Diseño y construcción de una mesa de control numérico computarizado (CNC) para el corte por arco de plasma de planchas de acero al carbono para la empresa Metal Imperial

Abstract

Metal Imperial es una empresa dedicada al armado y montaje de estructuras metálicas y metalmecánica en general, en la ciudad de Azogues, provincia del Cañar. El presente trabajo de titulación consiste en el diseño y construcción de una mesa de control numérico computarizado CNC para el corte por arco de plasma, lo permitirá a la empresa incrementar su nivel de competitividad y productividad tanto en la ejecución de sus proyectos constructivos, así como la oferta del servicio en el mercado local. La empresa impuso los requerimientos técnicos como el área de trabajo de 3000 mm de largo por 1500 mm de ancho, y la capacidad de corte de 25 mm. La metodología empleada divide a todo el sistema mecatrónico en sistemas subyacentes. En el sistema mecánico se diseña y construye el bastidor empleando miembros estructurales, se realiza la selección de los sistemas de transmisión de potencia, deslizamientos y generación de movimiento. En el sistema eléctrico, electrónico y de control se diseñan y construyen los circuitos de control y potencia para proveer de energía a todo el sistema, así como procesar las señales de control mediante la tarjeta controladora. En el sistema informático se desarrolla una aplicación para celular con conexión a una base de datos (nube) donde se monitorean variables eléctricas para la determinación del consumo energético de la máquina. Finalizada la construcción, se realizan pruebas de corte mediante diseño iterativo para establecer los parámetros de corte para cada espesor de pieza de trabajo, así como la repetibilidad y confiabilidad del sistema mecatrónico. La máquina construida permite realizar cortes en planchas de acero al carbono cuyos espesores varían entre 1 y 25 mm, a una velocidad máxima de 5000 mm/min para 1 milímetro y una velocidad mínima de 108 mm/min.