - .7,!- .4 = t

( 0.001

22.9 = 22.9K ii 22

0.001 !

ii S I ' i I

I

I

Este diseno puede proporcionar de 1 a 2.5 Amp. a I{ carga dependiendo del hfe del transistor !I

Optoacoplador I ! i

!I ! :!

Caracteristicas del LED

$ 1

.I IF (tipica) = 10 mA .I

i RlOOO = Vi-VL = 5 - 1.7 = 330Q 'i

0.010A 0.010 ~

2 Etapa de Potencia del Selector de Taladros. En el diagrama No 11, se muestra un circuito tipo H, el cual controla la direcc86n de giro del motor qJe selecc;ona el taladro a utilizar. Cuando por la terminal 1 y 2 de JPI 102 se nyecta un O y un,I I6gico respectivamente el motor del selector de taladros gira en un sentido, cuando las condiciones cambian a 1 y O cambia en sentido contrario el giro del motor

El LED 1100 y el 1101 nos indican el sent'do de giro del motor selector de taladros dependiendo de cual este encendido El control de veloctdao es un circuito que nos ayJda a ajustar la velocidad optima oel motor selector de taladros.

A continuaci6n se muestra los cdlcdos realizados para obtener los valores utilizados en el circuito: I

Caracteristicas del motor:Alimentaci6n = IZVCD, Corriente = 100 mA

Cdlculo de la resistencia de base R1102 y R1103

Para asegurar el consumo de corriente del motor utilice un factor de 2.

il , .

,I IC = 100 mA X 2 = 200 mA (max.)

hfe = -= :. Ib = IC = .2A = .2mA Ib hfe 1000

I

I

! R1102 = R1103 = Vcc -Veb = 12 - .7

I = 56.5KR .=a

Ib 0.0002A !

b!

I

ueso,ró"ico x-Y-z Equipo 4, PGeneroción

I

!

I I ,I

I

i!

I 'I

I

i

! 'I

a,

5 2

--- - -- - /I II

Rled = Vcc - Vled = 12-1.6 = 1,0400

1 lied .010A i

Cálculo de la resistencias R l l O O y R1101: r t

hfe = -= :. Ib = IC = .2A = .2mA I Ib hfe 1000

/ / i S .I

Rb=Vcc-Veb-Ve= 1 2 - . 7 - 1 0 =:=6.5Knt6.8Kn ~

I 'I

.2mA I , .2mA Ib 'I

/I I R b = m

Fototransistor I IC = 50 mA j !

3. Control de Eie Z.: En el diagrama No. 12 se muystra el diseno de esta etapailteniendo como finalidad controlar el sentido de giro del motor que sube o baja al eje 2. Cuando por la terminal 2 del JP1204 se recibe un cero lógico, U12004 y C transmiten un uno lbgicq a través de la terminal 2 de JP1206, con el propósito de que el, motor gire en el sentido que hFce subir al eje Z. Cuando por la terminal 1 del JP1205 se recibe un cero lógico a causa de'qve el interruptor superior del eje Z ha sido oprimido, inhibe al C1174LS08A haciendo que el motor que sube al eje Z se apague.

Cuando la terminal 2 de JP1204 cambia su estado lbgico a uno activa al U1200B haciendo que el motor gire en sentido contrario de tal manera que el eje Z baje. Cuando el interrupto:r inferior del eje Z es oprimido, envia un cero lógico a la terminal 3 del U1200B haciendo que el motor se pare y

Si la terminal 9 del U1200C recibe un cero lógico el motor se para inmediatamente. Los optoacopladores 1200 y 1201 sirven para aislar los 24 Vcd del resto del sistema

NI I .! 2

deje de bajar el eje Z. It /I

'1 I!

I II

!

I . : 4. Control del Selector de Taladros. En el diagtama No. 13 se muestra el cipJito que tiene

como finalidad seleccionar uno de los cuatro taladros segun sea el solicitadoc Cuando por la terminal 1 del JP1302 se recibe un uno lógico, activa al CI U13016 hacienfo que el motor selector de taladros gire en sentido de las manecillas de reloj, al recibir un cero lógico gira en sentido contrario. Cuando por la terminal 2 de JP1302 se recibe un cero!Iógico el motor deja de girar. 1 I

1

! I! ' '

'I I

Cuando por la terminal 3 de JP1302 se recibe un uno lógico el solenoide eiactivado con la finalidad de fijar mecánicamente al sistema sdector de taladros. Cuando por la terminal 2

i 53

--:-------

' i :I

de JP1303 se recibe un uno'lógico desactiva a( motor parando el giro de mot+ selector de taladros indicando que hay un error en el cistern?

5. Interruptores de Limite Y Automático/Manual. En,! el diagrama 14 se muestran, los headers donde se conectan la mayoría de los interruptores:!utilizados en ésta máquina, ta)es como, los

tarjeta tiene el propósito de reunir las señales de (os interruptores en un solo lugar e n donde cada uno de ellos tiene un LED indicador, esto nos facilita localizar fallas mas rápidamente en

I

I¡ !,

de límite, los de error, los de automático/manual. 't !,los de paro temporal y los de. origen. Esta

caso de que la máquina este fuera de operación. I /I I !I

Cuando el interruptor de error +x o error -x es op)imido, envian a la siguiente etapa un uno lógico por la terminal 1 de JP1418. avisando de ésta manera que existe un err{,, los ,diodos D1400, D1401, DI408 y DI409 sirven para aislarila señal permitiendo que solo, encknda el LED del interruptor que a sido oprimido. De form? similar se comportan los cirFuitos de los otros interruptores, sacando por los conectores cosrespondientes las señales necesaria,s para avisar el estado en que se encuentra cada ellos. !! ~

~, I ij

El único cálculo de diseño que se requiere ésta tableta es el de la resistencia timitidora de los LEDs y se calcula de la misma manera que lo hemos hecho para los casos anterioies esidecir:

I I : I RL= VCC - VL = 5V - 1.7V = 3.3V ='!m

i IL .010A 0.010A

6. Potencia de Eie 2: En el diagrama No.15 se mue! necesaria para hacer girar el motor que sube o baj: H, cuando la terminal 2 de JP1502 tiene un uno 16gi el motor gire en un sentido y cuando la terminal 1 c que conduzcan los transistores Q1501 y Q1502 contrario, de este modo el eje 2 sube o baja según !

A continuación se muestran los cálculos realizados al di

hfe = k= :. Ib = &

Ib = =.005A

Ib hfe

1 O00

Rb = Vcc-Veb = u = 4.66 KR = E Ib .005A

Ib = .005A

Rb = Vcc - Ve - Vec = 24V - 24V - .4

Ib .O05 A I

C Diserio de Prosramación

Mesarrbnica A'-Y-Z Equipo 4, 4"GeneroeMn

I

a el circuito que proporciona: la corriente ?I Eje 2, este circuito consta $e un puente ) 01500 y Q1503 conducen haciendo que JP1502 recibe un uno Iógicolprovocando avocando que el motor gir& en sentido a el sentido de giro del motor!

!ño de este circuito: il

I '!

I

3200 = i!

!

5 4

1/

Diaqrama de fluio. Para facilitar la programaci6n de la maquina se hizo uso de divdrsos djagramas de flujo. En primer lugar se diseño un diagrama (verjdiagrama de flujo 1) que nos:bepresentara la

cada uno de los subsistemas. función principal de todo el sistema. Posteriormente procedió a diseñar diagramas de flujo para

I! !

' I I En la siguiente hoja se muestran los diagramas de flujos utilizados para la programación del sistema : ;I

I

Mesotrónic'l x- Y-z Equipo 4, 4'Generacien

! \

:!

II

:I

I !

.I

i I

;i I

!

1; !

!

i .i I

! I .I 'i .I

; I

I /

I !I I/

:! I

I

i !

I

:I !

1 '!

II

!

55

__ -, -

~I I/ CNAD-CenideT

Especiulidad: Ingenieria Mecorr6nieo /I

li PROGRAMA PRINCIRAL

~

I INICIO 1

INTRODUCCION u I ORIGENXY I

ORIGEN PORTATALADRO

m PRINCIPAL

//COLOCA EL EJE " X Y EL "Y" EN EL ORIGEN.

//COLOCA EL PORTATALADROS EN EL ORiGEN (TALADRO I ) .

'i

POSICIONA X Y r - 7

ORIGEN PORTATALADRO

a o

II //POSICIONA LA MESA "XY" EN EL LUGAR DONDE DECEA

'

HACER LOS ORIFICIOS. II

//POSICIONA EL TALADRO CON LA BROCA A UTlLlZAk Y HACER EL ORIFICIO SOLICITADO.

//POSICIONA EL PORTATALADRO EN EL ORIGEN (TAL,ADRO I ) .

i I

I! CNAD-CenideT Especialidad: ingenieria Mecoir6nico i

PROGRAMA PRINCIPAL íC0NT.h

11 I //REGRESA LA MESA " X Y 3 AL ORIGEN. !I

¿EL NUMERO DE

SOLICITADOS

REALIZADOS?

//SI LA RESPUESTA ES AFIRMATIVA EL PROGRAMA A TERMINADO SU TRABAJO, DE LO CONTRARlOi) EL CICLO SE REPITE REALIZANDO EL SIGUIENTE ORiFlClO 'I SOLICITADO

I

:I !

!

'I I "

!

INICIALIZA

CARGA LA PALABRA DE DEL

PPI 2

CNAD-CenideT Especialidad: lngenie<ia Mecoirónica

I

//INICIALIZA AL PPI 2 1

INICIO u n

I PPI I I II

il 'I II I .

---lr-- [-+I I

MENU INTRODUCCION

SELECCIONA COLORES DE

PANTALLA Y LETRA

11 I //CIERRE LA GUARDA //ENCIENDA LA MESATRONICA XYZ

MENSAJES DE //OPRIMA CUALQUIER TECLA '1 PREPARACION PARA SALIR

!

Mesoirónicn X-Y-.? Equipo 4. 4'Generoeión

- -- --7 - - - I1

'! CNAD-CenideT Especialidad: Ingenieria Mecoirónica

I

ORIGEN XY

!

1, I I; 1,

//LA MEZA SE CONTINUA MOVIENDO HASTAQUE LLEGA AL ORIGEN X '1

I

1 si I I APAGAMESAX I

Al. ORIGEN

//LA MEZA SE CONTINUA MOVIENDO HASTA QUE LLEGA AL ORIGEN Y

APAGALAMESAY 1

[+, 'I

I 59 'I

I

t ORIGEN PORTAlTALADRO

I

POPRTATALADRO

APAGA PORTATALADROS

FIN I

11

1

!I

I !

/I I

I

i

:I I

I1 i '!

'! .I

!

I

//EL PORTA '/TALADRO SIGUE GIRAND!O HASTA QUE LLEGA AL RIGE EN

I

60

- i

Ij

'/ I I

MENU PRIN~IPAL

I , I 1 INICIO I ~

JI sí i

HACER?

L I - J

6

Q

PERFORA~IONES

.i :I

u INTRODUSCA

VALORES EN ,

LOS

MILIMETROS ,I

C O L O ~ U E EN LA CO$UMNA TALADRO EL NUMERO . I , 2, 3 o 4 SEGÚN LA BROCA A

UTl¡lZAR I 1 '

li : T E C L E ~ R LOS

DATOS ~

REQUERIDOS P A Y LAS ,

C O O V E N A DAS Xy Y EL NUMERO DE

BROCA A UTILIZAR

& . II

12

I

. . !

!

61 'I

. ~- -- --

Mesotrónica X- Y-Z Equipo 4, 4"Generación

MENU PRINCI~AL (CONT.) i

~ CNAD-CenideT Especiolidad: Ingenie& MecarrOnico

'I

I I i I !

/I

i; COORDENADAX

'TERMINO DE

SEGÚN LA $ANTIDAD DE

!

t '1

II , .

sisí 1 1 i/

' i

i SIDO REGISTIDOS. i! OPRIMA CUALPUIER i/

LOS VALORES DE LOS ORIFICIOS

SOLICITADOS HAN I

'! TECLA PARA

1 ; I I!

~

! !

CONTINUAR

TECLA;

FIN ! !¡

i I I

!

I

:I

62 I

~

I

POSlClONA X - Y I

1 INICIO 1 I¡

'EL NUMERO DE

SOLICITADOS ES MAYOR O IGUAL

HACER LA CUENTA DEL ENCODER X IGUAL A CERO

n

LEER DATO DE I COORDENADAX I .!

DEL E ~ C O D E R Y IGUAL A CERO

3 NO

I il

! .I I

I ' CNAD-CenideT Especialidad: I&er;a Mecarrónica

!I ,

I 'I

. . I POSICIONA'XM KONT.)

/i I i

LOGIC0 LA SERAL DEL ENCODER Y?

I SI

/ \ I I \ / I

CERO LOGIC0 LA SEÑAL DEL ENCODER X?

I

INCREMENTA LA CUENTA DEL

ENCODER X EN UNO '!

'rl ! r-w INCREMENTA LA I CUENTA DEL

ENCODER Y EN UNO

CNAD-CenideT fipepiolidad: Ingenieria Mecnlr6nica

.i

POSICIONA XAY íCONT.1

DECREMEATA EN UNO LA CUENTA DEL NUMERO DE

ORiFiC!OS SOLICITADOS

SUBRUTINA DE POSICIONA T A L A ~ R O

EJECUTA LA

ORIGEN PORTATALADRO

SUBRUTINA DE

I/

EJECUTA LA SUBRUTINA DE ORIGEN "XY"

I

t

I

il .¡

I

I !

!

I!

I I i

/i

!!

i

.I

I /I I li

I ~

!I

ii I

'I

1

/I

!

'!

!

! !

! :I .i

!

'!

! 65

!

I I I

I I

I

I

Í

Especialidad ,..I

POSICIONA TALADRO t (CONTI.

NO TALADRO DOS 'i

b

PORTATALADRO, TALADRO2Y SISTEMADE I

SUECION DE PORTATALADROS

CORRER SUBRRUTINA DE

ORIGEN 1 PORTATALADRO

FIN

': !

I

I '

.¡ I

I i I

I

'I 'I

.!

.! I

Mesoirónico X-Y-2 Equipo 4, 4"Generación

t

I I

I

I

i

1 I

Los ferrosos. .f

'!

!/

Los No ferrosos. I

FABRICACION, ENSAMBLE Y PRUEBAS DEL SISTEMA MECATRONICO. I II I

II

2.1 Fabricación y Ensamble Mecánico ) $1

2.1 .I .- Materiales Requeridos.

'I !

! '! I

:I :

i I

b) Propiedades mecánicas y de maquinabilidad.

- I

-Resistencia a Limite de %de ! % de Dureza .I maquinabilidad la tensión. cedencia

7,100 Kglcm2 4,200 I HBN269 !

Lb/pulg2 60,000 .I HRC 28 jj

alargamiento ii Reducción de i promedio '! área .I

100,000 Kgtcm2 16 '1 37.8 I! $5%

Lb/pulg2 ' I !

'I c) Dimensión del material para iniciar el proceso ,;de fabricaci6n

Cabe mencionar que se emplearon otros materialks como es el caso del acero $AE 1:045 de la tornilleria de cabeza Allen y el acero SAE 1060 de las barras o guías lineales de deslizamiento. estos no se mencionan a de;aiic debido a que no se van a fabricar dichas piezas! A corjtinuacion se mencionan las caracteristicas de los materiales'empleados en cada pieza. '/

'1 I

Material Utilizado en la Fabricación del Husillo. '!

Caracterlsticas qulmicas: ! I i

11 . Se consultó el manual comercial de Aceros Fortina y seleccionamos el acero Slasificado como TX-IOT denominado: Acero al Níquel, Cromo, Molibdeno tratado para qonstrucción de maquinaria; con un análisis básico medio siguiente: %C=0.40, %Cr=0.80. %Ni=j.O, %,Mo=0.25, dureza promedio especificado es de 28 HRC.' ii '! !

Este mismo catálogo especifica que este acero e4uivaie al tipo AIS1 9f40 , el dual especifica la siguiente composición quimica de este acero según la siguiente tabla: il

!i I! '1 I

% C I % Mn I%Pmax. I%Smax. 1 % S i 1 %Cr l%Ni j I %Mo 0.38-0.43 10.70-0.90 10.040 I0.040 10.15-0.35 10.70-0.90 10.85~1.15 , 10.20-0.30

Dimensi6n del Material.

!

' Fortuna, Aceros caláiogo pág. I O ~

fortuna op. cit. Pag. 20 .I ' fortuna op. Cit. ?ag. 3 I '! Avmr H. Sidney, lnlroduccibn a la Metalurgia Firica. Pag. 250 ~

fortuna op.ci. pág. 39 '

l l i i , r i i i ; i ; ; i i i .\. I . / !.',!u¡!,,, I. J ' ' ¡ ; r ~ w w . ;& !

'! I

Ij

I : !I

I

96 3.75 ,

I

0.25 I :

Resistencia . a la tensi6n 45,000 Ibipul2 2,400 kgicm2

Se compr6 un tramo de barra de Bronce SAE f0 de 2 pulg. Diámetro (5.08:icm) por .4 pulg Longitud (10.16 cm.). :I :

1

Resistencia a la Porcentaje de Dureza

18,000 Ibipulg2 50 % HRB30 I

cedencia Elongaci6n i

1,300 kgicm2 11 :

Material utilizado en la fabricacibn del contraoeso! 'i

Caracteristicas químicas.

. ,

'1

I

'Decker Karl-Heinz, Manual del Ingeniero, Elementos de máquina9torno XU. Pag. 138 y 139 'Avnerop.ci1. phg. 468 ' Avnerop.ci1. phg. 418 i

t.",,,¡,,,, .: l''(;~,,,~.,.~~~¡,;,, i I%'sii:~ii,,:iti < - I -%

I !

