Control numerico computarizado maquina grabar metal

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA
INGENIERÍA ELECTRICA
TÍTULO: “CONTROL NUMÉRICO COMPUTARIZADO PARA UNA MÁQUINA DE
GRABAR EN METAL”
POSTULANTE: Egr. Nelson Marcelo Patty Aguilar
FECHA DE DEFENSA: 6 de septiembre de 2006
INTRODUCCIÓN.
En la actualidad existe la tendencia de incorporar CNC a máquinas convencionales. El incorporar
una de estas máquinas a una tarea mejora la calidad y reduce tiempo de producción trayendo
mayores ganancias.
JUSTIFICACIÓN DEL TEMA.
Las máquinas con CNC en general no son del tipo brazo pero el hecho de la tendencia mencionada
anteriormente empuja a crear herramientas de control para modificar máquinas de este tipo.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
Se desea realizar el Control Numérico Computarizado básico para un brazo de dos grados de
libertad y una mesa con un grado de libertad que puede usarse en una máquina de grabado en metal
pequeña junto a un motor de corriente continua (encendido y apagado).
OBJETIVOS.
El objetivo general es realizar el Control Numérico Computarizado para una máquina tipo brazo con
dos grados de libertad, una mesa con un grado de libertad y un motor de corriente continua que
pueda utilizarse en una máquina de grabado en metal.
Los objetivos específicos son:
 Realizar los algoritmos de control numérico para el brazo de dos grados de libertad y la
mesa.
 Realizar un modelo de la máquina con motores paso a paso que sirva para comprobar el
funcionamiento del sistema de control.
 Analizar el sistema mecánico del modelo con el fin de obtener datos necesarios para el
control.
 Utilizando los algoritmos realizados y con los datos obtenidos, realizar los programas
requeridos en MATLAB y C.
 Crear un programa de control cinemático a partir de los datos obtenidos.
 Establecer las ventajas y desventajas de usar un “Clock” interno.
 Implantar el sistema de control al modelo y realizar comparaciones con la simulación del
mismo.
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Determinar las características que es posible lograr con el control implantado al modelo.
METODOLOGÍA Y ANÁLISIS.
En primer lugar son necesarios los fundamentos de Control Numérico Computarizado, luego se hace
un estudio de los diferentes componentes involucrados así como sus requerimientos para ser
controlados y sus principales características, posteriormente se describe la elaboración del modelo,
el diseño e implantación del interfaz electrónico y el diseño del software de control, finalmente se
detallan los resultados obtenidos luego de realizar pruebas del sistema realizado a través del modelo
y la comparación de las trayectorias reales con las trayectorias planeadas.
CONCLUSIONES.
Luego de realizar las pruebas y evaluaciones pertinentes se arribó a las siguientes conclusiones:
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Se crean programas que reconocen, procesan, y ejecutan las órdenes escritas en código G.
Se realiza un modelo de la máquina con un mecanismo de movimiento que sirve a los fines
de probar el control a lazo abierto.
Se obtiene la información necesaria del sistema mecánico del modelo para realizar los
algoritmos de control cinemático.
Se crean programas de interpolación lineal y circular que cumplen con su objetivo de generar
puntos consigna.
Se observa que al utilizar un reloj interno: el tamaño de circuitos externos es reducido, el
equipamiento de control externo es más simple, el costo es menor en comparación a otros
interfaces de CNC, el trabajo también es realizados en tiempo real. Por otro lado, el uso del
reloj interno implica: mayor espacio de memoria para almacenar los programas, programas
más complejos, mayor espacio de memoria para realizar cálculos, el uso de la memoria del
computador reduce la velocidad de este para ejecutar otras aplicaciones al mismo tiempo que
aplicación en tiempo real.
Las simulaciones obtenidas en todas las pruebas realizadas coinciden de gran manera con los
resultados reales confirmando el correcto funcionamiento del sistema de control.
Se desarrolla un interfaz gráfico con el usuario amigable que reduce el tedioso proceso de
realizar todos los procedimientos una y otra vez además de presentar los resultados más
significativos.
Los objetivos fueron cumplidos de manera satisfactoria dando como resultado un sistema de control
numérico computarizado capaz de controlar la máquina planteada.