Manual De Mantenimiento Laboratorio De Diseño Y Manufactura Computarizada

CAPITULO 2.FRESADORA PC EMCO 125FresadoraFotografía del equipoUna fresadora es una máquina-herramientacuya función es crear piezas de determinadasformas, a través de un proceso demecanizado de estas, con el uso de unaherramienta giratoria llamada fresa. Elmecanizado es un modo de manufactura porremoción de material tanto por abrasióncomo por arranque de viruta. Una fresadorapuede usarse en una variedad amplia demateriales: usualmente se aplica a metales,como el acero y el bronce y también enmaderas y plástico.Partes de la fresadoraEje: dependiendo del tipo de fresadora CNCque podría tener en cualquier lugar de uno aseis ejes que también determinará el tamañoy lo que se supone que debe hacer.Columna: la columna es lo que viaja a lolargo de un eje que sostiene la parte quemuele o corta.Panel de control: la parte que contiene elteclado de la computadora (a vecespequeño, otras veces grande) donde seprograman los códigos G en la máquina.Herramienta de corte: la herramienta decorte se adjunta a la columna y es la parteque realmente corta la pieza en la forma enque el operador especifica.Huso: el huso sostiene la herramienta decorte en el lugar.Tubos de suministro de refrigerante: estosson los tubos donde se bombea elrefrigerante para mantener el metal fresco yla herramienta de corte lubricada.Tabla: la tabla es el área en la que la pieza detrabajo se conectará con una abrazadera ocon un aspirador. Aquí es donde la pieza detrabajo se sentará mientras se mueleLaboratorio de Diseño y Manufactura ComputarizadaArranqueLa manera correcta de arrancar la fresadoraes hacer por primero que el flujo de airellegue a esta, lo cual es posible abriendo lalleve del aire. En seguida es girar elinterruptor de perilla que se encuentracercano a la llave del air del equipo. Porúltimo, es encender el monitor y el CPU.MantenimientoEl mantenimiento de este equipo es estarchecado los niveles de aceite, los cualesdeben de estar al nivel que cada recipiente loestipula.Otra cosa muy importante que se debe dehacer es que las tuberías del aire seanpurgadas cada dos meses o de ser posiblecada mes, esto par a evitar alguna corrosiónen el equipo. Esta purga es fácil de hacer yaque solo es desconectar de la parte máscercana de la máquina, eso sin antes habercerrado la llave principal de paso, al tenerdesconectad ala tubería se acerca unrecipiente para poder almacenar el agua queestas tuberías arrojen, acto siguiente es estarabriendo de poco en poco la llave principaldel aire para que esta pueda arrojar elcondensado y como es de esperarse la5

CAPITULO 2.FRESADORA PC EMCO 125presión del aire ira disminuyendo, lo cual esrecomendable que esto se haga por lapsospequeños para así hacer que la presiónarroje la mayor parte del agua. Esto estaráterminado cuando en el recipiente seobserve que el aire que arroja ya no contienetanta humedad.Por último, estar checado que la presión delequipo este dentro de los 4 y 5 bar.6Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