/ j

I I

' 'I

71

I ' !. 11)-1 '¡wi,hcl' i~.~,,,.~i~,i;~i~,~i. i,,,r..n;criu Ili~ir!li,iiiii,,i

Seleccionamos un material que tuviera una tuviera buena apariencia raz6n por la cual tabla especifica que la cornposici6n de un

mayor que el acero pero que tambibn un Bronce 91 Aluminio. La siguiente

%de Cobre (Cu) % de EstaAo (Sn) O Aluminio % de Fierro (Fe) (k)

Tabla 6. Composici6n quimica del Bronce al aluminio.

Poseen buenas caracteristicas de resistencia a la corrosi6n por ataque atmosferico y por agua.

Características mecanicas y de maquinabilidad:

Los Bronces al Aluminio poseen buenas propiedades de trabajado en frio así como de maquinabilidad aproximadamente en un 70 % (se considera 100% una maquinabilidad de 50 m/min.) Se pueden tratar termicamente y se pueden obtener estructuras tan duras como de los aceros, nosotros lo vamos a utilizar sin tratamiento térmico debido a que nuestra pieza no estará sometida a esfuerzo alguno. Segun la siguiente tabla muestra los datos de resistencia de un Bronce al Aluminio:'o

I Resistencia a la I Resistencia a la I Porcentaie de l Dureza I

08 1 10 1

Tabla 7. características mechicas y de maquinabilidad del Bronce al aluminio.

tensi6n 67,000 Iblpulg2 4,700 kgicm2

Dimensi6n del material:

Se utiliz6 una barra de Bronce al Aluminio de 4 pulg. Diámetro (10.16 cm) por 8 pulg. Longitud (20.32 cm).

Material utilizado en la fabricaci6n de la estructura principal del Eie " 2 .

Características químicas:

Optamos por seleccionar un material ligero, de resistencia media y buenas propiedades de maquinado principalmente para que el husillo soporte el menor peso posible, por lo tanto seleccionamos un Aluminio comercial denominado Aleaci6n 1200, el cual segun la clasificación de los metales posee un 99 % de Aluminio y el resto de otros elementos principalmente hierro.

Las partes que vamos a fabricar son: Tapa superior e inferior, Soportes superior e inferior de la tuerca, Soporte del motor del Eje "Z", Base del Eje "Z", Estructura y soporte del motor del cabezal, Brida de sujeci6n del motor, Cabezal porta-taladros, ángulo soporte del solenoide, Bloque gulan del pasador, Tapas laterales del husillo(izquierda y derecha) y Base de placa de aluminio gral. de la mesa.

Caracteristicas mecánicas y maquinabilidad:

cedencia Elongaci6n 32,000 Ibipulg2 15 HBN 140 2,250 kgicm2

" Avncr op.cit. pág. 472 'O Avncr op.eit. pág. 479

Resistencia a la tensión

15,000

1,000 kglcm2 lbIplg2

I kglcm2 I kgicm2 Tabla 10. Propiedades mecánicas y de maquinabilidad del Acero CAE 1020.

Resistencia a Porcentaje de Porcentaje de Grado de la cedencia alargamiento reducción de Dureza maquinabilidad

10,000 HEN área

Iblpulg.2 45 % 58 % 28 100 % 700

kglcm2

Resistencia a Resistencia a la tensión la cedencia

60,000 40,000 Ib/pulg2 Iblpulg2 4,200 2,800

Porcentaje de Porcentaje Grado de alargamiento reducción de maquinabilidad

área Dureza

HBN 25 % 40 % 156 85 %

Dimensión del material.

Requerimos de un material de Acero 1020 con un diámetro de 1 pulg. (25.4 cm) tramo muy pequeAo de este material de aprox. 20 cm (8 pulg).

2.1.2.- Procesos de Fabricación.

Para la fabricaci6n de piezas con los procesos de máquinas herramientas existen básicamente 2 tipos dependiendo del tipo de máquina que se utilice y son:

a) Mawinado convencional o manual: como son torneado. fresado, barrenado, rectificado, machueleado, etc.

b) Mawinado automatizado o con Control Numkrico: Centro de maquinado. el torno CN. la electroerosionadora, etc.

En nuestro caso empleamos el tipo de maquinado convencional para realizar la mayor cantidad de piezas y en el caso del maquinado automatizado, solo empleamos el centro de maquinado del CNAD (Mori Seiki MV-40) para fabricar 5 piezas que requerían un alto grado de precisi6n y buen acabado.

Estas 5 piezas son las siguientes:

1) Cruceta del cabezal porta-taladros, Cantidad a fabricar: 1 pieza.

2) Tapa superior e inferior que soporta al husillo. Cantidad a fabricar: 2 piezas.

3) Soporte superior (donde se coloca la tuerca y los baleros) e inferior (donde solo se colocan los baleros). Cantidad a fabricar: 2 piezas.

A continuación se describen los procesos de fabricación por medio de hojas de procesos de las piezas principales que conforman este prototipo, siendo estas:

a)

b)

Husillo, fabricado en acero TX-1OT de Aceros Fortuna 6 acero 9840 al Ni-Cr-Mo.

Tuerca para el husillo, fabricada en Bronce al fósforo CAE 40.

c) Contrapeso, fabricado el Bronce al Aluminio.

d) 1200.

e)

f)

Cruceta del cabezal porta-herramientas, fabricado en Aluminio comercial aleación

Tapa, fabricado en aluminio comercial aleación 1200.

Soporte, fabricado en Aluminio comercial aleación 1200

I ' . \ . I ¡.J.< 'i4 I,, I ' l-i,..i."iliilil.i. ¡,,p.ni,.h .I I<~.~,,!iriiii','i

Cabe aclarar que las ljltimas 3 piezas fabricadas se realizaron en el Centro de 'Maquinado del CNAD que es de la marca: Mor¡ Seiki, modelo MV 40.

Datos T h i c o s para Fabricar el Husillo,

A. Nombre de la Pieza a Fabricar:

Husillo de Acero aleado al Nlquel, Cromo, Molibdeno, SAE 9840 (6 TX-IOT), rosca o cuerda tipo ACME, ángulo de los flancos = 29", paso = 5 mm 6 0.2 pulg.

B. Maquinaria, Equipo y Herramientas empleadas:

Torno revolver con 50 cm de volteo y 120 cm de distancia entre puntos

Cortadora de sierra cinta

Herramientas o buriles con insertos de carburo de tungsteno y de acero rbpido con la forma del diente a fabricar.

C. Proceso(s) Utilizado(s):

a) Preparación del material:

Cortar barra de acero a dimensiones de trabajo en sierra cinta

b) Proceso de fabricaci6n:

Refrentado o careado. N = 500 - 600 r.p.m.

Barrenado de centros. N = 500 - 600 r.p.m.

Desbaste o cilindrado. N = 1,000 - 1,300 r.p.m.

Achaflanado. N = 100 r.p.m. C = 45" x 5

Roscado. N = 70 - 100 r.p.m

c) Acabado:

Desbaste. N = 1,000 - 1,500 r.p.m

D. Recomendaciones Tecnicas:

Se recomienda seguir en el proceso de roscado siguiendo los valores de penetraci6n Según la tabla 11 y de acuerdo a la fig. (a).

1 No. de PASADA I PROFUNDIDAD I En mm.

4

1 ' 1, Ill.( ',,,,;<i<.7 í..~i,~~.,~ji,:i,,.í: /t,,C,~l,i,~ri:! .Ik.ii,,,<;,,.i<,

Tabla 11. Valores para roscado de CUERDA tipo ACME paso 5 de 25.4 mm 6 1 pulg. de diemetro en una longitud de 12 pulg. en una barra de acero SAE 9840 ó TX-1OT (segijn catalogo de aceros fortuna) de 600 mm de longitud.

A continuaci6n se especifica detalladamente en la hoja de proceso de fabricación los pasos esenciales para realizar una cuerda tipo ACME de paso 5 mm 6 0.2 pulg. Se recomienda observar detalladamente las figs. 8 y 7 al momento de fabricarla, ya que ahí se especifican las dimensiones y tolerancias exactas.

dombre de la pieza a fabricar: HUSILLO

'rocesos adicionales:

Aaterial empleado: ACERO TX -lOT Níquel, Cromo, Molibdeno).

de Acero rápido ángulo de ataque = 55". Prof. = 0.3

Proceso fundamental:

Maquinaria empleada:

Cantidad a fabricar: UNA PIEZA.

TORNEADO

TORNO REVOLVER CONVENCIONAL

I mm. Continuar hastá desbaste 3. I X I I I10.Cuarto desbaste de cuerda. Hta. 3. Prof. = 0.2 ..

mrn. Continuar hasta desbaste 7. X 1l.Octavo desbaste. Hta. 3. Prof. = 0.1 mm.

Continuar hasta desbaste IO.

X 12. Onceavo desbaste. Hta. 3. Prof. = 0.05 mm. Continuar hasta desbaste 17.

X 13.Decimo octavo desbaste. Hta. 3. Prof. = 0.025. Continuar hasta desbaste 23.

Datos Técnicos Dara la Fabricar la Tuerca. I

A. Nombre de la pieza a fabricar: i Tuerca de Bronce al f6sforo SAE 40, con rosca tipo ACME, ángulo de los flancos = 29", paso = 5 mm 6 0.2 pulg.

B. Maquinaria, equipo y herramienta empleada:

Torno revolver con 50 cm de volteo y 120 cm de distancia entre puntos. Cortadora de sierra cinta. Buriles portainsertos de carburo de tungsteno y de acero rápido con la forma del perfil del diente.

C. Proceso(s) utilizado(s):

a) Preparaci6n del material:

Cortar barra de bronce SAE 40 a dimensiones de trabajo en sierra cinta

b) Proceso de fabricaci6n:

Refrentado o careado. N = 500 - 600 r.p.m.

Barrenado de centros. N = 500 - 600 r.p.m.

Desbaste o cilindrado. N = 800 - 1,000 r.p.m.

Achaflanado. N = 100 r.p.m. C = 45" x 5

Roscado. N = 70 - 100 r.p.m.

c) Acabado:

Desbaste. N = 1,000 - 1,200 r.p.m

D. Recomendaciones técnicas:

se recomienda seguir en el proceso de roscado siguiendo 10s Valores de penetracibn según la tabla 12.

- , i h

Profundidad total = 2.5 mm. i No. de PASADA i PROFUNDIDAD i

0.2 0.2 o. 1

9 o 1

I U.UL3 PROF.TOTAL I 2.75 mm.

Tabla 12. Valores para roscado de una TUERCA tipo ACME paso 5 de 25.4 mm 6 1 pulg. de diámetro en una longitud de 2 pulg. en una barra de Bronce SAE 40.

A continuaci6n se detalla en la hoja de proceso de fabricaci6n las operaciones fundamentales para realizar la tuerca tipo ACME de paso 5 en un diámetro interior de 25.4 mm 6 1 pulg. AI momento de fabricarla es recomendable ver la fig. 9 donde se presentan las dimensiones y tolerancias exactas.

Nombre de la pieza a fabricar: TUERCA. Procesos adicionales:

Material empleado: BRONCE AL FOSFORO CAE 40.

Proceso fundamental:

Maquinaria empleada:

Cantidad a fabricar: UNA PIEZA.

TORNEADO

TORNO REVOLVER CONVENCIONAL

X

X

X

X

X

mm. Continuar hasta desbaste 7. 9.Octavo desbaste. Hta. 3. Prof. = 0.1 mm. Continuar hasta desbaste 12.

12.Doceavo desbaste. Hta. 3. Prof. = 0.05 mm. Continuar hasta 18 desbaste

13,Decimo octavo desbaste. Hta. 3. Prof. = 0.025 mm. Continuar hasta la operación 27. 14.Trozar la tuerca a una longitud de 50 mm. Hta. 4 = Buril de acero rdpido de corte recto. 15,Chaflaneado de la otra cara 45" x 2. Hta: 2.

X

X

Datos técnicos para fabricar el contrapeso.

A. Nombre de la pieza a fabricar:

Contrapeso de Bronce al aluminio

B. Maquinaria, equipo y herramientas empleadas:

Torno revolver con 50 cm de volteo y 120 cm de distancia entre puntos

Cortadora de sierra cinta.

Buriles portainsertos de carburo de tungsteno.

C. Proceso(s) utilizado(s):

a) Preparacibn del material:

Cortar barra de bronce al aluminio a dimensiones de trabajo en sierra cinta.

b) Proceso de Fabricación:

Refrentado o careado. N = 500 - 600 r.p.m.

Barrenado de centros. N = 500 - 600 r.p.m.

Desbaste o cilindrado. N = 900 - 1,000 r.p.m.

Achaflanado. N = 100 r.p.m. C = 45" x 5

c) Acabado:

Desbaste. N = 1,000 - 1,500 r.p.m.

Machueleado manual con machuelo MI2 rosca estándar

D. Recomendaciones técnicas:

Después de terminar el rnaquinado se machuelea por la parte de menor diámetro, no olvidando agregar grasa o aceite para facilitar la operaci6n.

SI

Nombre de la pieza a fabricar: CONTRAPESO

Procesos adicionales: MACHUELEADO.

Material empleado: BRONCE AL ALUMINIO

X 1.Material en el almacén. Dimensiones: D = 4 pulg. L = 10.5 pulg.

Proceso fundamental: TORNEADO

Maquinaria empleada:

Cantidad: UNA PIEZA. TORNO REVOLVER

I I I I I 12. Traslado al taller de maquinas para procesar.

X I S.pieza lista para ensamblar.

Datos T6cnicos Dara Fabricar la Cruceta del Cabezal.

A. Nombre de la pieza a fabricar:

Cruceta del cabezal de aluminio comercial aleación 1200.

B. Maquinaria, equipo y herramientas empleadas:

Centro de maquinado Mor¡ Seiki modelo MV 40 de 20 herramientas intercambiables del CNAD.

Fresadora convencional Marca: Maquino con bancada de 100 x 40 cm. área útil.

Cortadora de sierra cinta.

Taladradora de banco.

Fresa de insertos de carburo de tungsteno y fresa de acero aleado.

Machuelos M5 mm. Y M3 mm.

C. Proceso(s) utilizado(s):

Preparaci6n del material:

a) Cortar placa de aluminio a dimensiones de trabajo en sierra cinta.

b) Proceso de fabricaci6n:

1. -'Fresado de contorno. N = 1,000 - 1,200 r.p.m.

2. -Avellanado. N = 600 - 800 r.p.m.

3. - Fresado de interior. N = 1,000 - 1,200 r.p.m.

4. -Fresado del mamelón. N= 1000 - 1,200 r.p.m.

5. -Fresado de superficie. N = 1000 - 1,200 r.p.m. C = 45" x 5

c) Acabado:

1. Fresado de superficie en fresadora convencional Desbaste. N = 900 - 1,000 r.p.m.

2. Machueleado con machuelo M5 mm. Y M3 mm.

D. Recomendaciones técnicas:

Montar la placa en bancada del centro de maquinado sostenida por las 4 esquinas, después se voltea la placa y se maquina el mamel6n en forma manual en el centro de maquinado, posteriormente en fresadora convencional se retira el excedente de material sosteniendo la placa en medio de cada cara. Los primeros 3 procesos se llevan a cabo automdticamente por control numérico en el centro de maquinado (ver programa anexo de control numérico). los procesos 4 y 5 se llevan a cabo en forma manual en el centro de maquinado y el 6 se lleva a cabo en fresadora convencional, Para mayor información de dimensiones y tolerancias ver la fig. 28 y45.

1

1

I

I

Nombre de la pieza a fabricar: CRUCETA DE CABEZAL.

Procesos adicionales: FRESADO CONVENCIONAL, BARRENADO Y MACHUELEADO. Material empleado: ALUMINIO COMERCIAL ALEACION 1200.

Proceso fundamental:

Maquinaria empleada: CENTRO DE MAQUINADO MOR1 SEIKI. MOD: MV-90. Cantidad: UNA PIEZA.

FRESADO DE FORMA EN CN

X O D

1.Material en almacén con dimensiones: Placa: 300 x 300 mm. Espesor = 25.4 mm. 2,traslado de material al taller de CN.

3.Colocación de material en bancada con mordazas.

X

X

X

X

X

X

X

4.Careado de pieza. Hta. 1= Fresa de insertos de diametro = 100 mm.

X 5.Fresado de contorno. Hta. 2 = Fresa de Acero especial de 10 mm. Prof. 15 mm.

X 6.Chaflanado del contorno. Hta. 3 = Avellanador de angulo de 90". Prof. 3 mm.

X 7.Fresado de centro. Hta. 4 = Fresa de acero especial de diámetro 8 mm. Prof. 25.4 mm. 8.Desmontaje, volteo y montaje de pieza.

Nota: Para ver el programa de control numérico de la pieza referirse al apéndice C

l/<~.>,,,<:~,:;<.,, Y. I-/ , SJ I.'</,,;,,,, J -("i;..>ii.ii,i.iiiii

X 9.Desabste de excedente de material en forma manual en CN. Hta. 1.

10.Desmontaje de pieza de CM.

X 1l.traslado de pieza a taller de maquinadc convencional.

12.Montaje de pieza en bancada con mordazas. X

X

X

X

13.Fresado de desbaste de material excedente. Hta 5 = Fresa de insertos de 100 mm.

14.Barrenado. D = 4 mm.

15,Machueledao. M 5 mm y M3 mm.

X 16.Pieza lista para ensamble.

Datos técnicos cara Fabricar la Tapa Superior e Inferior,

A. Nombre de la pieza a fabricar:

Tapa superior e inferior de aluminio comercial aleación 1200,

B. Maquinaria, equipo y herramientas empleadas:

Centro de mavinado Mor¡ Seiki modelo MV 40 de 20 herramientas intercambiables del CNAD

Fresadora convencional Marca: Maquino con bancada de 100 x 40 cm. area útil

Cortadora de sierra cinta.

Taladradora de banco.

