Instrumentación Virtual en el desarrollo de un sistema de corte láser. Dr. Carlos A. Fuentes Hdez

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1 Instrumentación Virtual en el desarrollo de un sistema de corte láser. Dr. Carlos A. Fuentes Hdez

2 Resúmen Este trabajo es parte un proyecto a largo plazo cuyo propósito es la transferencia de tecnología a la industria textil en el sur de Guanajuato. Hemos concluido la primer etapa del proyecto, en donde utilizamos la instrumentación virtual para estudiar el movimiento XY de maquinaria actualmente existente en la industria textil.

3 Introducción Los instrumentos virtuales (VI s) en la industria textil son escasos y marcan apenas su inicio en México, representando un gran potencial para la automatización y para integrar herramientas de productividad. Un sistema de corte textil se utiliza para cortar trazos programados en PC y procesados en maquinaria con movimiento XY.

4 Objetivo en esta etapa Los subsistemas que componen la maquinaria de corte láser son: Procesamiento principal, almacenamiento de la pieza, movimiento XY, control de la intensidad del láser, enfriamiento del láser, fuente de poder y manejo de residuos. Nuestro objetivo en esta etapa fué: Construir VI s dedicados al estudio del movimiento de la maquinaria actualmente utilizada en la industria. Con esto, determinar los requerimientos minimos del sistema que vamos a desarrollar.

5 Metodología Usando NI LabVIEW y tarjetas de adquisición de datos (DAQs), obtuvimos las señales que manejan los drivers de los motores de pasos en cada eje. La duración se daba en el orden de segundos, mientras que el muestreo en µs. Con lo anterior se determinó la frecuencia de pulsos, velocidad de movimiento y resolución espacial de la maquinaria estudiada.

6 El primer VI (motor DC, no stepper) Respuesta al escalón unitario de un motor Pittman El VI usa una DAQ USB-6211 con un tiempo de muestreo de 4 µs, la duración de la adquisición es 1 s.

7 Ejemplo: Patrón de números. (Machine running)

8 El caso de los patroners 8 y 1 Caso #8, Frecuencia vs tiempo Caso #1, Frecuencia vs tiempo

9 VI para monitoreo de posición Seguimiento simultáneo a ambos ejes. Resultado preliminar.

10 VIs en todo el sistema Maquinaria Controlador PC: CAD/CAM Procesamiento Almacenamiento de pieza Subsistema mecatrónico XY Control movimiento XY LabVIEW / Softmotion Subsistema HV para láser Control intensidad láser LabVIEW PDS Subsistema térmico Enfriamiento del láser LabVIEW PDS, CD-PID Toolkit Seguridad y protección LabVIEW PDS y DSC Module Manejo de residuos Fuente de poder

11 Conclusiones La maquinaria estudiada hasta el momento presenta picos de hasta 160 mil pulsos por segundo, pero más del 90% del trabajo se hace a menos de 40 mil. El control de movimiento se puede efectuar con una tarjeta controladora tipo PCI, de dos ejes. Podemos afirmar que es posible construir un sistema completamente con Instrumentación Virtual. En la mayoría del resto del sistema se pueden aprovechar las entradas y salidas digitales, así como entradas analógicas que actualmente ofrece la misma tarjeta de control de movimiento. Así mismo es posible integrar las funciones de control, visualización y productividad que NI LabVIEW ofrece.

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