Automatización del equipo de corte por plasma existente en el taller mecánico del Área de Energía, mediante la implementación de una máquina accionada por control numérico computarizado.

Abstract

En el presente trabajo se han aplicado conocimientos en diseño de máquinas, análisis de mecanismos, electrónica, control automático y automatización industrial; para lograr el control de un prototipo de máquina cortadora CNC, la cual tiene como tarea cortar en forma automática piezas en láminas de metal indistintamente de la complejidad de su geometría; además de servir como un elemento didáctico para el Área de la Energía, las Industrias y los Recursos Naturales no Renovables y principalmente para la Carrera de Ingeniería Electromecánica. La construcción del equipo CNC de corte por plasma se la llevó a cabo en las siguientes fases:  Diseño, construcción e implementación de los diversos mecanismos y estructura de la máquina.  Selección de software de modelado.  Selección e implementación de la interfaz de comunicación.  Diseño, selección e implementación del sistema de mando o control (Drivers).  Diseño, selección e implementación de los elementos de posicionamiento y traslado. Lo anterior se logró mediante una exhaustiva búsqueda bibliográfica y extensa fase experimental, permitiendo obtener un equipo compacto, de un nivel funcional aceptable, de costo moderado y replicable en nuestro medio y sobre todo con tecnología local. En lo referente a la parte de estructura y mecanismos, se hace uso de sistemas de transmisión por piñón-cremallera en el caso de los carros de los ejes X y Y, y de tuerca husillo para el caso del desplazamiento en el eje Z, todos ellos montados sobre guías especiales que poseen rodamientos, con el fin de reducir al máximo el rozamiento, y sobre estructuras de perfil comercial. Lo que respecta al software de modelado, se utilizó una herramienta CAD como lo es el AutoCAD, el mismo que presta la opción de crear y editar archivos del tipo DXF, necesarios para este tipo de aplicación. Para lograr la comunicación, generación de códigos de maniobra y el control de los accionamientos, se implementó y se utilizó la interfaz de transducción modelo KL-DB25, este importante elemento es el medio que permite transformar a señales de tipo pulso, el modelo virtual creado por el usuario. Por último, las señales de pulsos obtenidas son aprovechadas por los drivers de los motores paso a paso, para ser convertidas en movimientos lineales de alta precisión que adaptados y acoplados correctamente a los diversos mecanismos permiten realizar las labores de corte requeridas. En cada una de las fases de construcción y montaje se logró un acoplamiento satisfactorio, que se lo pudo evidenciar en la fase de pruebas, cumpliendo a plenitud todos los objetivos propuestos.