Fresa de insertos de carburo de tungsteno diemetro = 100 mm y fresas de acero aleado, diámetros 6 y 10 mm.

C. Proceso(s) utilizado(s):

a) Preparación del material:

Cortar placa de aluminio a dimensiones de trabajo en sierra cinta.

b) proceso de fabricaci6n:

1. Fresado de contorno en fresadora convencional, N = 600 - 900 r.p.m.

2. Fresado de contorno en Centro de maquinado (C.M.) N = 1,000 - 1,200 r.p.rn.

3. Fresado de interior pasado en C.M. N = 1,000 - 1,200 r.p.m

4. Fresado de interior ciego en C.M. N= 1000 - 1,200 r.p.m

c) Acabado:

1. Fresado de superficie en fresadora convencional. Desbaste. N = 1,000-1,300 r.p.m.

2. Machueleado con machuelo M4 mm.

D. Recomendaciones técnicas:

Una vez cortada la pieza a dimensiones de trabajo. se carea en fresadora COnVenCiOnal, despues se monta en el Centro de maquinado y se realizan las operaciones 2,3.4 y 5 las cuales están incluidas en el programa de control numérico anexo, posteriormente se retira la pieza y sé machuelea manualmente no olvidando agregar algún lubricante, como aceite, para facilitar la operacibn. Para fabricarla se recomienda ver las figs. 14 y 46 que muestran las dimensiones y tolerancias exactas. El siguiente diagrama de procesos muestra las operaciones subsecuentes en orden exacto.

Nota: Para ver el programa de control numerico de la pieza referirse al apendice C

Datos Técnicos Para Fabricar los SODOrteS del Cabezal,

A. Nombre de la pieza a fabricar:

Soportes del cabezal superior e inferior.

6. Maquinaria, equipo y herramientas empleadas:

Centro de maquinado Mor¡ Seiki modelo MV 40 del CNAD.

Fresadora convencional marca Makino, área útil = 40 x 100 cm.

Cortadora de sierra cinta

Taladradora de banco.

Fresa portainsertos de carburo de W y fresa de acero aleado de 10 mm. Digmetro

C. Proceso(s) utilizado(s):

a) Preparación del material:

Cortar placa de aluminio a dimensiones de trabajo en sierra cinta

b) Proceso de fabricaci6n:

I. - Fresado de contorno en fresadora convencional. N = 600 - 900 r.p.m.

2. -Fresado de centros en Centro de maquinado. N =1,000 - 1,300 r.p.m.

c) Acabado:

1. Fresado de contorno en fresadora convencional. N = 600 - 900 r.P.m.

2. Machueleado manual M4 mm y M5 mm

D. Recomendaciones técnicas:

El primer proceso en fresadora convencional es para escuadras las piezas a dimensiones precisas, la operaci6n 2 se lleva a cabo en el Centro de maquinado y es para elaborar los 3 agujeros en la pieza, los cuales incluyen el programa de control numérico anexo. El acabado en fresadora convencional es para fabricar el escalón para ajustar las 2 piezas al soporte del conjunto de cabezal. Para mayor exactitud ver las figs. 13 y 47 donde se muestran las dimensiones y. tolerancias exactas.

Nombre de la pieza a fabricar: SOPORTE DEL CABEZAL.

Procesos adicionales: FRESADO CONVENCIONAL, BARRENADO Y MACHUELEADO. Material empleado: ALUMINIO COMERCIAL ALEACION 1200.

S E C U E N C I A D E O P E R A C I O N :

njaIo 10 I D /

Proceso fundamental:

Maquinaria empleada: CENTRO DE MAQUINADO MOR1 CEIKI. MOD: MV-40. Cantidad: DOS PIEZAS.

FRESADO DE FORMA EN CN

convenciona ,

acero aleado de diámetro = 20

I I I I

Nota: Para ver el programa de control numérico de pieza ver el apéndice C.

S S

2.1.3 Procesos de Ensamble

Partiendo de la clasificación del sistema mecatrónica según el capitulo I donde se mencionan las partes del prototipo estas son 2 principalmente: 1) Mesa X-Y C.N. y 2) Conjunto del Eje Z. A su vez esta segunda parte se ha subdividido en 3 que son:

a) Cuerpo principal del husillo

b) Conjunto del cabezal porta-herramientas

c) Dispositivo para sujecibn de tarjetas de circuitos impresos.

A continuación se mencionará la manera como se ensamblan cada uno de los 3 conjuntos anteriores:

A) Ensamble del cuerpo principal del husillo

Para ensamblar este ConjUnto se deben seguir los siguientes pasos detalladamente:

1 Se coloca una de las 2 tapas" según se muestra en la figura" y se inserta en el Orificio de en medio el rodamiento (balero) de tipo axial a presibn mediante una prensa hidrhulica (o gato), poniendo sobre el una calza de madera para evitar daiiar la pista del mismo. No olvidar que este rodamiento es separable y se debe desarmar antes de colocarlo.

La otra parte del rodamiento se ensambla a presión tambien. utilizando la prensa hidráulica, en un extremo de husillo (por el extremo donde no está la cuerda).

AI ~opor te '~ inferior (que tiene el escalbn con la vista hacia abajo), se le ensamblan los baleros de bolas deslizan te^'^ a presión y se le colocan las bridas15 sujetándolas con tornillos Allen de 3 mm. DiBmetro, esto forma el conjunto 1.

AI soporte superior (que tiene el escalón con la vista hacia arriba), se le inserta a presión la tuerca, golpeándola con un martillo de plástico para que quede 112 pulg. de cada libre de cada lado de la tuerca. Tambikn se le insertan los baleros de forma el conjunto 2.

Ensamblar al husillo'6 el conjunto 2 representado en la figura 50 no olvidando engrasar o aceitar las cuerdas al momento del ensamble. Esto forma el conjunto 3.

En la tapa de abajo, que tiene el aro del rodamiento axial, se le insertan a presión, una a una. las guias de deslizamiento lineal", utilizando la prensa hidráulica para Bsta operaci6n

Una vez ensambladas las 2 guias, se coloca entre estas el conjunto 1, con los baleros insertándolos en las guias, enseguida se coloca el conjunto 3, insertando tambien en las guias los baleros. Esto forma el conjunto 4.

2

3

4

5

6

7

'I ver Fig. 14 " V e r fig. 2 y 6 I' Ver la fig. 13 y 48 I' Ver fig. 1 I y 48 1' Ver fig. I2 y 48 16 Ver fig. 1 y 8 " ver fig. 10

S'J

<' , \ , I /N 'r?r;ii.~ 7' I.~.~~iii."ilr,l<iil~ h;w,ic.r;~, .I ll,,~<,w,;,,ic,,

Ya que esta ensamblado el conjunto 4, se debe tener cuidado al manipularlo, debido a que falta la tapa superior para darle rigidez al cuerpo del husillo.

Por el otro extremo del husillo se coloca el otro rodamiento (el de tipo normal), ensamblándolo a presión con la prensa, teniendo cuidado de no dañar los rodillos del rodamiento axial que están en el otro extremo inferior del husillo.

8

9

10 Una vez ensamblado éste ultimo rodamiento, se coloca la tapa superior" a presión, por medio de la prensa o gato.

11 AI motor'g de 24 Volts de C.D. se le inserta por el eje al soportem y se atornilla con tornillos Allen de 6 mm. segiin indica la figura 22, enseguida se le acopla a presión el cople macho2' debido a que el orificio del soporte es mBs pequeño que el diámetro del cople.

I 2 AI eje o vástago superior del husillo se le inserta el cople hembra", posteriormente se atornilla el soporte del motor con el motor segun indica la figura 22 y se atornilla con tornillos Allen de 5 mm.

13 De ésta manera queda conformado el ensamble del cuerpo principal del husillo, segun se muestra en las figuras 1, 2 y 3.

14 Para desensamblar este conjunto se comienza por el paso 15 hasta llegar al paso 1

B) Ensamble del conjunto del cabezal porta-herramientas.

A continuación se detallan los pasos necesarios para ensamblar el conjunto del cabezal porta- herramientas llamado as1 porque, es el que contiene el cabezal y la cruceta donde van colocados los taladros que servirán para realizar la operación de taladrado.

1. Se toma la brida de sujeción del moto? y se coloca el motoF4 de 12 Volts de C.D sujetándolo con tornillos Allen de 4 mm apretados con rondana de presión y tuerca. Esto forma el conjunto 1

2. Se toma el soporte del motor del cabezalz5 y se inserta dentro de este el conjunto 1 y se atornilla con tornillos Allen de 4 mm formando el conjunto 2.

3. A un costado se le atornilla;? base del solenoide2:8con tornillos kiien de 3 mm. Sobre éste se acopla el solenoide , la base del vástago y el vástago quedando acoplado según se muestra en laszguras 53 y 54. Se forma el conjunto 3.

4. A la cruceta del cabezal se le acopla a presión el cople del motor" y se;; acoplan a presión, en las ranuras del cabezal, los taladros porta-herramientas segun se muestran en las figuras 24 y 25. Esto forma el conjunto 4.

'' Ver fig. 6 y 14 Is Ver fig. 22 y 23 'Overfia. 21 I ' Ver fig. 15 "Verfig. 16 l' Ver fig. 2 1

Ver fig. 51 I' Ver fig. 26 l6 VET fie. 32 "Ver fig. 52 28 Ver fig. 35 *'Ver fig. 34

. - . - . . .

5. El conjunto 4 se acopla al conjunto 3 por medio del copie al eje del motor y queda sujeto por medio de un tornillo Allen de 4 mm. Esto forma el conjunto 5.

6. Se atornillan a su base33 los 3 micro interruptores & se atornillan 6stos a su vez al conjunto 5, también se atornilla la.varilla de sujeción para los cables de los taladros (forrar los cables de los taladros con manguera o forro de plástico); los cables de los micros se introducen por un orificio que se encuentra en la parte superior del soporte del cabezal del motor y una vez dentro de éste, se forran con un forro de plástico, teniendo cuidado al acoplarse en el conjunto del husillo, los cables pasen entre los 2 soportes del cabezal y a un costado de la tuerca del husillo.

7. De ésta manera queda conformado el conjunto del cabezal el cual se acopla al cuerpo principal del husillo, por los soportes de éste y el cuerpo del cabezal, mismos que entran a presión y se atornillas con Allen de 5 mm.

comenzando del paso 7 hasta el paso 1. 8. Para desarmar el conjunto se debe seguir en orden descendente los pasos,

C) Ensamble del dispositivo de sujeción-para tarjetas de circuitos impresos

Este conjunto se encuentra colocado sobre la Mesa X-Y y se encarga de sostener las tarjetas de circuitos impresos, para que al momento de taladrar, éstas no se muevan, dicho dispositivo está ensamblado de la siguiente manera:

1. Se insertan en las ranuras de la Mesa X-Y las guías de sujeciónw (lleva 2 cada base), enseguida se pone la base m e t 8 l i ~ a ~ ~ entre una ranura de la Mesa, dependiendo el lugar donde se desee colocar, y se hace coincidir el orificio de la base con el de la guia, atornillándose con Allen de 4 mm,

2. Se colocan a los costados de las bases, los 3 topes3' atornill8ndose con Allen de 4 mm.

3. Se coloca sobre las bases metálicas, la base de trabajo de acrilico38 colocandola hasta los topes.

4. Sobre la gula de cuña3' , se introduce en su orificio un tornillo Allen de 4 mm. , colocándose primero la cuila de enseguida el resorte y después se atornilla en la guia, como 2 milimetros; la guia se introduce en la base metálica, quedando la cuila de sujeci6n sobre la base de acrílico.

5. AI momento de colocar una tarjeta de circuito impreso para perforar, ésta se debe Colocar en una esquina de la mesa de trabajo, quedando sostenida por los topes mismos que se pueden graduar por tener una ranura.

''Verpag.28 " Ver fig. 29 '2 ver fig. 55 " Ver fig. 30 " Ver fig. 31 " ver fig. 4 I l6 Ver fig. 39 y 40 " Ver fig. 44 'I Ver fig. 38 '' Ver fig. 42 'over fig. 43

6. - El dispositivo completo se ensambla seigún la figura 37, quedando armada segiin se muestra en la figura 36.

7. - El dispositivo se desarma comenzando por el paso 6 hasta el paso I.

2.2.Ensarnble Eléctrico y Electrónico

2.2.1. Materiales Requeridos.

1. Eléctricos: A continuación se enlistan las componentes y dispositivos eléctricos requeridos para el ensamble de las tarjetas y componentes requeridas para la construcci6n del prototipo:

a) Solenoide de 127 Volts A.C., como dispositivo electromecánico para la sujeción mecbnica de la cruceta del cabezal.

b) Relevador de 127 Volts, A.C., como dispositivo electromécbnica de energización y autoenergización de circuitos eléctricos.

c) Relevador de Estado Sólido de 127 Volts A.C.. como dispositivo electrónico de energizaci6n y autoenergización de circuitos eléctricos

d) Zumbador de 5 Volts de C.D.. como alarma sonora

e) Sensor de Limite de Palanca, como dispositivo microinterruptor, indica el tope limite de la carrera o punto destino.

9 Sensor de Limite Plumber, como dispositivo microinterruptor. indica un posicionamiento circular.

g) Llave de Encendido 127 Volts A.C., como dispositivo de encendido del sistema eléctrico.

h) Botón de Paro de Emergencia, como dispositivo de desactivación general del sistema eléctrico.

i) Apagador de 1 Polo 2 Tiros, como dispositivo selector de 2 eñales eléctricas

j) Motor a Pasos, como dispositivo electromecAnico, proporciona movimiento a la Mesa X-Y

k) Motor de C.D., como dispositivo electromecánico, proporciona movimiento al Sistema del Eje 2 y a la cruceta del cabezal.

I

i" ..

I) Encoder, como dispositivo transductor. sensa los pasos dados en el eje del motor y éstos los transduce a pulsos eléctricos.

2. Electr6nicos: A continuación se da una lista general de componentes y dispositivos eléctrónicos requeridos para el ensamble de las tarjetas y componentes requeridas para la construcción del prototipo:

Ver en el lndice l ista y cantidad de materiales eléctricos I

. . . .. .-__. ... - - - .. . - --- - -_l. . . .. . _ _

I

a) Teclado matricial, como dispositivo selector manual de teclas de desplazamiento de la Mesa XY.

b) Circuitos Integrados, como dispositivos discretos encapsulados con tecnoiogias TTL, Lineales y CMOS.

c) Capacitor, como componente eléctrica para carga y descarga en circuitos eléctricos, de poliester, cerAmica, electrollticos y de tantalio.

d) Resistencia Eléctrica, como componente eléctrica limitadora de corriente eléctrica.

e) LED, como componente indicadora de señales . . eléctricas

9 Diodo rectificador, como componente eléctrica de paso de seiial unidireccional y aplicado para proteccibn de la fuerza contraelectromotriz.

g) Transistor de ]Potencia, como dispositivo electrbnico suministrador de corriente electrica que demandan los dispositivos electromectromecánicos del Eje Z., y C.I. Darlington. para los motores de la Mesa XY.

h) Disipador para Transistores de Potencia, como componente disipadora del calor de los transistores.

i ) Tarjeta Fenblica para Circuitos Impresos, como componente en la que se colocan y ensamblan 13s componentes eléctricas y electrbnicas.

Conector Multiple para PC con multicable para PC, como componente para comunicación en paralelo entre la PC y dispositivos periféricos.

j)

--

2.2.2.- Proceso de Ensamble.-

A. Cableado Eléctrico: Para el ensamble eléctrico y electrbnico de la mgquina, se realizb bajo las siguientes consideraciones y proceso:

a) Para ensamblar todas las tarjetas se utilizaron el nomero 22 en el alambrado de las lineas con alimentaciones de 127 Volts A.C. y de 5, 12 y 24 Volts C.D., con cables duplex o haci&ndoles el trenzando a cables duales para el mismo propbsito.

b) Se establecib como c6dig0, para mejor identificaci6n de las lineas, el color de la envoltura aislante de los conductores como se indica en la siguiente tabla:

- ' Ver en el lndice tablas de materiales eiectr6nicos por tarjeta

c) Con la finalidad de mejor identificación visual del multicable utilizado en los Headers se utiliz6 preferentemente de multicolores; y se utilizó alambre wire grap de varios colores en el conexionado de componentes en las tarjetas del M6dulo de Control de los Ejes X-Y

d) Se empleó la técnica de alambrado wire wrap en varias tarjetas, la cual consiste en pelar con la navaja wire wrap un extremo del alambre enrollado, luego utilizar el desarmador de wire wrap e introducir el extremo del alambre pelado, a continuaci6n se introduce la punta del desarmador en la terminal y éste se gira haSta que quede bien enrollado el alambre a la terminal, luego se corta el alambre un poco mas largo de la distancia entre terminales y se pela el otro extremo, se vuelve a introducir el alambre wire wrap al desarmador y se hace el enrollamiento en la otra terminal.

e) Los aisladores utilizados fueron el termofit y la cinta de aislar, adhiriéndose el primero a la cubierta plastica aislante del conductor al aplicdrsele directamente calor con el cautin.

9 Los cinchos como cinturones sujetadores del cableado sencillo o múltiple, teniendo algunos de éstos sus identificadores para escribir la etiqueta de identificaci6n.

g) Se recubrieron los cables con gusanos plásticos y se fijaron al acrilico con sujetares para cincho.

h) Etiquetas.- Para mayor identificación de tarjetas y de los headers, durante SU ensamble, éstas se etiquetaron.

