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Automatización del Avance Lineal para el Eje Z de un
Torno Convencional
Luis Fidel Cerecero Natale1, 2, Julio Gerardo Duran Candelaria2, Rafael Teran Pacheco1
1Ingeniería
en Robótica/Laboratorio de Electrónica Básica, Universidad Politécnica de Tulancingo. C.P.43629,
Tulancingo, Hidalgo, México.
2Universidad Politécnica de Pachuca. Ex-Hacienda de Santa Bárbara. Carretera Pachuca Cd. Sahagún Km 20,
Zempoala, Hidalgo, México. CP. 43830. Tel. 01 (771) 54 77 510.
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En el cartel presente se muestra el desarrollo de la electrónica digital-potencia y la programación necesaria para automatizar el avance lineal del
eje longitudinal de un torno convencional. Los circuitos esquemáticos y PCB’s fueron diseñados usando el software Eagle, los datos
experimentales obtenidos son analizados usando MATLAB, donde se puede visualizar el comportamiento de la velocidad angular del motor en
función del voltaje y la corriente de excitación, con lo que se logra realizar una aproximación cuadrática que permite definir el avance lineal del
husillo a partir de un valor PWM que es asignado por el divisor de voltaje de un potenciómetro, dicha señal de voltaje analógico es leído y
procesado por medio de un microcontrolador PIC, cuyo código fue realizado en lenguaje C usando el Compilador CCS C.
INTRODUCCIÓN
DESARROLLO
La implementación de este prototipo se llevó a cabo sobre un
torno convencional, donde se realizó la parametrización de
forma experimental del avance lineal con el motor acoplado al
eje Z, con los datos obtenidos fue diseñada y construida la
electrónica de control, que consta de un sistema embebido
para un microcontrolador de Microchip 18F2550 que despliega
las velocidades lineales del eje Z del torno en una pantalla de
cristal líquido de 2X16, que son asignadas por medio de una
entrada analógica con un potenciómetro, la electrónica de
potencia se compone de un manejador de potencia para
motores de corriente directa del tipo puente H con transistores
MOSFET, también fueron construidas las fuentes de
alimentación requeridas.
Motor de CD con Reductor (12V)
Regulador de Voltaje (5, 12)V
Fuente de CD para
Regulador de
Voltaje (18V, 1.2A)
Potenciómetro
Sistema Embebido
Puente H con
Disipadores de Calor y
Ventilador
Fuente de CD para
Puente H (18V, 3A)
CONCLUSIONES
Se logró automatizar el avance lineal del eje Z de un torno convencional
de forma satisfactoria. El desarrollo realizado contempla integración de
los componentes electromecánicos con los que se determinó la
respuesta del motor en conjunto con su manejador de potencia tipo
puente H y la transmisión lineal tipo husillo, ante diferentes valores de
voltaje, con lo que es posible variar el avance lineal por medio de
señales PWM y visualizar la velocidad lineal en milímetros y pulgadas
por segundo, en una pantalla de cristal líquido de 2X16.
REFERENCIAS
[1] Alan Overby, CNC Machining Handbook, Building, Programming, and
Implementation, by The McGraw-Hill Companies, Inc. United States of America, 2011.
[2] Dogan Ibrahim, Microcontroller Based Applied Digital Control , John Wiley
& Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate, Chichester,West Sussex PO19 8SQ, England,
2006.
[3] A. García Eduardo, Compilador C CCS y simulador Proteus para microcontroladores
PIC Alfaomega, México, 2008.
[4] Helmi A. Youssef, Hassan El-Hofy, MACHINING TECHNOLOGY Machine Tools and
Operations Taylor & Francis Group, LLC, United States of America, 2008.