CAPITULO 3.IMPRESORA 3D da Vinci 1.0Impresora 3D da Vinci 1.0La da Vinci 1.0 es una impresora 3D de la empresataiwanesa XYZ Printing. La empresa incluye unsistema de almacenamiento de archivos paraimprimir en la nube. Utiliza cartuchos de filamentode diseño propio. Sistema de auto-nivelación de labase de fabricación.Acerca de XYZware.XYZware es una nueva aplicación de marca creadapor XYZprinting para diseñar, personalizar eimprimir modelos digitales en 3D. Puede importarobjetos en el formato de archivo “*.stl” y crearobjetossimuladosrealistas.XYZware también se utiliza con la serie deimpresoras 3D da Vinci, creada por XYZprintingpara imprimir productos rápidamente.Fotografía del equipo.3.- Volver aposicionar elfijadordelcartuchopresionandohasta escuchar un clic.4.- Empuje el filamento a través del tubo guíadel filamento hasta el orificio del extructor ypresione la función “LOAD FILAMENT” en elmenú de entoproporcionadas deben ser manipuladas por unadulto.Mantenga las herramientas alejadas del alcancede los niños. La manipulación o el mantenimientoincorrecto de la impresora pueden provocar dañosen el producto o lesiones personales.Herramientas de mantenimiento avanzadas.Propósito del equipo.Realizar replicas diseñados en 3D, creando piezaso maquetas volumétricas a partir de un diseñohecho por ordenador.Instalación de cartucho.1.- Retire el tapón delfilamento.2.- Instale el nuevo cartucho defilamento en la ranura vacía.Laboratorio de Diseño y Manufactura ComputarizadaRaspadera.Una vez finalizada la impresión laraspadera ayuda a remover el objetoimpreso de la plataforma de impresión.(Precaución: No retire el objeto impresomientras la plataforma de impresión estécon alta temperatura.)Alambredelimpieza.Permite quitar trozos pequeños de restosde filamento que quedan en latrayectoria del filamento dentro de laboquilla. El alambre de limpieza se puedeutilizar cuando se produce unaobstrucción en la trayectoria delfilamento dentro de la boquilla o cuandodicho filamento no se pueda e77

CAPITULO 3.IMPRESORA 3D da Vinci 1.0calentamiento puede estar calientemientras limpia la trayectoria delfilamento.)Cuando limpie la boquilla de laimpresora, y el interior de orificio,asegúrese de mantener las manosalejadas de la plataforma, ya que estapuede estar caliente.Cepillodecobre.Para limpiar y quitar las piezas pequeñasde los restos de filamento de la punta o lasuperficie del extrusor y del interior deengranaje principal. Cuidado en nocepillar los lados del cabezal y quedarexpuesto a la corriente.Principio de operación.1.- Haga clic en “INFO SYSTEM VERSION”utilizando las teclas de función para asegurarse deque el firmware es el mas reciente.-La impresora necesita ajustarse: consulte losvalores mostrados.4.- consulte los valores para realizar el ajuste:ajuste paso a paso.I. Ajuste el tornillo en el punto A para reducir ladiferencia entre el primer y el segundo ajuste.II. Ajuste el tornillo en el punto B basándose en suevaluación de los resultados obtenidos en lospasosanteriores.III. Finalmente, ajuste el tornillo en el punto C parareducir la diferencia entre las mediciones.5.- Una vez finalizado el ajuste, ejecute el paso 2.Espere a que aparezca SUCCESS y presione OKpara completar la calibración.2.- Haga clic en “UTILITIES CALIBRATE” utilizandolas teclas de función y seleccione “YES” pararealizarlacalibración.3.- La impresora iniciará la mediciónautomáticamente. Espere 2-3 minutos ycompruebe los datos mostrados.i. Si se muestra SUCCESS.-La impresora no necesita ningún ajuste. PresioneOK para salir.II. Si se muestra FAIL.Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada8

CAPITULO 4.QUANSER Planta RotatoriaMRLa Planta Rotatoria QUANSER es un dispositivo,que permite mediante programación y una tarjeta deadquisición de datos, desarrollar algoritmos paracontrolar el movimiento de elementos independientesque pueden conectarse para realizar prácticas.Fotografía del equipoA continuación, se muestra la descripción de la plantarotatoria:1Placa superior12Encoder2Placa inferior13Tacómetro3Soporte14Bloque4Engrane del motor 72 dientes 15 Conector de potenciómetro5Engrane de salida16Sensor S26Potenciómetroanti-contragolpe17Conector del encoder7Resortes anti-contragolpe18Conector del Tacómetro8Eje de salida/Eje de carga19Conector del Motor9Motor20Engrane del motor 24dientes10Caja de engranes21Engrane de carga 120dientes11PotenciómetroTabla 4-1 Componentes de la planta rotatoriaFigura 4-1 Planta rotatoria QUANSERMRPropósito del equipoPrincipalmente es utilizado para prácticas deProgramación y Control. Por sí solo es utilizado paracontrol de velocidad, para realizar prácticas diferenteses necesario acoplar otros elementos como son laJunta Flexible (Flexible Joint), Esfera y Viga (Ball andBeam), etc. Estos elementos se describirán encapítulos posteriores.Partes que lo componenFigura 4-2 Vista superior de la planta rotacionalPara poder armar una práctica se requierenprincipalmente los siguientes componentes: QUANSER Módulo de poder (Fuente dealimentación) UPM (Universal Power Module)QUANSER Tarjeta de adquisición de datos,MultiQ (PCI/MQ4 o equivalenteQUANSER Planta Servo SRV02-ET (losengranes pueden disponerse en dos o másconfiguraciones diferentes)PC equipada con el software requerido, eneste caso MatLab (SimuLink) con libreríaWinCON y módulo RTX OS.Laboratorio de Diseño y Manufactura ComputarizadaFigura 4-3 Vista inferior de la planta rotacional9