B. Tarjetas.- El proceso de ensambleado de las tarjetas para circuitos eléctricos se describe a continuaci6n:

a) Se utilizaron tarjetas fen6licas de una cara de cobre para ensamblar en éstas los componentes y dispositivos eléctricos y electrónicos, según el diseño eléctrico, y en las que se manejaron tarjetas de varios tipos: una cara 100% cobre, cobre protoboard y de cobre con nodos independientes. Se soldaron o se ensambló con la técnica de wire grap.

b) Se barrenaron aquellas tarjetas que requirieron perforaciones

c) Se emplearon separadores plásticos de 314" de longitud y tornillos de 1/8" de diametro y 1" de longitud con su tuerca para la fijaci6n de las tarjetas sobre la base acrllica.

d) Se midi6 la longitud y se cort6 el exceso de conductor de las componentes eléctricas que lo requirieron.

e) Se introdujeron las componentes y dispositivos elkctricos y las bases de circuitos integrados sobre los orificios de las tarjetas.

9 Se soldaron empleándose soldadura electrica 60% estaño y 40 % plomo, suministrándole el calor necesario para tener una buena soldadura por medio de un cautin regulable de temperatura, manejándose temperaturas comprendidas entre 700" y 750" y se cort6 el exceso de conductores.

g) Se colocaron los circuitos integrados sobre las bases soldadas, cuidando a los integrados CMOS de cargas estáticas, esto se consigui6 no tocando los pines y manipulándolos con pinzas de punta y descargandose las manos tocando tierra eléctrica previamente a la operaci6n. Las ventajas de haber utilizado las bases de los circuitos integrados para el ensamble fueron, las de no haber soldado directamente sobre los pines de los circuitos integrados y facilitar el remplazo de circuitos integrados dafiados. En el caso de las bases

para la técnica de wire grap, son bases más largas para poderse alambrar más facilmente. Cualquier tipo de base se soldaron sus pines a la tarjeta para su fijación y conductividad.

h) Para el conexionado entre tarjetas y las fuentes de alimentación se utilizaron Headers de 2x1, 3x1, 4x1 y 5x1, permitiendo Bstos efectuar rápidamente las desconexiones o conexiones segun las necesidades de energización o desenergización de tarjetas. Para su ensamble entre los cables conductores y las terminales conductoras de los headers se prensaron, a continuación se soldaron para su fijaci6n, luego se introdujeron las grapas a la terminal hembra haciendo entrar el seguro de fijación, mientras que la terminal macho se soldó directamente sobre la tarjeta.

i) Se emplear0 disipadores de calor en los transistores de potencia cumpliéndose con las especificaciones del fabricante el Io referente a temperatura. El procedimiento consistió en sujetar con tornillo y tuerca al transistor en su colector, que es la terminal de salida que maneja mayor potencia del dispositivo.

2.2.3 Rediseño y Pruebas.

A) Problemas de la Mesa X - Y:

a) En el diseno inicial de la Etapa Secuencial, con el circuito integrado 74194 se presentó el problema de error y pérdida del primer corrimiento en el inicio o reinicio de la secuencia habiendo error en el sentido de giro en el primer bit, por lo que se optó sustituirlo por el 'C.I. 8713 de fabricación japonesa.

b) En el diseño inicial se utilizó el circuito integrado MCT02, Motorola, como optoacoplador, siendo su funcionamiento normal; para ahorro de espacio en la tarjeta y de tiempo en ensamble y reemplazo de componentes dafiadas, se sustituyó por el C.I. ECG3221 con optoacopladores cuádruples.

c) En el diseño inicial la Etapa de Buffers, con los transistores TIP120 se presentaron problemas en el arranque de los motores a pasos; éstos se sustituyeron por el C.I. ULN2803, con arreglo Darlington cuádruple y diodo rectificador interno para protección de descarga de corrientes en sentido contrario por fuerza contraelectromotriz, como ventajas también se ahorro espacio en la tarjeta y en tiempo de ensamblado y reemplazo de dispositivo dañado. Dicho dispositivo entrega hasta 500 mA por salida.

d) En el diseño inicial no se contempló la necesidad de utilizar encoders como dispositivos de retroalimentación de las señales de paso de los motores, presentándose en la práctica que habla trabaniientos, al parecer de naturaleza mecánica, durante los desplazamientos de la Mesa XY en el eje X. Modificaciones:

e) La tarjeta de Deshabilitaci6n del Estado de Error por Sobrepaso al Desplazamiento Máximo de la Mesa XY. surgió como necesidad al no poderse salir de dicho estado y estarla permanentemente activada la alarma. La soluci6n no se dio por programa, sino que siguiendo el criterio del M6dulo de Fábrica Automatizada, en operación en Modo Manual, se diseñ6 esta tarjeta, la cual se ilustra en el diagrama eléctrico, referencia MESATRONICA XYZ-OOIC.

E) Pruebas de Operación de la Mesa XY:

Prueba de Continuidad.- Durante el proceso de ensamble y al fin del mismo. A continuaci6n se enlistan las pruebas eléctricas y en las tarjetas efectuadas antes de la operaci6n y durante su al del mismo llevándose a cabo en todos los nodos de las tarjetas y conectores empleándose para ello un bhmetro.

a) Prueba de Impedancia de Entrada de las Tarjetas.- Con la finalidad de detectar algún corto circuito entre el nodo de alimentacibn y el de tierra eléctrica en cada tarjeta; las lecturas obtenidas con el 6hmetro en las tarjetas con circuitos integrados fueron del orden de algunas unidades de Kn

b) Prueba de Ruido en la Linea.- Incluyendo a los capacitores de desacoplamiento de l o p Fd y de 0.01 /J Fd en .paralelo con las llneas de alimentacibn y tierra en cada tarjeta, utilizando el osciloscopio se efectuaron mediciones de las lecturas de amplitud de las señales de ruido, siendo éstas inferiores a 2 mV.

c) Prueba de Secuencia de Pulsos de los Motores a Pasos.- Su objetivo fue determinar la secuencia de excitaci6n que deben tener los devanados de los motores a pasos, con alimentacibn de + 24 V.C.D., observándose experimentalmente que se ha alcanzado la secuencia 6ptima de operación cuando el avance es continuo en cada pulso y sin cambio de giro.

d) Prueba de Consumo Maximo de Corriente.- Para la fuente de alimentaci6n de + 5 V.C.D., ésta nunca rebas6 el valor de 0.6 A., en la de + 24 V.C.D. la cual propiamente alimenta al circuito de drivers de los motores a pasos de la mesa XY, el máximo consumo de corriente instantánea, 1 A., se obtuvo en el momento de arranque de ambos motores.

e) Prueba de Resoluci6n de Desplazamiento de la Mesa XY.- Esta prueba consisti6 en darle solamente un pulso de excitaci6n a cada motor a pasos, y se obsew6 que su respuesta fue un avance de un paso, que traducido a desplazamiento lineal del husillo, la mesa se desplaza una distancia de 0.01 mm. , esta última por ser dificil de medirse con un calibrador o escala milimétrica, se efectuó otra prueba consistente en aplicarse 10 pulsos de excitacibn al motor, obteniéndose una lectura de 0.1 mm.

f) Prueba de Velocidad de Avance Constante.- Esta prueba se efectu6 de manera visual sobre la mesa XY, cronometrando un tiempo de 10 segundos al avanzar una distancia de 2.6 cm, por lo que se valida que su velocidad de alcance es de 2.6 mm/s; previamente a lo anterior, para poder conservar la velocidad de avance constante, para las placas a maquinar,' en la que sus cargas mecánicas fueron de un rango de variaci6n pequeño, se efectub el ajuste de la frecuencia de reloj 6ptima moviendo el tripot , variando su resistencia.

g) Prueba de Funcionalidad General de la Mesa XY.- Esta prueba se realiza en forma visual, en la que los indicadores luminosos LEDs permiten al operador verificar su funcionamiento, indicándoles el estado 16gico de las señales de mayor importancia en el sistema. Por otro lado, la alarma se activb al presentarse alguna(s) Señal(es) de Error del sistema.

h) Prueba de Modo de Operación.- En esta prueba de selecci6n de Modo de Operacibn (Manual o PC), se prob6 primeramente su funcionamiento en Operación Manual, una vez seleccionado este modo, se movi6 la Mesa XY a través de oprimir las teclas de desplazamiento en todas las direcciones, obteniéndose los desplazamientos, de acuerdo a las especificaciones de diseño. La prueba de operaci6n en modo PC se efectu6 seleccionando PC con la perilla de Modo de Operaci6n y corriendo un programa, lograndose obtener los movimientos de la Mesa XY.

C) Verificación de la Programación en Lenguaje C++:

Para ello se corri6 el Programa Principal realizándose las funciones para cada una de las operaciones de la máquina. A continuaci6n se muestra la programaci6n. la cual se verific6 que realizara todas sus funciones.

PROGRAMA PRINCIPAL

//MESXYZ.CPP //PROGRAMA PARA CONTROLAR LA MESATRONICA XYZ.

#include "funxyz.h

int a=O, b=O. c=O, d=O. e=O, f=O. g=O. h=O. palactual=O, pblactual=O, pa2actua1, pb2actua1, float cex-0, cey=0, cuenta, coordenadax=O. coordenaday=O. x[IOO], y[lOO]; chars; char respx[lO];

void main (void) (

inicializa( ); //declara las funciones de entrada / salida de los PPI. menu-introduccibn ( ); //presenta el mensaje de introducci6n. origen-xy( );

origen-portataladro( ): menu-principal( ); posiciona-xy( ); posiciona-taladro( ); origenxy( );

lIposiciona el eje X en el limite izquierdo, el eje Y en la parte frontal.

llposiciona el portataladro en el origen (taladro 1) //presenta el menú principal. //posiciona la mesa XY en los lugares solicitados. //posiciona el taladro solicitado y perfora. //regresa al origen despues de terminar el taladrado.

g0t0xy(20.20); textcolor(WH1TE); cprintf("0PRIMA CUALQUIER TECLA PARA SALIR \n"); getch( ); textbackground(BLACK); cirscr( );}

CUBROGRAMA DE CADA FUNCIÓN

//FUNXYZ.H //Diseñar funciones para cada movimiento o acción de la MESATRONICA XYZ. #include<conio.h> #include<dos.h> #include<stdio.h> #include ciostream.h> #include "defunxyz.h"

void inicializa (void): void menu-introducción (void); void origen-xy (void); void origengortataladro (void); void menu-principal (void); void posiciona-xy (void); void posicionataladro (void); void buscataladro-solicitado (void); void guarda (void);

//FUNCION QUE HABILITA A LOS PPI COMO PUERTOS DE ENTRADA O SALIDA. void inicializa (void)

I outportb(CW1,PCPPIl);

outportb(CW2,PCPP12);

//DEFINE PA1,PBl Y PC1 COMO DE SALIDA -. - - //DEFINE PA2,PB2 Y PC21 COMO DE ENTRADA.

void menu-introducción (void) ( textbackground (CYAN); textcolor (BLUE); clrscr ( );

MENSAJE-2; gotoxy(15,12); MENSAJE-1; gotoxy (22,17); textcolor(BLUE + BLINK); MENSAJE-3; getch í ); textcolor (WHITE); textbackground (RED); clrscr ( );

void origenxy (void)

while (inportb (PB2) &OxO3) //ejecuta lo siguiente mientras que la mesa llega al origen,

got0xy(32,7);

1

f while ( inportb ( PB2 ) &LS-ORIGENX) //mueve la mesa hasta que oprima

el interruptor de origen X. ( gotoxy ( 1,1 ); cprintí ("EJE ' x MOVI~NDOSE AL ORIGEN"); outportb (PA1, MESA-X-IZQUIERDA); //mueve la mesa X a la izquierda

//apaga los motores XY 1 outportb (PAI, 0x00); gotoxy(60,l); cout<<"EJE ' X EN ORIGEN";

while (inportb (PB2) 8 LS-ORIGEN-Y) //mueve la mesa hasta que oprima el interruptor de origen X.

( gotoxy ( 1 2 ): cout<<"EJE 'Y' MOWENDOSE AL ORIGEN"; outportb ( PA1, MESA-Y-IZQUIERDA); //mueve la mesa Y hacia el frente.

outDortb(PA1 .OxOO); //apaga los motores de la mesa XY. gotoXy(60,2); cout<<"EJE 'Y' EN ORIGEN"

outportb(PC1 ,OxOO); //apaga los motores de la mesa XY. 1

void or igen~ra:aiadro (voioj

while(inportb(Pü2)80~43)

I

//ejecuta lo siguiente hasta que el portataladro llegue al origen.

0rigen-q ( ); while (inportb (PB2)B LS-PORTATALADRO-ORIGEN)

{ gotoxy(l,3); tout<< "PORTATALADROS MOVICNDOSE AL ORIGEN; outportb(PC1 .PORTATALADRO-CCW); //mueve el portataladro en contra

outportb ( PC1,OxOO );

tout<< "PORTATALADROS EN EL ORIGEN";

de las manecillas del reloj.

//apaga el motor del portataladro 1 gotoxy(55,3);

1 1

void menugrincipal (void) { extern float coordenadax, coordenaday, x [ loo] , y [100];//declara las v- extern int a, e, d, taladronum, t(lOO];//d= a numero de perforaciones extern char respx[lO] ,s; //declara 10 caracteres como mdximo para. gotoxy ( 1,4 );

cprintf("S1 DESEA METER COORDENADAS XY. OPRIMA LA LETRA '5' :");

//pregunta si la respuesta es ' s'

e = d; textbackground ( BLUE ); clrscr ( );

cout<<"lNTRODUZCA LOS VALORES DE X y Y EN MILIMETROS \n"; cout<<"COLOQUE EN LA COLUMNA TALADRO EL NUMERO 1,2 ,3 o 4 SEGUN

gotoxy(l0,l);

LA BROCA A UTILIZAR"); gotoxy(l,4); Drintf i "COORDENADA X Y TALADRO ); gOtO&1,5);

while (a<=d-1)

gotoxy (5, a+6 ): cout-a; gotoxy ( 15, a+6); cin>>coordenadax; x[a]=coordenadax'100; gotoxy(25,a+6); cin>>coordenaday; y[a]=coordenaday'lOO; gotoxy(35,a+6); cin>>taladronum; t[a]=taladronum; a++; 1

prinff (" " )

( //declara la cantidad de coordenadas

//manda el cursor al quinto renglón + a. //imprime la primer columna de las coordenadas. //manda el cursor a la segunda columna. //recibe el valor de la coordenada X. //guarda el valor en las variables X0,Xl //manda el cursor a la tercera columna. //recibe el valor de la coordenada y. //guarda el valor en las variables YO, Y1 //manda el cursor a la tercera columna. //recibe el valor de la coordenada Y. //guarda el valor en las variables YO, Y1

1 a=O; coutccin EL NUMERO DE OFICIOS SOLICITADOS HAN SIDO REGISTRADOS printf("\n OPRIMA CUALQUIER TECLA PARA INICIAR LA PERFORACION DE LOS ORIFICIOS. getch();

//CUENTA LOS PULSOS DE LOS ENCODER XY HASTA ALCANZAR EL VALOR O VALORES SOLICITA void posiciona-xy(void)

{ , extern int c. d, e, palactual; //palactual es la variable que registra el estado del puerto A l extern float cex, cey, x(lOO] .y[lOO]; //cex y cey son las variables que registran la cuenta XY. void selecciona-taladro(void);

while (e>=i) //mientras que el numero de orificios sea mayor o igual a cero. (

cex=0; palactual &= -MESA-Y-DERECHA; //se actualiza el puerto a l apagando las mesas.

( palactual I = MESA-X-DERECHA: outportb(PA1. palactual);

//se restablece el encoder x.

while(x[c]>=cex+l) //mientras el valor de XO es mayor o igual a la coordenada solicitada.

//actualiza la variable del puerto A l //mueve la mesa x a la derecha.

while(inportb(PC2) 8 ENCODER-X-TRANSMITE) //mientras que el encoder X transmite.

f gotoxy( 1,20);

cprintf("PULS0S QUE SALEN DEL ENCODER X:"); 1

while(-inportb(PC2)8 ENCODER-X-TRANSMITE) //mientras que el encoder Y transmite I gotoxy(1,20); cprintf("PULS0S QUE SALEN DEL ENCODER Y:");

1 cex + +; //aumenta en uno la cuenta del encoder x gotoxy( 121); cprintf ( "MOVIMIENTO DE LA MESA X EN MILIMETROS: "); gotoxy(65.21); printf( "%'. *f', 3,2, cexll00);

cey=0; palactual &= -MESA-X-DERECHA; while (y [c] >=cey+l)

I palactual I = MESA-Y-DERECHA; outportb(PA1, palactual);

while ( inportb ( PC2 ) 8 ENCODER-X-TRANSMITE) //mientras que el encoder X

//divide la variable cex entre 100 1

//mientras el valor de XO es mayor o igual a la coordenada solicitada.

transmite f gotoxy ( 122 );

1 cprintf ("PULSOS QUE SALEN DEL ENCODER X:");

while (inportb (PC2) 8 ENCODER-Y-TRANSMITE) //mientras que el encoder Y transmite.

{ gotoxy(l,22);

1 cprintf ("PULSOS QUE SALEN DEL ENCODER Y:");

cey++; gotoxy( 1,23); cprintf("MOVIMIENT0 DE LA MESA Y EN MILIMETROS: ");

//aumenta en uno la cuenta del encoder Y.

gotoxy(65,23); printf("%'.*fW',3, 2, cey/lOO);

1 c++; e--'

1 outportb ( PAI, Ox00 ); clrscr( ); gotoxy(20,19);

//apaga la mesa y.

textcolor(CYAN + BLINK); cprintf ("LA POSICION XY HA SIDO LOCALIZADA \n" ); textcolor (WHITE);

1

void posiciona-taladro(void) t extern int a, f, g. palactual, taladro, taladronum, t[100]; palactual = palactual 8 -MESA-Y-DERECHA; //carga le dato necesarios outportb(PA1, palactual); //apaga la mesa Y. busca-talad ro-solicitado(); 1

void busca-taladro-solicitado(void) I extern int a, h, pazactual, pblactual, pb2actua1, taladro-actual, t[lOO]; if(t[a] == 1)

f origen-portataladro();

while ( (inportb (PAZ) &Ox40) & LS-Z INFERIOR) //mientras no se oprima el interruptor inferior del eje 2.

outportb (PBI, BAJA-TALADROI-ENCENDIDO); f

1

{

1 pblactual &= OxfO;

outportb (PBI, pblactual); 1

while ((inportb (PAZ) 8 0x10) & LS-Z-SUPERIOR)

outportb (PBI, SUBE-TALADROI-ENCENDIDO);

void guarda(void) { extern int pbzactual; pbzactual = inportb (PB2); while (pbzactual & LS-GUARDA)

1

gotoxy(l.25); cout<<"CIERRE LA GUARDA PARA CONTINUAR; pb2actual= inportb (PBZ);

gotoxy( 1,25); cout < <"

1

SUBPROGRAMA DONDE SE DEFINEN LAS FUNCIONES

//DEFUNXYZ.H PROGRAMA PROYTECTO MESATRONICA XYZ //Definir las direcciones de todas las funciones utilizadas en la MESATRONICA //XYZ.

