Diseño e implementación de un sistema de corte y grabado láser, indexado al CIM como estación de corte y grabado láser.

Abstract

El presente trabajo corresponde al diseño e implementación de un sistema de corte y grabado láser indexado al CIM para realizar prácticas de manufactura en el Laboratorio CNC de la ESPE Sede Latacunga. Primero se realiza un estudio del arte donde se analizan el funcionamiento, partes y características técnicas de un CIM y una máquina de corte y grabado láser para el planteamiento de las alternativas de solución que permitan la integración más idónea de la estación al CIM, luego a partir de la línea base se determina los parámetros de diseño para la implementación de la estación y se procede con la selección de componentes y dimensionamiento de la estructura mecánica, sistema de corte láser, sistema de transmisión, sistema de control y sistema de comunicación. Se utilizó software CAD-CAE para el estudio de optimización de los elementos mecánicos, y después del análisis, se escogen los componentes en función de la disponibilidad en el mercado nacional. Para la integración de la estación al CIM se utilizó el protocolo MQTT como medio de comunicación bilateral entre el computador principal y la estación de corte y grabado láser, adicionalmente se desarrolló una interfaz de control basada en Python, que conecta la estación de trabajo con el sexto eje, además de permitir la selección del archivo y número de piezas que se desea realizar. Se realizan pruebas de repetitividad y de corte para verificar el funcionamiento de la estación de corte láser, tanto de forma individual como indexada al CIM. Mediante el desarrollo del manual de operación se llevan a cabo prácticas con estudiantes de la materia CAM para el proceso de validación de hipótesis, donde se utilizó el método estadístico de Chi Cuadrado. Finalmente se detallan las conclusiones y recomendaciones.