CAPITULO 4.QUANSER Planta RotatoriaLos engranes externos pueden reconfigurarse de imentos de control de posición y velocidad sinalgún otro módulo acoplado a la salida. La únicacarga que se recomienda para esta configuración esla pieza circular suministrada con el sistema. (Fig. 46)Configuración Alta: se recomienda esta configuraciónpara todos los experimentos que requieren unmódulo adicional tal como el Péndulo Invertido,Esfera y Viga, Junta Flexible, etc. (Fig. 4-5)Figura 4-4 Vista de conexiones de la planta rotacionalFigura 4-5 Configuración alta de engranesConexión física (Cableado)Motor corriente directa: El SRV02 incorpora un Motorde alta eficiencia, y baja inductancia, lo que resultaen un motor DC con mayor respuesta que losconvencionales. La conexión del motor de 4-pin DINconfigurada para ser activada con la fuente dealimentación UPM. Para esquemas completos deespecificaciones referirse al Apéndice B del Manualde Usuario del SRV02-ET.Advertencia: las señales de alta frecuencia aplicadasal motor a la larga dañarán la caja de engranes y/olas escobillas. La fuente más adecuada para ruido dealta frecuencia es el control derivativo. Para protegerel motor debe limitarse el ancho de banda de la señal(especialmente en retroalimentación derivativa) a unvalor de 50Hz).Figura 4-6 Configuración baja de engranesPrincipios de operaciónUn servomotor de corriente directa DC de altacalidad, se encuentra montado en un marco dealuminio sólido. El motor mueve una caja deengranes suizos 14:1 cuyas salidas son a un engraneexterno. El engrane del motor mueve un engraneconectado a un eje de salida independiente que estáconectado a un encoder. Este segundo engrane en eleje de salida controla un engrane anti-contragolpe(anti-backlash) conectado a un potenciómetro deprecisión. El potenciómetro se usa para medir elángulo de salida. El radio externo del engrane puedecambiarse de 1:1 a 5:1 utilizando varios engranes. Elmarco cuadrado permite instalaciones para ejesverticales y horizontales.Laboratorio de Diseño y Manufactura ComputarizadaFigura 4-7 UPM (Fuente de Alimentación)Tacómetro: El tacómetro está acoplado directamenteal motor así que no hay desfasamiento en el tiempode respuesta y la velocidad del motor es medidaoportunamente. El siguiente esquema es el diagramade conexión del tacómetro. El conector de 4-pin DIN10