//PUERTO A I DEFINIDO COMO SALIDA EN LA DlRECClON 0x310. #define MESA-X-IZQUIERDA 0x02 //mesa 'x' moviéndose a ia izquierda. #define MESA-X-DERECHA 0x03 //mesa 'x' moviéndose a la derecha. #define MESA-X-LLEGO 0x04 //mesa 'x' llegó al destino. #define MESA-Y-IZQUIERDA Ox20 //mesa 'y' moviéndose a la izquierda. #define MESA-Y-DERECHA 0x30 //mesa 'y' moviéndose a la derecha. #define MESA-Y-LLEGO 0x40 //mesa 'y' llegó al destino.

//PUERTO B1 DEFINIDO COMO SALIDA EN LA DIRECCION 0x311 #define SUBE-TALADRO1-ENCENDIDO ox01 #define SUBE-TALADR02-ENCENDIDO 0x02

#define SUBETALADR04-ENCENDIDO OXO8 #define BAJA-TALADROI-ENCENDIDO ox21 #define BAJA-TALADR02-ENCENDIDO ox22

#define SUBE-TALADR03-ENCENDIDO 0x04

#define BAJA-TALADRO3-ENCENDIDO 0x24 #define BAJA-TALADR04-ENCENDIDO 0x28

//PUERTO C1 DEFINIDO COMO SALIDA EN LA DlRECClON 0x312

#define PORTATALADROCW 0x03 #define PORTATALADRO-LLEGO 0x04

//PUERTO A2 DEFINIDO COMO ENTRADA EN LA DlRECClON 0x314 #define LS-Z-SUPERIOR Ox10 #define LS-Z-INFERIOR 0x40

//PUERTO 82 DEFINIDO COMO ENTRADA EN LA DlRECClON 0x315. #define LS-ORIGEN X Ox01 //detecta si la mesa 'x' llegó al origen. #define LS-ORIGEN Y 0x02 //detecta si la mesa 'y' llegó al origen. #define LS-GUARDA 0x04 //detecta si se abrió la guarda. #define LS-TALADRO 2 Ox10 //el portataladro se encuentra en la posición 2. #define LS TALADRO 3 Ox20 //el portataladro se encuentra en la posici6n 3. #define LSITALADRO 4 0x30 //el portataladro se encuentra en la posición 4. #define LS-PORTATAEADRO-ORIGEN 0x40 //el portataladro se encuentra en la posición 1.

//PUERTO C2 DEFINIDO COMO ENTRADA EN LA DlRECClON 0x316. #define ENCODERXTRANSMITE #define ENCODER-Y-TRANSMITE

//DEFINICION DE PUERTOS Y PALABRAS DE CONTROL. #define PA1 #define PB1 #define PC1 #define CW1 #define PA2 #define PB2 #define PC2 #define CW2 OX317 #define PCPPll

#define PORTATALADROCCW 0x02

0x02 //el encoder X transmite pulsos. 0x08 //el encoder Y transmite pulsos.

0x310 //puerto A I del primer PPI en la dirección 310. OX31 1 //puerto 61 del primer PPI en la dirección 31 1. OX312 //puerto C1 del primer PPI en la direcci6n 312. OX313 //dirección de la palabra de control del primer PPI. OX314 //puerto A2 del primer PPI en la dirección 314. OX315 //puerto 82 del primer PPI en la dirección 315. OX316 //puerto C2 del primer PPI en la dirección 316.

Ox80 //palabra de control del ppil (pal, pbl y pc l de salida)

- - - , . . . . . ~ . .

#define PCPP12 0x96 //palabra de control del ppi2 (pa2, pb2 y pc2 de entrada).

//DEFINICION DE ERRORES #define ERROR-I cout-"ACOMODE MANUALMENTE EN POSICION VERTICAL EL SELECTOR DE TALADROS;

//DEFINIR MENSAJES. #define MENSAJE-1 cout<<"ASEGURESE DE QUE LAMESATRONICA XYZ ESTE ENCENDIDA." #define MENSAJE3 cout<<"CIERRE LA GUARDA." #define MENSAJE-3 cout<<"OPRIMA CUALQUIER TECLA PARA CONTINUAR."

PROGRAMA PRINCIPAL

//MESXYZ.CPP //PROGRAMA PARA CONTROLAR LA MESATRONICA XYZ.

#include "funxyz.h"

int a=O, b=O, c=O, d=O, e=O. *O, g=O, h=O, palactual=O, pblactual=O. pazactual, pb2actua1, float cex=0, cey=0, cuenta, coordenadax=O, coordenaday=O, x[IOO], y[IOO]; chars; char respx[lO];

void main (void) {

inicializa( ); //declara las funciones de entrada / salida de los PPI. menu-introducción ( ); //presenta el mensaje de introducción. 0rigen-W );

origongortataladro( ); menu-principal( ); posiciona-xy( ); posiciona-taladro( ); origen-xyi ); gotoxy(20,20); textcolor(WH1TE); cprintf("0PRIMA CUALQUIER TECLA PARA SALIR \n"); getchi ); textbackground( BLACK); cirscr( ): 1

Ilposiciona el eje X en el limite izquierdo, el eje Y en la parte frontal.

//posiciona el portataladro en el origen (taladro 1) //presenta el menu principal. //posiciona la mesa XY en los lugares solicitados. //posiciona el taladro solicitado y perfora. //regresa al origen después de terminar el taladrado.

SUBROGRAMA DE CADA FUNCIÓN

//FUNXYZ.H //DiseAar funciones para cada movimiento o acción de la MESATRONICA XYZ #include<conio.h> #include<dos.h> #include<stdio.h> #include 4ostream. h> #include "defunxyz.h"

void inicializa (void); void menu-introducción (void); void origenxy (void); void origen-portataladro (void); void menu-principal (void); void posicionaxy (void); void posiciona-taladro (void); void busca-taladro-solicitado (void); void guarda (void):

//FUNCION QUE HABILITA A LOS PPI COMO PUERTOS DE ENTRADA O SALIDA. void inicializa (void)

1 outportb(CW1 ,PCPPIl);

outportb(CW2,PCPPlZ);

//DEFINE PA1,PBl Y PC1 COMO DE SALIDA. //DEFINE PA2,PBZ Y PC21 COMO DE ENTRADA.

void menujntroducci6n (void) I textbackground (CYAN); textcolor (BLUE); clrscr ( );

MENSAJE-2; gotoxy(l5,lZ); MENSAJ E-I ;

textcolor(BLUE + BLINK); MENSAJE-3; getcti ( ); textcolor (WHITE); textbackground (RED); clrscr ( ); >

void origen-xy (void)

while (inportb (PBZ) 80x03) //ejecuta lo siguiente mientras que la mesa llega al origen.

gotoxy(32,7);

gotoxy (22.17);

while ( inportb ( PB2 ) 8LS-ORIGENX) //mueve la mesa hasta que Oprima el interruptor de origen X.

( gotoxy ( 1,1 ); cprintf ("EJE ' X MOVIÉNDOSE AL ORIGEN"); outportb (PA1, MESA-X-IZQUIERDA); //mueve la mesa X a la izquierda.

.. . . - - . . . . . . . . . . _ ~ L

1 outportb (PAI, 0x00); gotoxy(60,I); cout<<"EJE ' X EN ORIGEN";

//apaga los motores XY.

while (inportb (PEZ) 8 LS-ORIGEN-Y) //mueve la mesa hasta que oprima el interruptor de origen X.

[ gotoxy ( 1,2 ); cout<<"EJE 'Y' MOWENDOSE AL ORIGEN: outportb ( PAI, MESA-Y-IZQUIERDA);

outportb(PA1 ,OxOO); gotoxy(60,2); cout<<"EJE 'Y' EN ORIGEN";

outportb(PC1 ,OxOO);

//mueve la mesa Y hacia el frente.

//apaga los motores de la mesa XY. 1

//apaga los motores de la mesa XY. 1

void origen-portataladro (void)

while(inportb( PBZ)&Ox43)

f

//ejecuta lo siguiente hasta que el portataladro llegue al origen.

{

origen-xy ( ); while (inportb (PEZ)& LS-PORTATALADRO-ORIGEN)

( gotoxy(l,3); tout<< "PORTATALADROS MOVIENDOSE AL ORIGEN"; outportb(PCI,PORTATALADRO-C$W); //mueve el portataladro en contra

I de las manecillas del reloj,

//apaga el motor del portataladro. 1 outportb ( PC1.0~00 ); gotOxy(55,3); coutw "PORTATALADROS EN EL ORIGEN";

1 1

void menu-principal (void) I 1 extern float coordenadax, coordenaday, x [IOO] , y [loo]; extern int a, e, d, taladronurn. t[lOO];//d= a numero de perforaciones extern char respx(l01 ,s; //declara 10 caracteres como máximo para.

cprintf("S1 DESEA METER COORDENADAS XY. OPRIMA LA LETRA 's' :"); gotow ( 7,4 1;

gotoxy ( 60,4 ); cin>>respx; if (respx [s] ==' s' )

I

//pregunta si la respuesta es ' S' 1

tout<<" 'CUANTAS PERFORACIONES DESEA HACER?: ' I ;

gotoxy(60.5);

gotoxy ( 1,5 );

Ildeclara

cin>>d; e = d; textbackground ( BLUE ); clrscr ( );

cout<c"lNTRODUZCA LOS VALORES DE X y Y EN MILIMETROS \n"; cout<<"COLOQUE EN LA COLUMNA TALADRO EL NUMERO 1 ,2 ,3 o 4 SEGUN

gotoxy( 10,l);

LA BROCA A UTILIZAR"); gotoxy(1,4);

gotoxy(1 15);

{

printf ( "COORDENADA X Y TALADRO );

prinff (" __________ while (a<=d-1) //declara la cantidad de coordenadas.

//manda el cursor al quinto rengl6n + a. //imprime la primer columna de las coordenadas. //manda el cursor a la segunda columna. //recibe el valor de la coordenada X. //guarda el valor en las variables X0,Xl //manda el cursor a la tercera columna. //recibe el valor de la coordenada y. //guarda el valor en las variables YO, Y1 //manda el cursor a la tercera columna. //recibe el valor de la coordenada Y. //guarda el valor en las variables YO, Y1

gotoxy (5, a+6 ); coutcca; gotoxy ( 15, a+6); cinsxoordenadax; x[a]=coordenadax'100; gotoxy(25.a+6); cin>>coordenaday; y[a]=coordenaday"lOO; gotoxy(35,a+6); cinsrtaladronurn; t[a]=taladronum; a++; 1

1 a=O; cout<<\n EL NUMERO DE OFICIOS SOLICITADOS HAN SIDO REGISTRADOS printf("\n OPRIMA CUALQUIER TECLA PARA INICIAR LA PERFORACION DE LOS ORIFICIOS. getcho;

//CUENTA LOS PULSOS'DE LOS ENCODER XY HASTA ALCANZAR EL VALOR o VALORES SOLICITA void posiciona-xy(void)

{ extern int c, d, e, palactual; //palactual es la variable que registra el estado del puerto A l extern float cex, cey, x[lOO] ,y[lOO]; //cex y cey son las variables que registran la cuenta XY. void seleccionataladro(void);

while (e>=i) //mientras que el numero de orificios sea mayor o igual a cero I: cex=0; palactual &= -MESA-Y-DERECHA; //se actualiza el puerto a l apagando lac mesas.

palactual I = MESA-X-DERECHA; outportb(PA1, palactual);

//se restablece el encoder x.

while(x[c]>=cex+l) //mientras el valor de XO es mayor o igual a la coordenada solicitada {

//actualiza la variable del puerto A l . //mueve la mesa x a la derecha.

while(inportb(PC2) & ENCODER-X-TRANSMITE) //mientras que el encoder X transmite.

{ gotoxy( 1.20);

c.:\. 1iJ-c 'h ;d , ,7 i:s,,~'~;',I;~i~,~i. lq<,?,kri<, .l.i',C<,,ij,>,,,,

cpriPtf("PULS0S QUE SALEN DEL ENCODER X:"); 1

while(-inportb(PC2)8 ENCODER-X-TRANSMITE) //mientras que el encoder Y transmite f

1 cex + +; gotoxY(l.21); cprintf ( "MOVIMIENTO DE LA MESA X EN MILIMETROS: "); gotoxy(65,2 1); printf ( "W. r', 3,2, cexll00); 1 cey=0; palactual 8= -MESA-X-DERECHA; while (y [c] >=cey+l)

f palactual I = MESA-Y-DERECHA; outportb(PA1, pa l actual);

while ( inportb ( PC2 ) 8 ENCODER-X-TRANSMITE) //mientras que el encoder X

gotow1 20); cprintf("PULS0S QUE SALEN DEL ENCODER Y:");

//aumenta en uno la cuenta del encoder x.

//divide la variable cex entre 100.

//mientras el valor de XO es mayor o igual a la coordenada solicitada.

transmite f gotoxy ( 1,22 );

1 cprintf ("PULSOS QUE SALEN DEL ENCODER X:");

while (inportb (PC2) 8 ENCODER-Y-TRANSMITE) //mientras que el encoder Y transmite.

{ got0xy(l,22);

1 cprintf ("PULSOS QUE SALEN DEL ENCODER Y:");

cey++; gotoxy(l,23); cprintf("MOVIMIENT0 DE LA MESA Y EN MILIMETROS: ");

//aumenta en uno la cuenta del encoder Y

gotoxy(6523); printf("%'.'fin",3, 2, cey1100);

1 c++: e--'

1

g0t0xy(20.19):

outportb ( PA1,OxOO ); cirscr( ):

//apaga la mesa y

textcolor(CYAN + BLINK); cprintf ("LA POSICION XY HA SIDO LOCALIZADA \n" ): textcolor (WHITE);

1

?*

void posiciona-taladro(void) ( extern int a, f, g, palactual, taladro, taladronum, t[100]; palactual = palactual & -MESA-Y-DERECHA; //carga le dato necesarios outportb(PA1, palactual); //apaga la mesa Y. busca-taladro-solicitado(); 1

{ void busca-taladro-solicitado(void)

extern int a, h, pa2actua1, pblactual, pb2actua1, taladro-actual, t[100]; if(t[a] == I )

{ origengortataladro();

while ( (inportb (PA2) 8.0~40) & LS-2 INFERIOR) //mientras no se interruptor inferior

outportb (PBI I .BAJAdTALADRO1-ENCENDIDO); f

1

{

1 pblactual &= Oxfo;

outportb (PBI, pblactual); 1

while ((inportb (PAZ) 8 0x10) & LS-2-SUPERIOR)

outportb (PBI, SUBE-TALADROI-ENCENDIDO);

1

void guarda(void) I extern int pb2actual; pb2actual= inportb (PB2); while (pb2actual 8, LS-GUARDA)

gotoxy(l,25); cout<<"CIERRE LA GUARDA PARA CONTINUAR; pb2actual= inportb (PB2);

1 gotoxy( 1,25); cout <" IC.

ia je 2

SUBPROGRAMA DONDE SE DEFINEN LAS FUNCIONES

IIDEFUNXY2.H PROGRAMA PROYTECTO MESATRONICA XYZ //Definir las direcciones de todas las funciones utilizadas en la MESATRONICA //XYZ.

//PUERTO A l DEFINIDO COMO SALIDA EN LA DlRECClON 0x310. #define MESA-X-IZQUIERDA Ox02 //mesa 'x' movi8ndose a la izquierda #define MESA-X-DERECHA 0x03 //mesa 'x' moviendose a la derecha. Mefine MESA-X-LLEGO 0x04 //mesa 'x' Ileg6 al destino. #define MESA-Y-IZQUIERDA Ox20 //mesa 'y' moviendose a la izquierda. #define MESA-Y-DERECHA 0x30 //mesa 'y' movikndose a la derecha. #define MESA-Y-LLEGO 0x40 //mesa 'y' lleg6 al destino.

//PUERTO B1 DEFINIDO COMO SALIDA EN LA DlRECClON 0x311

#define SUBE~TALADRO3-ENCENDiDO 0x04 #define SUBE TALADRO4 ENCENDIDO 0x08

#define SUBE TALADROI-ENCENDIDO oxo1 #define SUBETALADROZ-ENCENDIDO oxo2

Mefine BAJA:TALADRO~:ENCENDIDO ox2 1 #define BAJA-TALADR02-ENCENDIDO ox22

#define BAJA-TALADR04-ENCENDIDO OX28

#define PORTATALADROCCW oxo2

#define PORTATALADRO-LLEGO oxo4

#define BAJA-TALADRO3-ENCENDIDO 0x24

//PUERTO C1 DEFINIDO COMO SALIDA EN LA DlRECClON 0x312

#define PORTATALADRO-CW 0x03

//PUERTO A2 DEFINIDO COMO ENTRADA EN LA DlRECClON 0x314 #define LS-Z-SUPERIOR Ox10 #define LS-2-INFERIOR 0x40

//PUERTO 82 DEFINIDO COMO ENTRADA EN LA DIRECCION 0x315. #define LS-ORIGEN X Ox01 //detecta si la mesa 'x' llegó al origen. #define LS-ORIGEN Y Ox02 //detecta si la mesa 'y' llegó al origen. #define LS-GUARDA 0x04 //detecta si se abri6 la guarda. #define LS-TALADRO 2 Ox10 //el portataladro se encuentra en la posición 2. #define LS-TALADRO 3 Ox20 //el portataladro se encuentra en la posición 3. #define LS-TALADRO 4 0x30 //el portataladro se encuentra en la posición 4. #define LS-PORTATAEADRO-ORIGEN 0x40 //el portataladro se encuentra en la posición 1.

//PUERTO C2 DEFINIDO COMO ENTRADA EN LA DIRECCION 0x316. #define ENCODERXTRANSMITE #define ENCODER-YTRANSMITE

Ox02 //el encoder X transmite pulsos. Ox08 //el encoder Y transmite pulsos.

//DEFINICION DE PUERTOS Y PALABRAS DE CONTROL. #define PA1 #define PB1 #define PC1 #define CW1 #define PA2 #define PB2 #define PC2 #define CW2 OX317 #define PCPPll

ih~.\'<i,ir.riii<, . \ - I ..Y

0x310 //puerto A I del primer PPI en la dirección 310. OX311 //puerto B1 del primer PPI en la direcci6n 31 1. OX312 //puerto C1 del primer PPI en la dirección 312. OX313 //dirección de la palabra de control del primer PPI. OX314 //puerto A2 del primer PPI en la dirección 314. OX315 //puerto B2 del primer PPI en la direcci6n 315. OX316 //puerto C2 del primer PPI en la dirección 316.

0x80 //palabra de control del ppil (pal, pbl y pc l de salida).

l.yiii,)<> J J " ~ ; , ~ x C r , ; c ! ~ ; o i i l i

#define PCPP12 Ox9B //palabra de control del ppi2 (pa2, pb2 y pc2 de entrada).

//DEFINICION DE ERRORES. #define ERROR-I cout<<"ACOMODE MANUALMENTE EN POSICION VERTICAL EL SELECTOR DE TALADROS;

//DEFINIR MENSAJES. #define MENSAJE-1 cout<<"ASEGURESE DE QUE CAMESATRONICA XYZ ESTE ENCENDIDA." #define MENSAJE2 cout<<"CIERRE LA GUARDA." Mefine MENSAJE-3 cout<<"OPRIMA CUALQUIER TECLA PARA CONTINUAR."

CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS

Los resultados a los que se llegaron, una vez terminado este proyecto - prototipo; fueron satisfactorios. debido a las gratas experiencias adquiridas al diseñar y fabricar la MECATRONICA X-Y-2. as¡ como nuestra estancia en el CNAD.

La realizaci6n fisica del prototipo, tanto del área de Máquinas como de Control, se bas6 para su diseño y construcci6n. aplicando los conocimientos adquiridos durante este Curso de Actualizaci6n en Ingeniería Mecatr6nica.

El anteproyecto inicial fue tomado como referencia para el desarrollo del mismo, aún así, se efectuaron algunos cambios durante su avance, resultando nuevos planteamientos surgidos para cubrir nuevas necesidades de rediseño, que en el caso del área de Máquinas el factor econ6mic0, fue una de nuestras variables principales y en el área de Control, el factor tiempo fue una limitante.

Los principales logros alcanzados se sustentan por la incorporaci6n de uno de los prototipos anteriores a nuestro proyecto, fue algo muy satisfactorio, demostrando as¡ la continuidad en el programa de actualizaci6n docente.

La realizaci6n satisfactoria de la parte Mecánica, debido a su funcionamiento correcto y preciso de nuestro PrOtOtipO, realizando el trabajo para el cual fue diseñado (perforación de tarjetas de circuitos impresos).

La verificaci6n de la ejecuci6n de los programas de cornputaci6n en Lenguaje C++

La operaci6n del mismo, en todas sus funciones durante la etapa de prueba general efectuada anteriormente al armado y cableado definitivo de las tarjetas sobre las bases acrllicas.

Los problemas técnicos que se presentaron durante el desarrollo del mismo fueron que los paquetes de Orcad tenlan distintas versiones, por lo que nos llev6 un mayor tiempo la elaboraci6n de los esquemáticos de los diagramas diseñados, presentándose tambien problemas a la hora de imprimir.

En programaci6n en Lenguaje C++ fue una de las mayores necesidades, ya que para poderlo manejar a más alto nivel, se requiere más experiencia para utilizar Otras instrucciones. No obstante, y reconociendo nuestras limitaciones, se diseñaron todos los programas en este lenguaje para la operatividad de la máquina mecatr6nica.

El diseno de nuevos programas, principalmente en Lenguaje C++, para efectuar más aplicaciones, con un mayor cambiar ningún elemento mecánico, eléctrico, o electrónico.

Si se deseara agregar al programa funciones que requieran manejara nuevas señales de control de salida, hay bits disponibles de los puertos de salida, con capacidad máxima de 48 señales, por ejemplo salidas por el P.P.I. para las señales de Error X y Y, para enviarlas a las entradas de Interface de Optoacopladores de la Tarjeta de Optoacopladores en los 2 optoacopladores libres, por lo que se tendria que abrir únicamente las conexiones directas de estas señales de error tanto en esta tarjeta como en su tarjeta antecesora de Error X-,Y , y Habilitaci6n I Deshabilitaci6n.

nlimero de funciones, sin necesidad de

Mesoirbnica X-Y-Z Egtripa 4. 4'Genemcidn

112

Este proyecto - prototipo se puede utilizar como base para el diseño y desarrollo de máquinas mecatrónicas. para docentes en formaci6n de futuras generaciones.

El prototipo está disponible para que los Contrapartes Mexicanos desarrollen prácticas en diversas asignaturas.

El costo total de la Mesatrónica X-Y-2 es de $30.250.00 (sin contar la Mesa X-Y ni las fuentes de alimentación que son propiedad del CNAD).

i i i

BIBLIOGRAFIA

ACEROS FORTUNA. Catáloao de Materiales Comerciales. Edit. Aceros Fortuna, MBxico. 1997, 78 P.

CASILLAS. A. L. Máquinas. Cálculos de Taller. Edit. HispanoamBrica, MBxico. 1992, 694 p

CMOS NATIONAL SEMICONDUCTOR. National Semiconductor. Edit. National Semiconductor, Estados Unidos 1982,382 p.

DECKER KARL-HEINZ. Manual del Inqeniero, Elementos de Máauinas. Tomo XIII. Edit. Urmo. S.A. EspaRa. 1985,276 p.

DUE2 J.C. Electr6nica Diaital Aplicada 1. Edit. Trillas, nueva edición, México. 1979, 256p

E.C.G. MANUAL DE REEMPLAZOS DE ELEMENTOS ELECTRONICOS. E.C.G.. Edit. E.C.G. MBxico. 1997, 292 p.

FRANCHE G.Y SEFERIAN D. Biblioteca del Mecánico. Edit. Gustavo Gil¡ S.A., MBxico. 1988, 992 P.

HALL AS., HOLOWENCO A.R., LAUGHLIN H.G.. Diseno de Máouinas. Edit. Schaum, MBxico.1977. 410 p.

LARBURU N. Prontuario de Máauinas. Edit. Paraninfo S.A. quinta edición MBxico. 1988, 680 p NSK. Catáloao de rodamientos. Edit. NSK, Japón, 864 p.

MOTOROLA DATA BOOK. Data Book l T L Motorola. Edit. Motorola, Estados Unidos, 1981, 310 p.

MOTi ROBERT L.. Diseno de Elementos de Máquinas. Edit. Prentice Hall segunda edición, Mexico. 1989. 996 p.

OGATA KATSUHIKO Instrumentation and Control Series, Electrical Enaineerina Series. Edit. Prentice Hall, Estados Unidos, 1982. 567 u.

ORTHWEIN WiLLlAM C.. Diseño de Comuonentes de Máaulnas. Edit. Cecsa, Mexico, 1996,434 p.

SAVNER SYDNEY H.. Introducci6n a la Metaiuraia Fisica. Edit. Mc. Graw Hill nueva edicih, México. 1998, 620 p.

APENDICES:

APÉNDICE A:

LISTA DE COMPONENTES: MESATRONICA X-Y-Z.

LISTA DE COMPONENTES DE LA MESATRONICA X-Y-2.

AREA DE MAQUINAS

PARTES NECESARIAS PARA ARMAR EN CONJUNTO PRINCIPAL DEL

I . Husillo de Acero Aleado (SAE 9840 6 TX-IOT, segun clasiticaci6n de Aceros Fortuna), diámetro 25.4 mm. (1 pulg.), paso 5 mm. (0.2 pulg.), rosca tipo ACME de 623.8 mm de longitud. Cantidad 1.

2. Rodamiento superior de bolas de una hilera de contacto angular # 7302 - A (según catálogo de NSK). Diámetro interior = 15 mm. , exterior = 28 mm. Cant. 1

3. Rodamiento inferior tipo c6nico de rodillos cilindricos separable # 30302 de NSK. Diámetro interior = 15 mm. Diametro exterior 28 mm. (Cant. 1).

4. Tuerca de deslizamiento de bronce al f6sforo SAE 40, diámetro interior = 1 pulg 6 25 mm. , diámetro exterior 2 pulg. 6 50 mm. , longitud = 2 pulg 6 50 mm. (Cant. 1).

5. Barras gula de deslizamiento lineal, Flecha Thomson de 518 pulg. 6 12 mm. , longitud = 586.8 mm. De Acero al alto carbono templada. (Cant. 2).

HUSILLO

6. Rodamientos de bolas lineales (ball bearings), rodamientos sellados, super-IO-DD # 13029bRL5 dist. Barmex. (Cant. 4).

7. Bridas soporte del rodamiento de bolas, de aluminio comercial aleación 1200, segun catalogo de Aceros Ermita. (Cant. 8).

8. Soportes del cabezal, fabricado de Aluminio comercial aleación 1200. Placa de 1 pulg 6 25.4 mm. espesor (Cant. 2).

9. Tapas soporte del cuerpo del husillo, en Aluminio comercial aleación 1200, Placa de 1 pulg. 6 25.4 mm espesor. (Cant. 2).

IO. Acoplamiento del motor al husillo, de acero al carbono SAE 1020 de dos piezas, macho

11. Placa soporte del contrapeso, de lámina de acero al carb6n 1/8 pulg. 6 3 mm. espesor

12. Contrapeso de bronce, de Bronce al aluminio, diámetro = 4 pulg. ó 100 mm. (Cant. 1).

13. Base del cuerpo principal, de Aluminio comercial aleaci6n 1200 en placa de 3/4 pulg 6

14: Tapas laterales del husillo, de tubular comercial de Aluminio cuadrado de 4 x 4 pUlg

15. Placa soporte del conjunto, lámina de aluminio de 114 pulg ó 6 mm. (Cant. 1).

16. Tornilleria Allen de 4, 5 y 6 mm. Diámetro y 15, 20 y 25 mm. Longitud.

y hembra. (Cant. 1).

(Cant. 1)

19 mm. Espesor. (Cant. 1).

(Cant. 1).

PARTES REQUERIDAS PARA ARMAR EL CONJUNTO DEL CABEZAL PORTA- HERRAMIENTAS:

i i . \ i , i i '~ i , l i i i , .v. l'%V I:; ,,,, p> ;. J" (;,Ni.i,>i;iii,

I ¡ -

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

Sopor!e para el motor del cabezal, de tubular de Aluminio comercial cuadrado de 4x4 pulg. (Cantidad 1).

Brida de sujeción del motor, de aluminio comercial aleación 1200 segun clasificación de Aceros Ermita. (Cant. 1).

Cabezal porta-taladros, de Aluminio comercial aleación 1200, placa de 3/4 6 19 mm. espesor (Cant. 1).

Cople del cabezal al motor, de Acero al carbón SAE 1020, barra de 1 pulg. 6 25.4 mm. DiAmetro. (Cant. 1).

Placa soporte de microswitchs, Angulo de tubular de Aluminio comercial de 4x4 pulg. 118 pulg ó 3 mm espesor. (Cant. 1).

Soporte de cables, solera de aluminio comercial 20x6 mm. (Cant. 1).

Placa soporte del solenoide, ángulo de Aluminio comercial 1.5x1.5 pulg. ,(Cant. 1).

Pasador de fijación, barra de Acero al carbón SA€ 1020, didmetro = 3.5 mm. Longitud 100 mm. (Cant. 1).

Bloque guia del pasador, de Aluminio comercia aleación 1200, barra de 37x21 mm. (Cant. 1).

Resortes, de acero, calibre del alambre 0.25 mm, longitud 5 cm. (Cant. 4):

Tornilleria Allen de 3,4,5 y 6 mm. Diámetro y longitud = 15, 20 y 25 mm.

I

I PARTES NECESARIAS PARA ARMAR EL DISPOSITIVO PARA SUJECION I$€ TRAJETAS DE CIRCUITOS IMPRESOS.

28. Base de trabajo, de acrilico, espesor = 1/2 pulg. 6 12.7.mm. (cantidad 1). 1 29. Bloque -soporte, de Acero al carbón SAE 1020, barra de 80x40 mm. (cant. 2).

30. Zapatas, de Acero al carbón CAE 1020, barra de 25x25 mm. (cant. 4). 1 ,

I (Cant. 3). 1

31. Guia, barra o placa de acero al carbón 1020 (cant. 1).

32. Sujetador, barra de acero SAE 1020, 25x25 mm. (cant. 1).

33. Placas - tope, de Aluminio comercial tubular cuadrado de 4x4 pulg. y 3 mm. Espesor.

34. Resorte de acero, calibre del alambre 0.25 mm. Longitud 1 pulg. (cant. 1). , 35. Tornilleria Allen de 4 mm. De diámetro y 10, 15 y 20 mm. Longitud. !

. - I - 1 "

Selector de 2 polos 2 tiros Llave de Encendido Eléctrico Botón Pulsador de Emeraencia

1 < '\.I/M '?,,;,/ ,/r- /.:~,i..'.iiiiii/.i.l /u~ 'wL. r i ' , . I / i , <:#r,h,, ',

I !

I AREA DE CONTROL

1. Material utilizado': PANEL DE CONTROL, diagrama de referencia MESATRONICA XYZ-IO

1 !

1 1 1

DESCRIPCION 1 CANTIDAD !

Teclado Matricial Telefónico I 1

- 1251240 V.C.A. Interruptor 1 polo, 2 tiros, 125 V.C.A. I 1 I Interruptor de Limite 125 V.C.A.

Interruptor de Limite Plumber Zumbador 5 a 12 V.C.D. Indicador LED gigante Botón de Arranque, 125/240 V.C.A.

1 10

3 1

3 1

I 1

2. Material INTERRUPTORES DE LIMITE, diagrama eléctrico de referencia MESATRONICA XYZ-14 y SELECTOR DE TALADROS, diagrama eléctrico de referencia MESATRONICA XYZ- 15

Interruptor limite sencillo I 13 Interruptor Ilmite plumber 3

DESCRIPCION CANTIDAD Header macho de 4 pines Header hembra de 4 pines Header de potencia macho de 2

2 2 2

1 TARJETA #I: CIRCUITO DESHABILITADOR DE MODO MANUAL, diagrama eléctrico de referencia MESATRONICA XYZ: I

1 I

I pines 1

pines Compuerta AND cuádrupleTTU408 Resistor 330 fl

1

TARJETA #2 TECLADO Y RELOJ, diagrama eléctrico de referencia XYZ-O1 A y "OPTOACOPLADORES X Y", diagrama de referencia XYZ-O1 B 1

DESCRIPCION I CANTIDAD I !

1 3

1 1 3 3 6 6 2

Header de potencia macho de 2 pines Header de potencia hembra de 2 pines Header macho de 2 pines Header hembra de 2 pines Header macho de 4 pines Header hembra de 4 pines C.I. optoacoplador cuádruple ECG3221

~

I ED I .I

Capacitor electrólltico 10 Capacitor cerámica 0.01 p Fd Resistencia múltiple 8 x 330 Q

Fd a 16 V

Resistencia 330 a 0.25 W Resistencia 2.2 K a 0.25 W Resistencia 8.2 K a 0.25 W Resistencia 22 K a 0.25 W Conector rápido macho y hembra, 2 pines Tripot de O a 5 K

IJ

5 2 2 5 4 1 1 1 1

! Tarjeta # 3: LÓGICA DE CONTROL, diagrama eléctrico de referencia MESATRONICA XYZ - 02 A y HABlLlTAClONlDESHABlLlTAClON DEL BUFFER, diagrama de referencia @ESATRONICA XYZ - 02 B:

DESCRIPCION Header macho 4 pines

!r hembra de 4 pines

CANTIDAD 5 5

-

I

Head6 Header macho 2 pines I 4

4 1

Header hembra de 2 pines Headers de potencia macho, hembra de 2 I pines

I I

Capacitor eiectrbiitico 10 LJ Fd a 16 v

3

1 ".,. ,R cuádruple 7432 2 I

I 'iversor cuádruple 7404

1 114053

I Capacitor cerámica 0.01 iJ Fd ~

1

! < ':\'. I /M '<,,,id,. I

/..y<r,uli</<,~~: i,,.q<!,,icri<, .lii.i;iii ,j,,/,;,

Tarjeta # 4: LÓGICA SECUENCIADOR, diagrama electrico de referencia MESLTRONICA XYZ - 03:

I

DESCRIPCION Headers de potencia macho de 2 pines Headers de potencia hembra de 2 pines Headers macho de 4 pines Headers hembra de 4 pines

C.I. inversor óctuple 7404

Headers macho de 2 pines Headers hembra de 2 pines

CANTIDAD 1 1 2 2 6 6 1

1 1

1 1

C.I. AND triple 3 entradas 74111

Capacitor electrolitico 10 Capacitor cerámica 0.01 p Fd Conector rápido macho y hembra 2 pines

LED Fd a 16 V

Resistor 330 Q , O 25 W.