CAPITULO 4.QUANSER Planta Rotatoriaes la señal de alimentación (de la UPM). El conectorde 6-pin DIN es del tacómetro y típicamente seconecta a S3 en la UPM. Para esquemas completosde especificaciones referirse al Apéndice C delManual de Usuario del SRV02-ET.adquisición de datos utilizando un cable estándar de5-pin DIN. NOTA: NO se debe conectar la señal delencoder a la UPM.Figura 4-10 Esquema de conexión del EncoderFigura 4-8 Esquema de conexión del TacómetroPotenciómetro: Se encuentra previamente instalado.Es de un sensor de un solo giro de 10k Ohm, sin topefísico. Su rango eléctrico es de 352 grados. Estápolarizado de forma que un voltaje de /- 12 Vproporciona resultados en un rango de /- 5 V, sobreel rango de 352 grados. Bajo operaciones normales,la terminal #3 debe medir 5 V mientras que laterminal #1 debería medir -5 V. La señal real estádisponible en la terminal #2. está cableado a dos minisockets de 6-pin DIN en paralelo y su señal sueleestar disponible en S1 cuando se conecta a la UPM.El segundo conector mini Din S2 se usa paraconectar los módulos rotatorios.Figura 4-11 Tarjeta de adquisición de datos MultiQPara mayor referencia de las conexiones (tipo decable y voltajes) ver la tabla anexo.Conexión lógica (Software)Una vez realizada la conexión física, no debenalimentarse los amplificadores, debe revisarse que laterminal de la tarjeta MultiQ esté iluminada. (sinoenciende el LED es posible que requiera cambio defusible).Figura 4-9 Esquema de conexión del PotenciómetroEncoder: El encoder óptico mide la la posiciónangular del eje de carga. Ofrece alta resolución ymedidas de ángulos relativos del eje (a diferencia delpotenciómetro el cual solo mide un ángulo absolutodesde la posición predefinida 0º).El encoder envía una señal digital y debe conectarsedirectamente con la terminal de la tarjeta deCrear un modelo: se inicia MatLab, y se construye undiagrama en Simulink como el que se muestra acontinuación. Se utiliza la librería SIMULINK de losbloques comunes y los elementos correspondientes ala tarjeta de adquisición. El bloque del encoder estádisponible en la librería de WinCON/QUANSERToolbox/QUANSER Q4 Series, es indispensableasegurarse de que se seleccionó el bloquecompatible con la tarjeta MQ4. También estándisponibles: Entradas y Salidas Analógicas yDigitales, la salida PWM y el Timer Watchdog.11Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada

CAPITULO 4.QUANSER Planta RotatoriaSe ajusta el modelo a External y se construye dandoclick en WinCon/Build. Esto generará el código y locompilará. Una vez compilado el código debe bajarseal Cliente. Para asegurar que se cargó debemaximisarse la ventana de WinCon Client, para veruna lista de parámetros pertenecientes al controladorque se ha compilado.Figura 4-12 Entorno de librería SIMULINK / /WINCON / Q4El siguiente es un primer modelo para verificar laseñal del encoder.Figura 4-14 Ajuste de opciones en el modeloFigura 4-12 Modelo para verificar el encoderEjecutando el código: ahora que el código se hacompilado, está listo para ejecutarse en tiempo real.Debe darse click en el botón START del servidorWinCon. Cambiará a rojo y dira STOP, lo que permitedeter el programa y regresar al botón verde. El clienteWinCon es el componente del software en tiemporeal y se ejecuta en el periodo especificado enSimulation Parameters/ Solver / Fixed Step.Conectar con el cliente: antes de correr el programaen tiempo real, debe ejecutarse el Servidor WinCon yconectar al Cliente WinCon.Figura 4-15 Arranque del Servidor WinConGraficando los datos: ahora es posible graficar lamedida de los ángulos dando click en el botón delOsciloscopio (Scope). Cuando se giran los engranesdel servomotor se trazará el movimiento. NOTA: losvalores no están en grados.Figura 4-13 Se conecta el Cliente WinConCompilando el modelo: para ejecutar el diagrama entiempo real, deben seleccionarse las opciones en elmenú del programa, deberán ajustarse los datos enWinCon/Set WinCon Options. Para este caso el valordel tiempo de muestreo sera de 0.01 segundo, el cualse coloca en el menú Simulation/Parameters.Laboratorio de Diseño y Manufactura ComputarizadaFigura 4-16 Gráfica de la medida del encoder12