Tarjeta # 5: SECUENCIADORES, HABlDESHAB Y DARLINGTON, diagrama eléctrico de referencia MESATRONICA XYZ - 04:

I

2

1

1

E

E I

1 I

1 I

DESCRIPCION CANTIDAD Headers de potencia macho de 2 pines Headers de potencia hembra de 2 pines Headers de potencia macho de 4 pines Headers de potencia hembra de 4 pines Headers macho 2 pines 6

1 1 2 2

Headers hembra 2 pines 6 I Fn 11

!

! I

I

! i ' i

Capacitor electrolítico 10 Capacitor cerámica 0.01 Fd Resistor 330 0 Capacitor cerámica 0.1 Fd C.I. Driver 8713 C.I. Buffer e inversor óctuple 8713 C.I. Darlington ULN2803

Fd a 16 V

, 0.25 W.

1 1 13 2 13 1 1

1

. . . . . . . . ..... . . . . . . . . . . . .- . . . f .. ~ . . ..... - - .-.I -

74HC541

Tarjeta # 6 .- Interface con Computadora IBM o compatible, diagrama electrice de! referencia MESATRONICA X-Y-2-07

3

Tarjeta # 7: ENTRADAS Y SALIDAS DE LOS PPI, diagrama eléctrico de referencia MESATRONICA XYZ-08.

DESCRlPClON Diodo IN4001 Header de potencia de 2 pines Header de 3 pines LED 5 mm Resistencia de 2.2K, % de watt Resistencia de 330, 'A de watt Tableta fenólica

macho de 50 pines 1 I uz 4 pines 12

Resistencias en red 3

2 a X de watt 24

Tableta fpnhlira

C.I. i - -

CANTIDAD 2 2 3

-2 2 2 1

Tarjeta # 8: ENCODERS, diagrama eléctrico de referencia MESATRONICA XYZ-O9 1

Tarjeta # 9: Encendido/Apagado de Taladros, diagrama eléctrico de referencia! MESATRONiCA XYZ-10

DESCRlPClON Resistencia de 22K Resistencia de 330K Header macho de potencia de 2 pines Header hembra de potencia de 2 pines Header macho de 2 pines Header macho de 4 pines

CANTIDAD 4 4 1 1 4 1

Talaaro de 24 Vcd a 350 mA 4

Tableta fendlica

Tarjeta #lo: ETAPA DE POTENCIA DEL SELECTOR DE TALADROS, diagrama de referencia MESATRONICA XYZ-11

1

I I .'.:

t . . -. - .

- -_ Header macho 4 terminales Header macho 2 terminales Conector rápido macho y hembra de 2

Tarjeta #I 1: Control del Eje 2, diagrama eléctrico de referencia MESATRONICA XYZ-12

i 2 1 2

I terminales I I

DESCRIPC16N Resistencia de 330, X de watt Resistencia de 470, % de watt C. I. 74LS04 C. I. 74LS08 Header macho de potencia con 2 terminales Header hembra de Dotencia con 2

CANTIDAD 2 2 1 1 2

2

I I b.1. 14Lrrr

C. I. 74LS04 1

terminales Header macho de 4 terminales Header macho de 2 terminales Header hembra de Dotencia con 2

Tarjeta # 12: Control del Selector de Taladros, diagrama electrice de referencia MESATRONICA XYZ-13:

~

1 2 1

terminales Header macho de potencia con 2 terminales Optoaislante MCT2 Tableta fen6lica

- - - . . I . . . - -- -. . - . . . ~.. -. . . - -

DESCRlPClON Giodo IN4001 Header hembra de 2 terminales Header macho de 2 terminales Header macho de 4 terminales Header de potencia macho de 2

I Tarjeta # 13: Interruptores de Limite y AutomáticoiManual: diagrama electric0 de referencia

I MESATRONICA XYZ-14.

CANTIDAD 13 12 14 3 1

terminales !

terminales

!

Tarjeta #14: POTENCIA DEL EJE Z, diagrama eléctrico de referencia, MESATRONiCA XYZ-15 I I I 1 !

- ... -. . - - _ _

APENDICE B:

I CNAD-Cenide7 Especialidad: Ingenieria Meeorrónico

1 DIBUJOS Y PIEZAS MECANICAS.

I

uemlr6"ini x-Y-z Eqidpo 4. 4"Generoción

.! S C A L E 0.230

o r t e I C a n t i d a d : t h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 : t e r e n t i a : r o t : mm

E N S A M B L E G E N E R A L D e s i g n a t i o n M a t e r ¡ a l Gb s e r Y o ( 'i o n e 5

P ' r o y : E Q U I P O 4 C N A D D i i b : E Q U I P O 4

R e v : C N A D

M E S A T R O N I C A No 1

- ~ - . .. - . - - . . I - . . - . . .. ..

E N S A M B L E G E N E R A L ?u: f e I Cc:: t i d a d D e s i g n a t i o n M a t e r i o 1

' e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 i e f e r e n c i o : C N A D \ c o t : mm

t

I r r n i r n i

I O b s e r v a ' c ¡ o n e s ;Pray: E Q U I P O 4 i D i b : EQUIPO 4 . R e v : C N A D

u . I

M E S A I R O N I C A

S C A L E 0.250 I

' a r t e l C a n t i d a d e c h o : 2 0 / 0 7 / 9 8

c o t : mm e f e r e n c i a :

D e s i g n o c i o n M a t e r i o 1 O ; b s e r va( . , ¡ o n e s P : r o y : EQUIPO 4

R i e v : C N A D C N A D D l i b : E Q U I P O 4

M E S A T R O N I C A

A '

1 S C A L E 0 . 4 5 0

I I I

H C U l . 111111

r - 7 M F S A T R O N I C A I N "

S C A L E O 500

' o r i e l C a n t i d a d D e s i g n a c i o n M a t e r ¡ a l

e c h a : 2 0 / 0 7 / 9 8 l e í e r e n c i o : C N A D \ c o t : mm

M E S A T R O N I C A

I !

O b s e r v a ( ¡ o n e s P r o y : EQUIPO 4 Q i b : E Q U , l P O 4 G e v : CNAD

k0

~. - .. - . - .

i ' ~ - ""

I D e s i g n a c i o n M o l e r i o 1 P a r t e ] C a n t i d a d

F e c h o : 2 0 / 0 7 / 9 8 R e f e r e n c i a : A c a t : rnm

X N A D

I O b s e r v o c i o n e s P r o y : EQUIPO 4 b i b : E Q U I P O 4 R e v : C N A D

I d

S C A L E O . I S 0 1

1 I I

M E S A T R O N I C A INo 6

S C A L E 0.200 24+0' I

I -

R 5

H U S I t L O I A C E R O T X I O T ' a r t e ] C a n t i d a d D e s i g n a c i o n M a t e r i o 1 ' e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 I e í e r e n c i o : C N A D i c o t : mm

R O S C A A C M E 2 9 G R A D O S P A S O 51

! A C E R O S F O R T U N A O b s e r v a ( i o n e s I P r o y : E ' Q U I P O 4 ' D i b : EQUIPO 4

) R e v : C N , A D , -

M E S A T R O N I C A

S C A L E 0 . 2 0 0

' a r l e l C a n t i d a d . e c h a : 2 0 / 0 7 / 9 8 l e f e r e n c i a : \ c o l : rnm

1 7

D e s i g n a c i o n M a t e r i a l Ob s e r v a ( ' ¡ o n e s

C N A D D i b : EQUIPO 4 P r o y : EQUIPO 4

d e v : CNAD

ROSCA A C M E 2 9 G R A D O S PASO 5

1 HUSILLO I A C E R O T X I O T / A C E R O S F O R T U N A

M E S A T R O N I C A I N 0 3

S C A L E I . O00

1 1 P I E Z A TUERCA BRONCE ' a r t e 1 C o n t i d o d D e s i g n a t i o n M o l e r i o 1

e c h o : 2 6 / 0 8 / 9 8

c o t : rnm e f e r e n c i o : C N A D

M E S A T R O N I CA

4 5"

45" 1

I d b s e r v o c ¡ o n e s P r o y : E Q U I P O 4

q e v : CNAD b i b : E Q U ' I P O 4

bo 9

}- 5 0 3 3 . 5 -

I .o00 I I

R O S C A ACME 2 9 G R A D O S

S C A L t O . 1 6 1

J r l e l C a n t i d a d : t h o : 2 6 / 0 8 / 9 8 : f e r e n c i a : 0 1 : mm

I I

I G U l A DE D E S L i Z A M i E N T O ACERO D e s i g n o c i o n M o l e r i o 1 0 , b s e r v a c i o n e s

. C N A D D l i b : E Q U I P O 4

I P . r o y : E Q U I P O 4

R i e v : C N A D

6 F7.93kO. 0 0 1

J

h O T A A C E R O R E C T I C A D O .I L ? A D O P A R A G L A S D E D E S L i Z A M / E N T O PROVEEDOR E A R M L X E S P E C I F I C A C I O N E S E N C A T A L O G O

I

/ N o 10

. . . . . . . . -

. e c h o : 2 6 / 0 8 / 9 8 ( e í e r e n t io:

S C A L t I . 0 0 0

P r o y : E Q U I P O 4 b i b : E Q U I P O 4 C N A D

Q S C A t f I 000

N O T A L O S D A í O S T E C N I C O S SE E N C U E N T R A N E N EL C A T A L O G O D E L P R O V E E D O R 6 A R M E X

i j e v : L N A U , - r t o t : mm

M E S A T R O N I C A ( 'NU 11

I

R 2 5 1 0 . 5

18 P Z A S B R I D A ALUM I N I O D e s i g n a t i o n M a t e r i o 1 a'r t e I C a n t i d a d

e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 e f e r e n t i a : c o t : rnm

C N A D

M E S A T R O N I C A

b - 4 2 + 0 . 2 - 4

l ob s e r v a t í o n e s P r o y : EQUIPO 4 D l i b : EQUIPO 4 R e v : CNAD

No 12

. 2

5

I 1 S C A L E

~

I . 0 0 0

S C A L E 0 . 5 0 0 ,r- @ 2 8 . 5 8 - O . O i

1 2 P Z A S SOPORTE ALUM I N I O r t e ] C o n t i d a d D e s i g n a t i o n M a t e r i o 1 : h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 í e r e n t i o : C N A D ) t : mrn

M E S A T R O N I C A

- 35k.01

~

O b s e r v a t ¡ o n e s P r J o y : E Q U I P O 4

' D i : b : EQUI 'PO 4 R ~ Y : C N A D

Nio 13

-4 3 4 4 - I I I I

I

\ 2 5 4f0 I

- 4 I I I

I S C A L E 0 . 3 5 0

S C A L E 0.500

I ~ = ‘ 4 5 . 5 i O . l

1 2 P I E Z A S T A P A A t U M I N i o a r t e l C a n t i d a d D e s i g n a c i o n M a t e r i o /

: t h o : 2 6 / 0 8 / 9 8 t f e r e n c i a : C N A D : o ! : mm

M E S A T R O N I CA

R21- 0.01

O b s e r v a c i o n e s P r o y : E Q U I P O 4 D , i b : E Q U I P O 4 R e v : C N A D

No 14

I 1 7 2 5 0 . 2

36iO. k

4 --- R7.935- O . O I

23.6

I

R 1 . 6 - I 86kO. O 1 I ‘

Ip 2 I I

1 9 . 5

I---9l---i 2 3 . 6

S C A L C O 500

!

! . . ..~ ..

' a r t e ) C a n t i d a d . e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8

SCALE I . 0 0 0

I D e s i g n a c i o n M a t e r i o 1 0 , b s e r v a c i o n e s P ' r o y : EQUIPO 4

7 9 . 5 * 0 . I =&=-

l e í e r e n c i a : . C N A D

- 21 8iO.2

Dli b : E Q U l l P O 4

- 0 . 2 L

I-- 14iO. I -€-/

Q I

S C A L E l . 4 0 0

I

1 1 P I E Z A 1 C O P L E M A C H O DE MOTOR EJE 2 1 A C E R O 1 0 4 5 I ,

\ c o t : mm I "i""-- MESATRONICA

I

I I P I E Z A a r t e l C a n t i d a d e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 e f e r e n c i o : c o l : rnrn

“L

C O P L E DEL H U S I L L O I ACERO 1 0 4 5 D e s i q n a c i o n M a t e r i o 1 O b s e r v a c i r o n e s

C N A D D i l b : E Q U I ’ P O 4 P i , o y : E Q U I P O 4

R e ; ” : C N A D

4 IOf0.2 6% 6 5i-0

k+ 6+0. I

8-

S C A L E 2 . 0 0 0

I

M E S A T R O N I C A I N” 16

1

! S C A L E 0 . 7 5 0

I I P I E Z A ' a r t e 1 C a n t i d a d . e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 l e í e r e n c i o : i c o t : mm

S C A L E 0.800

SOPORTE CONTRAPESO I ACERO I 0 1 8 I

D e s i g n a c i o,n M a t e r i o 1 O b s e r v a c i o n e s

. C N A D D¡ ,b : E Q U I P O 4 P l o y : E Q U I P O 4

R e , v : CNAD

M E S A T R O N I C A N;" 17,

I 1 40.lfO.03

1 ! .

I

1

1 I ! 1 1 ! 1 I 1

1 I

I . .

S U B E N S A M B L E C O N T R A P E S O ' a r t e l C a n t i d a d D e s i g n a c i o n M o l e r i o 1 ' e c h a : 2 0 / 0 7 / 9 8 l e í e r e n c i a : \ c o t : mm

C N A D

M E S A T R O N I C A

r'

I O b s e r v o c ¡ o n e s P l o y : E Q U I P O 4 D ) b : E Q U I P O 4 R e v : C N A D

No 18

" I . - C O N T R A P E S O 2:TORNILLO 3 . - T U E R C A 4:SOPORTE C O N T R A P E S O

, 1

S C A L C 0.500

I I P Z A . CONTRAPESO BRONCE P a r l e I C o n t i d a d F e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 R e f e r e n c i a : C N A D A c o t : rnrn

D e s i g n a c i o n M a t e r 1 0 1

M E S A T R O N I C A

S C A L E 0.500 I

I

I O b s e r v a c Ni o n e s P y o y : E Q U I P O 4 D j b : E Q U I P O 4 R e v : C N A D

No 19

I S C A L E 0 . 3 3 3 19rtO.E

I I P I E Z A ' o r t e I C a n t i d a d ' e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8

i c o i : mm l e í e r e n c i o :

'! 3-

B A S E EJE "Z" A L U M 1 N I O D e s i g n a t i o n :./ M a f e r i o 1 O b s e r v a 1 ¡ o n e s ; \

P r o y : E Q U I P O 4 D i b : E Q U I P O 4 ' R e v : C N A D I/

C N ' A [ D

M E S A T R O N I ' C A No M 1

It

:

!I

I - 7 . 5

!I

SCALE 0 . 3 3 3

.)

li

I 5 / I

M E S A T R O N I C A

I I o , 5f o . o 3 -

No 21

I1

6 35f0 O 2

I! .I

e i e r e n c l a : I

I I ENSAMBLE M O T O R ' H U S i L

D

g r f e l C a n t i d a d I D e s i g n a c i o n : < h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 I ,. I ,

D i b E Q U I P O 4 R e v C N A D -

: f e r e n c i a : I i N l : o t : mm I M E S A T R O N

MOTOR

SCALiE O 600

M a t e r i a l I O b s e r v a c i o n e s l p r o v "EQUIPO 4

C A I N u

- n>u

I I P I E Z A i r l e I C a n t i d a d t h o : 2 6 / 0 8 / 9 8 í e r e n c i o : o f : mm

i /I

MOTOR EJE " Z " 'I MOTOR C D , 2 4 V . O b s e r v o c ? o n e s

P r o y : E Q i J i ? O 4 D t b : EQUI :PO 4

,I D e s i g n o c i o n M o l e r i o 1 'I

C N ' A D !I R e v : CNAD,. II j

!I

i

I1

/I

11

I/

E L MOTOR C U E N T A CONI IUNA R E D U C C I O N I N l E G R A D A CON UNA R E L A C I O N DE 6 0

/I

C A B E Z A L 11.

P a r t e I C o n i idad F e c h a : 2 0 / 0 7 / 9 8 #I R e f e r e n c i a : C N A ' D A c o t : mm !'

D e s i g n a t i o n !I M a t e r ¡ a l

M E S A T R O N I C A

S C A L E O 4150

O b s e r v b c i o n e s ' P r o y : E Q U I P O 4

' D i b : EQUIPO 4 R e v : C Y A D ./

11 I!

No 2 4 , ,

'!

' a r t e l C a n t i d a d e c h a : 2 0 / 0 7 / 9 8

, e f e r e n c i o :

, c o t : mm

i/ I/ . .

i!

D e s i g n a c i o n M a t e r i o 1 ~ bb t e r ,,v ~t o n e s

D i b f E Q U I P O 4 ""P;';;y :"'<GI I PO 4 c N ~ ' A D

!i R e v : C N A D

!I NO: ' " .) 11 M E S A T R 0 N . I C A

S C A L E 0 . 3 3 3

L 1.1 /I

I I P Z A SOPORTE MOTOR DE C A B E Z A L

- 7 7 f 0 . I

ALUM1 N I O I TUBIJLAR C U ~ D R A D

S C A L E 0.450

~~~~~~~~ ~~ ~ ~ ~ ~

P a r t e ] C a n t i d a d D e s i g n a t i o n /I

! I

t

M a t e r i a l O b s e ' l r v a c i o q e s F e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 R e í e r e n c i a : . C N / / * D A c o : : rnm I!

P r o y : l : E Q U I ~ O 4 D i b : l i . E Q U I P $ 4 R e v : I C N A D

M E S A T R O N I C A

I I! .I /i t

I I P I E Z A P a r t e l C a n t i d a d ' e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 i e i e r e n c i a : \ c o t : mm

I ir S C A L l O 600 I

B R I D A DE S U J E C I O N D E MOTOR A L U M I N I O D e s i g n a t i o n , ! M o l e r i a l O b s e r v a c i o n e s

li P r e y : E Q U ; I P O 4 C d A D D i b : EQUI :PO 4

. . R e v : CNAD.

M E S A T R ~ N I C A No n

72iO. I - il

.I_ ! ,

I/ I O

I 7- % /, I

11

il

4

II

i

6 - 6 I

3610 I 1 -e

S C A L E O 1 0 0 ~

/I , ;j

I . .

; I '

I I P 2 A i r t e / C a n t i d a d : t h o : 2 6 / 0 8 / 9 8 : f e r e n c i a : o t : mm

S C A L E 0 . 2 5 0

C A B E Z A L // A L U M I N I O /i ;i

D e s i g n a t i o n 11 M a t e r io1 O b s < r v a t i o * n e s P r o y : E Q U l i P O 4 D i b : ' E Q U I P O 4 R e v : , C N A D :,

No '1 2 8 I!

c ~ ! i A D

M E S A T R O N ', . I C A

/ / ,

20

S C A L E 1 . 5 0 0

I I P Z A i r l e 1 C a n t i d a d I C h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 : f e r e n c i o :

-3oio.2

I 0 1 0 . 0 2

I

COPLE DE MOTOR P A R A C A B E Z A L 1 ACERO 1018 D e s i g n a c i o n I¡ M o l e r i a l O b s e r vioc i o n e ' s

C N A D . D i b : E Q U I P O 4 P r o y : I I E Q U I PO! 4

I L i i * 0 . 0 2 4 lSfO 2 /e- Y

;i 'I

I 1 1 0 . O?

!I R 7 . 9 5 1 0 . ?

/i !

/r

¡ S C A L E I 1 0 0 I1

R e v C N A D '1 o t mm -

M E S A T R O N I I C A I N " 2 9

15io.z

I

I I P I E Z A ' o r t e 1 C a n t i d a d e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 e í e r e n c i a : c o t : mm

Q

E A S E M I C R O S !I A L U M I N I O 11 II D e s i g n a t i o n M a t e r ¡ a l O b s e r v o c i o n e s

C N h D D i b : EQUIPO 4 P r o y : EQUIPO 4

R e v : C N A D '!

r i o * o . 2

l -

1 l i b ' I O f O 2 € 4 I, I

S C A L E O 650 II

M E S A T R 0 N : I C A

S C A L E O . 300

I I P I E Z A ' o r l e I C o n t i d a d e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8

' e f e r e n c i a : , c o t : mm

i

VAR I L L A S U J E C I O N !! ALUM1 NI0 i/ I¡ D e s i g n a c i o n M a t e r i a l O b s e r v a c i o n e s

C N a D D i b : E Q U I P O 4 P r o y : E Q U I P O 4

R e v : GNAD ! No JIj I) M E S A T R O di I. C A

I 210f0.2

4- 2 M 0 . 2 -

/I -=-6*0.2

S C A L E 0 . 3 3 3

I I

! I

S C A L E ' O 350

i

I I PIEZA ' o r i e l C a n t i d a d e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8

i e í e r e n c i a :

1 6 0 k 0 . 2 L

EASE S O L E N O I D E ALUM1 N IO M a t e r i o 1 D e s i g n a c i o n I! Ob 5,e r Y a c ¡.lo n e 5

~ r o y : E Q U ' I P O 4 C N A D D i b : E Q U I P O 4

I I :i

3 0 f 0 02 I/ 39.5f0.02 $-3

6 2 i . 0 . 2

. . S C A L E O .

\ c o t : m m '!

M E S A T R O N I C A [ R e v : CNAD,

I!

I/ I II

M E C A N I SMO D E POS I C I ~ N A M I E N T O I ' o r l e I C a n t i d a d D e s i g n a t i o n M a t e r io1 e c h a : 2 0 / 0 7 / 9 8 e f e r e n c io: C [ N A D

, c o t : mm I t ,

M E S A T R ' O N I C A

I o

:I '1 ob s e r v a c i o n e 5 P r o y : iQUlP0 4 D i b : EQUIPO 4 R e v : C N A D

No 3 3

!i II I !

1 I // I

I . - S O L E N O I D E 2:GUIA DE PERNO 3 . - P E R N O 4 . -0ASf

il !I

) I P I E Z A ' a r t e l C a n t i d a d e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8

l e f e r e n c i o : , c o t : mm

S C A L E 1 . 0 0 0 '!

1 ACERO I 0 1 8 !l A S T A G O DE S O L E N O I D E

D e s i g n a t i o n /I M a t e r i o 1 O b s ' e r v a c i h n e s

C N A D D i d : EQUIPO 4 P r o , y : EQUIPO 4

R e v . : C N A D

' t

'1

I1

I1

I1

il

K

il

li

!I

1

!I

¡I

M E S A T R Q N I C A I Not 3 4 II

// I¡ I1

I

P 2 9 1 0 . 2

I

2 5 5 0 . 2

M 4 X I . 5

ll

S C A L E I L O O O 'I

_________-- I

E N S A M B L E D I S P O S , I T . I V O S U J E C I O N I P a r t e l C a n t i d a d D e s i g n a c i o n M a t e r i o 1

¡ F e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 ! R e f e r e n r i a : A c o t : mm ' I

. C !IN A D

M E S A T R : i O N I C A

ij

O b s e r v a c i o n e s P r j o y : E Q , U I P O 4 D i b : E Q U ' I P O 4 R e v : C N A D

No ' 3 6 I I!

I,

'I

1

, I

' a r t e 1 C a n t i d a d . e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 l e í e r e n t I O :

\ t o t : mm

BASE DE TRABAJO,^^ 11

E x P L o s i v o D I S P O S I T I V O ' : S U J E C I O N ~ De s i g n a c I o n I1 M a t e r i a l O b ( e r v a t ¡ ' o n e s

C ~ A D D i b : E Q U I . P O 4 1 R e v : C N A D

P r o y : E Q U I P O 4

'I N? 3 7 M E S A T R ~ N ,r . I C A

TOPE DE TARJETAS-

'o UNA DE SUJECION

& '(BASE CON RANURA

O

w

-MA t SUJECION

S

S C A L E

I I P I E Z A E A S E D E ' T R A B A J O

l o 3 3 3

I/ ,I

A C R I L I C O

I li

t II

'I

' o r i e l C a n t i d a d D e s i g n o c i i n M a t e rlli a I

e c h a : 2 0 / 0 7 / 9 8 :I e f e r e n t la: C i N A D t o : : mm :I 11 M E S A T R O N I C A

SCAL

o b s e r va i r i o n e 5 P r o y : EQUIPO 4 D i b : EQUIPO 4 R e v : CN'AD

' N O 38;'

O

!I

.I.

ii

P a r l e I C a n t i d a d F e c h o : 2 6 / 0 8 / 9 8

A t o t : mm R e f e r e n c t o :

I1 S C A L E O 3 5 0

D e s i g n o c i o ~ h M a t e r ¡ a l O b s e r v o c i o n e s P r o y : E Q U I P O 4 D'h b : E Q U I PO 4 R e v : CNAD

'I

1 II

C ¡IN A D

MESATRON I C A

p- 204ito 2 -E

y ' I II

I 1 'I I

.I ii

271.0.2 --d

I S C A L E O 5 0 0

P I E Z A o r i e l C a n t i d a d e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 e f e r e n c ¡ a : , c o i : rnrn

1 ACERO 1018 ,I

D e s i g n a c i o n M a t e r ¡ a l , O b s , e r v a c i o n e s

C N;A D D i b : E Q U I P O 4

!! P r o ' y : E Q U ~ i P O 4

R e v , : C N A D

!!

li I/

M E S A T R ~ N , ~ C A . o

It

' I/ II

) I P I E Z A P a r l e / C a n t i d a d F e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 R e í e r e n c i a : A c o t : mrn

I1 S C A L E

G U I A S U J E C I q N 1 ACERO I 0 1 8 't D e s i g n a c i o d M a t e r ¡al O b s e r v a c i o n e s

D i i b : EQUll PO 4 I! P r , o y : E Q U I P O 4

C ;:N A D t R e v : C N A D

M E S A T R i O N I C A !j N O 4 1 I!

II

0 0 0

I!

9 1 9 2 I E 2010 2

¡I !¡ I!

1 1 P I E Z A ' a r t e I C a n t idad - e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 l e f e r e n c i o : \ t o t : rnrn

¡I I! 11

I!

I!

O I1

¡I I'

:I S C A L E 1 . 0 0 0

G U l A DE C U Q q I ACERO I 0 1 8 D e s i g n a t ion11 M a t e r io11 , , O b s e r v a t ¡ ! o n e 3

D i b : EQUIPO 4

No 4 2

C N A D ' . P r o y : E Q U I P O 4

i! 11 R e t : C N A D

M E S A T R ~ N I C A

!I 11 /I

... -- I I :I

1 2 P I E Z A S P a r f e l . ' C a n f i d a d F e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8

A c o t : mrn R e í e r e n c i a :

S C A L E 1 . 0 0 0

,I T O P E DE T A R J E T S A S A L U M I N I 0 't

D e s i g n a c ion^[ M a t e r ¡ a l O b s e r v o c i o n e s

D i b : E Q U I P O 4 iI P r o y : E Q U I P 0 . 4

I! :i R e t : CNAD' C N A ' D

M E S A T R ~ N I C A No 4 4

.Q

o I/

S C A L E 1 . 0 0 0

I

P a r i e l C a n t i d a d F e c h a : 2 0 / 0 7 / 9 8 R e l e r e n c i o : A t o t : mm

ii 11 II ! PIEZA FABRICADA EN CENTRO DE MAQUINADO UTILIZANDO FAPT

C A B E Z A L 1 A L U M 1 N I O D e s i g n o c i o n 1 M o l e r ¡ a l O b , s e r v a < ¡ o n e s

C ~ A D D i b : E Q U I P O 4 '11 P r i l oy : E Q U I P O 4

Re 'v : C N A D :I

O I N I W I 1 l V

11 /I I

a v I,

'N 3 I/

!j I!

I/

1 2 P I E Z A S P a r i e I C a n t i d a d f e c h a : 2 0 / 0 7 / 9 8 R e f e r e n c i a : A c o t : mm

VER FKGWN M C.N. D4 AWS)ICE

!I J S C A L E 0 . 1 0 0

SOPORTE ., ALUM1 N I O 11

D e s i g n a t i o n !I M a t e r i o / O b s ! e r . v a c i 8 n e s P r o y : E Q U I P O 4

C N A D D i b . : EQUIPO 4- /I I¡ Rev!!: CNAD'I

M E S A T R O N I C A N O 4 7

PIEZA FABRICADA EN CENTRO DE MAQUINADO UTlLlZANDd C.N.C 1

1

I

E X P L O S I V O SOPOI P a r l e I C a n 1 i d a d F e c h a 2 0 1 0 7 í 9 8 R ~ f e r e n c i a

D e s i g n a c i o n

C I A c o t ’ mm

M E S A T R (

I I

\i I C A

I!

' a r i e I C a n t idad ' e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 i e í e r e n c I O :

\ c o l : mm

SOPORTE-

EXPLOSIVO S O P O $ T E 'I 't

D e s i g n a c i o n i i M a t e r io11 O b s e r v o c ¡ , o n e s

C N A D I! D i b : EQUI IPO 4 . 'i Prey: EQUIPO 4

,, R e v : C N A D

.8 I1

M E S A T R ~ N I C A i/ NP 4 9 I,

S C A L E 0 500 I) I

II 'I II

___ __- I/ .

a r t e l C a n t i d a d e c h a : 2 0 / 0 7 / 9 8 e f e r e n c ¡ a : c o t : mm

'!

II ENSAMBLE D E L SOPO'kTE I1 '!

D e s i g n a c i o n '¡ M a l e r i a l . O b s e r v a c i o n e s

D ib : ' EQUIPO 4 R e v : C N A D

ii P r ü y : E Q U l i P O 4 C N/¡ A D

't

M E S A T R O ' N I C A Noi150 I!

' I

It

S C A L E 0.500

-e

I I P Z A

2 5 -

I M O i O R C D 3 0 V MOTOR P A R A C A B L Z A L I1

- 20 I/

i 'I

. _ , , - I C a n t i d a d F e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 R e i e r e n c i a : C N A D '1 A c o t : mm !

D e s i g n a c I on:; M a t e r i o 1

j 9- I

O b i i i v a c i o n < >

P r o y : E O U i P O , 4

Did!: E O U i P O 4 R e v : C N A D

S C A L E O 6 0 0 NOTA R E M I I I R S E A L MANUAL 011 P R O V E E D O R P A f i A MAYOR I N l O R M A C l O N

R 5

' a r t e l C a n t i d a d e c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 e f e r e n c i a : t o t : mm

2 -

SOLENOIDE ,; I¡ 12v,. cc D e s i g n a t i o n 1; M a t e r i o 1 O b s ' e r v a t i o n e s

C N . A D I/ D i 6 l : EQUIPO 4 I[ R e v ' : CNAD

P r o ' y : E Q U I P O 4 'I

M E S A T R O N I C A 1 N:, 5 2 I(

N O T A : [ L TAMANO L S E S T A N D A R P A R A MAYOR I N F O R M A C I O N R E M I T I R S E AL C A T A L O G O O C L P R O V l E O O R

11. Ij

I1 i/

I! 11. S C A L E 0.750

11 S C A L E I 2 0 0

7 SOLENOIDE

l a r f e I C a n t i d a d e c h o : 2 0 / 0 7 / 9 8

' e f e r e n c i o : c o l : mm

II . . " /

M E C A N I S M O D E P O S I C I O N A M I E N T O I 11 / j /I

D e s i g n a c i o n 11 M a t e r ¡ a ¡ O b s ' e r v o c i o n e s I . P r 0 . y : E Q U i P O 4

C N A D I/ Dib;: E Q U I P O 4 '1 R e v : C N A D

M E S A T R O N I C A I! N ?I 5 3 11

ii

I¡ ,i .

'I

' t

'I -'

M E C A N I S M O D E P O S I C I O N A M I ~ D e s i g n a c i o n !I P a r t e 1 C a n t i d a d

F e c h a : 2 0 / 0 7 / 9 8 ~

!I

I U I M a t e r i o / !i. O b s e t l v a c i o n ! e s

"! P r o y i ' E O U l P O 4

' t I !.

I/ ~

C N ,¡A 0 R e í e r e n c I a :

A t o t : mm :I I /I I!

M E S A T ROY' I .C A ,

I/ I)

D i b : E Q U I P O 4 R e v : ! iCNAD ,,

NO 5)4

S C A L E 0.850

4 4

I! I T,? I

I I I

! . ... . .

i!

14 P I E Z A S a r t e l C a n t i d a d :c h a : 2 6 / 0 8 / 9 8 ? f e r e n ( i a : : o t : mrn

I!

MOTOR PARA T A L A D R A R MOTOR C D . 1 2 V . D e s i g n a t i o n M a t e r i o 1 O b s e r v o c i o n e s

C N A D ! D i b , : E Q U I P O 4 P r o y : E Q U I P O 4

R e v ' . . ' CNAD.1 1 N I 5 5 1 1 M E S A T R ~ N I C A

SCALE 0.500

N O T A E S T A S SON P A R A M A Y O R I N [ ( R E M I T I R S E A L M i E L T A M A N O L S I A

M E D I D A S

PROVEL DOR R I Z A D O

R 5

S C A L E O 500

:I CNAD-CenideT Especialidad: Ingenieria MecoIr6nico

I. : I1 'I j

i

APÉNDICE 11 c: ij 'I

11 it I

I¡ 11

II 11

PROGRAMAS DE CNC PARA CENTRO DE MAQUINADO MOR1 SEIKI, MODELO: MV - 40.

.-

' I

c, : I

..

.- . -5

- . . - ... . : ? .

., . ..

/I

I1

I

I/

I

II

1

I

//

I O . 275. 5

I ! 'i i . ¡

I f

i '.

~

I !

APÉNDICE II

D:

i DIAGRAMAS ELECTRICOS.

I!

'I

CNAD-CenideT Especialidad: Ingenieria Mecalrdnico

!

-. ....... II(i .. .

!.

I/

t

'I II /I I1

JPP(w .-

!I 'Cor /I w

a w w

AL J P l O l

1

RELWlW

I

1 , / j j h o! a . .

I ' - 1 1

& JPlOI

I li !¡

I/

I

I/

i I¡

1 II

I t li

I/ /I I/

it 1 --I

't

¡I I'

I I1

I L

!I .. .

L :/

!

- / / ...

II - i

d

i

:

r

I1 , ,

!I

I) I!

1

'1

..... ..... . . . ,,*" ._.. ~l!...

.I .. " "61 . . . " .> .<

. . . . . . . . . . ._i . .

, , 1 .

r-

1

x

J Y O

A--- N

Li z o U G

z x s

a

I

c

w N

I

J

J

C

O o U 2 Y

J w O

Y

J Y - OXLP

8

o w n U 0 c u w Z Z O

a a v ao-

w w -

-

VI > a

a - N i 3 U

C O O (I

z O I G n

-

U z -

i z O

o U

'o- o N +

o I U I I a I

I I r . . . . . ,

I o a " D li r

, v). r Y) Y)

i J . _

- D

N Q

I c

c 2

*

,lit

D r

I 7

I

i

(I . , <. .

n

n

I

n 0

i' I I

I

I

D r - $ [ _<

D

O z

n ..

.lit

'O - , . pui

-0 ij, '! w DW .' - vi

D i:

' .* II

r;

"

a n

, I .

n

iI

D

1

h

c n D

N

,

-

I h

L I

I