CAPITULO 4.QUANSER Planta RotatoriaNota: Para más ejemplos de diagramas y modelos,para motores y medición del tacómetro, ver el manualde usuario de la planta rotatoria QUANSER.Seguridad requeridaLa alimentación debe ser exclusivamente de la fuenteUPM, debe conectarse a la corriente eléctrica, debecuidarse que los cables y los bornes estén en buenascondiciones y que la conexión se haya realizadocorrectamente.La conexión a la tarjeta de adquisición de datos debehacerse de forma cuidadosa para evitar cargaselectrostáticas con la misma, en caso de revisar lainstalación dentro del CPU será necesario utilizar lapulsera anti-estática.Además, deben ejecutarse los programas solamentecuando los usuarios NO estén manipulandodirectamente la estructura para evitar accidentes porcontacto de los motores o descarga eléctrica.Los programas deben probarse teniendo en cuentaque no haya obstrucciones entre los elementosmóviles, es decir, que ningún objeto o persona estéen el camino de los elementos una vez quecomiencen a moverse, esto a fin de evitar accidentesy daños al equipoPara acoplar cargas externas debe usarse el engranede carga con los 8-32 tornillos provistos.Nota: no se apliquen cargas mayores a 5 kg cadavez. Debe asegurarse que los tornillos estánpropiamente ajustados antes de operar elservomotor. Para instrucciones de como acoplar unexperimento modular en particular, ver capítulosposteriores.Rutinas de mantenimientoAl finalizar el semestre, o recibir el equipo tras unpréstamo externo: Debe revisarse la estructura y componentes,para tener la certeza de que se encuentracompleto y en buen estado. Debe hacerse la prueba de encendido de lafuente UPM y revisar las salidas con elmultímetro. Debe realizarse una conexión simple a fin deverificar la comunicación software-hardware.Probar motor y encoder.Definiciones básicasUPM.- Es la Unidad de Poder, o Fuente deAlimentación para el equipo QUANSER. (15V, 3A).Servicios requeridosPor tratarse de una estructura modular y que debearmarse con distintas partes dependiendo la práctica,las conexiones deben hacerse al finalizar debedesconectarse todo el equipo y guardarsecorrectamente.El sistema esta previamente ensamblado, paracambiar los radios de los engranes: Debe utilizarse la llave Allen apropiada paraaflojar los tornillos y así remover los engranesde los ejes. aciónseleccionada (Fig. 4-5 ó 4-6). Deben apretarse los tornillos con la mismallave Allen usada anteriormente. El engrane del potenciómetro es un engraneanti-contragolpe, para poder insertarlocorrectamente, deben rotarse sus dos carasde forma encontrada, para que los resortesestén parcialmente pre-cargados. Nota: nodeben extenderse totalmente los engranescuando se pre-carguen los engranesLaboratorio de Diseño y Manufactura ComputarizadaPotenciómetro.- Un potenciómetro es un resistoreléctrico ajustable manualmenteTacómetro.- Dispositivo para medir la velocidad degiro del eje del motor.Motor.- Los motores son dispositivos que conviertenla energía eléctrica en movimiento de giro.Encoder.- Los encoders son dispositivos montadosen el motor que permiten medir el desplazamientoque recorre la llanta, mediante el registro de los girosdel eje.BibliografíaIntroduction WinCon & the SRV02. QUANSER SRV02 Series. Rotatory ServoPlant. QUANSER www.quanser.com13

CAPITULO 4.QUANSER Planta RotatoriaDesde .Hacia .CableDescripciónPotenciómetroS1 de la UMP6-pin mini DIN a 6-pin miniDINEste cable entrega /-12Vpolarizado al potenciómetro ymide el voltaje en S1TacómetroS3 de la UPM6-pin mini DIN a 6-pin miniDINEste cable mide la señal deltacómetro en S3 de la UPMEncoderEncoder0 conector enla terminal de la tarjetade adquisición5-pin Stereo DIN a 5-pinStereo DINLa terminal de la tarjeta debesuministrar al encoder 5V yTierra. La terminal medirá lasseñales de A y B en el canalEncoder0.MotorConector “To Load”(hacia la carga) de laUPM4-pin DIN a 6-pin DINEste contecta la salida delamplificador al motor. Se puedenutilizar variedad de cablesresultandoendiferentesganancias de entrada a salida.Los cables disponibles sonGanancia 1,Ga

Laboratorio de Diseño y Manufactura Computarizada INTRODUCCIÓN- Este Manual tiene como finalidad servir de referencia para los prestadores de Servicio Social, para facilitar la comprensión de requerimientos técnicos de instalación, uso, control y mantenimiento de los equipos para prácticas con que cuenta el Laboratorio