Estudio técnico Y Económico De Una Mesa Xy

RESUMEN.

Este proyecto consiste en la elaboración de una MESA XY con la cual se busca agilizar trabajos de cortes en tiempo y forma más eficientes.

El objetivo general del proyecto es la reducción de tiempo en producción y el desperdicio de material en el corte de las piezas metálicas de diferentes geometrías, diseñando y elaborando una mesa xy, además de ser una maquina adquirida en el ámbito industrial como una elección factible en un ahorro económico y viable para su elaboración.

En el siguiente documento se muestra el estudio técnico y económico realizados para este proyecto, del mismo modo se muestra el FODA realizado a partir de estos estudios, en donde se destacan puntos relevantes que fueron utilizados para la elaboración del análisis de viabilidad. De acuerdo a estos análisis se obtuvo que la elaboración de la mesa xy es viable ya que se destacan dos puntos importantes: del estudio económico se obtuvo que el capital invertido será un aproximado de 2144 pesos, valor que es accesible a nuestra economía y del estudio técnico se obtuvo que los posibles proveedores del material a utilizar en el proyecto se encuentran en Querétaro y que además se tiene más de una opción de los mismos para no depender de uno solo.

Cabe destacar que se encontraron diversas desventajas en la elaboración del proyecto, pero al realizar los estudios tanto técnico como económico, se encontraron las diferentes soluciones y ventajas para lograr el objetivo final que es construir una mesa XY, dejando a un lado las desventajas.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Cortar láminas de metal implica tiempo, dinero y esfuerzo por parte de las empresas que requieren de cortes en cualquiera de sus procesos para la fabricación de sus productos, más si se genera desperdicio de material o se demora el tiempo de producción.

Por lo que la realización de una mesa xy de corte es de suma importancia y de gran ayuda para la industria, ya que en varios procesos como la fabricación de piezas para autos, aviones, entre otros procesos, se requiere realizar cortes precisos (los que la empresa requiera) y que se puedan realizar en el menor tiempo posible y arrojando la menor cantidad de residuos.

OBJETIVO GENERAL

Reducir el tiempo de producción y el desperdicio de material en el proceso de corte de piezas metálicas de diferentes geometrías, diseñando y elaborando una mesa xy.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Realizar un prototipo que sea capaz de realizar cortes en los planos XY, para que en un futuro esté mismo pueda ser utilizado en las empresas que lo requieran.

- Diseñar y construir una mesa xy que permita la elaboración de cualquier tipo de figura con un alto grado de precisión y exactitud.

- Elaborar un sistema de control automático y que sea óptimo, para el movimiento de la mesa xy y así realizar los cortes de manera más rápida.

JUSTIFICACIÓN

Con la elaboración de la mesa xy se mejorara la precisión y la exactitud en los cortes, logrando así una disminución en el desperdicio del material en la operación. La mesa xy puede realizar diferentes trayectorias en los planos XY obteniendo con ello cualquier tipo de corte. La mesa xy no requiere mucho mantenimiento por lo cual la vuelve más eficaz, es fácil de usar y puede trabajar a distintas velocidades, según sea requerido. Con la realización de este proyecto se pretende aumentar la calidad de los cortes que la industria requiera y la producción que esta misma necesite cubrir.

LÍMITES DEL PROYECTO

- La mesa xy debe cortar láminas de hasta tres milímetros de espesor.

- La mesa tiene una dimensión de 80 cm por 80 cm.

-Se utilizarán servomotores para el control del movimiento.

- Cortará únicamente aluminio

DESCRIPCIÓN

Mesa XY

Esta mesa cuenta con dos rieles metálicos de 80cm por los cuales se desplaza una barra transversal de 80cm, la cual a su vez tiene una pequeña pieza que se desplaza sobre la barra, logrando así cortar sobre cualquiera de las posiciones del plano X,Y.

La tracción de la mesa será controlada por dos servomotores. En base a diferentes análisis se puede hacer una configuración con cadenas, poleas o rieles para transmitir el movimiento (como alternativas)

Fig 1. Funcionamiento de una mesa XY.

En este proyecto la mesa tiene una estructura morfológica muy sencilla por lo que realizarlo resultará más sencillo. Destaca la sencillez en su construcción y en el control (por medio de la PC). Los movimientos “x” y “y” nos permite realizar cortes más precisos con ángulos (curvaturas).

Otro aspecto importante es el volumen máximo que logrará cortar al realizar el trabajo y la velocidad con que logrará realizarlo.

Fig 2. Funcionamiento de rieles de movimiento.

MARCO TEÓRICO

Motores

• Motor paso a paso: Dispositivo electromecánico que convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa que es capaz de avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de sus entradas de control. El motor paso a paso se comporta de la misma manera que un conversor digital-analógico (D/A) y puede ser gobernado por impulsos procedentes de sistemas lógicos.

Este motor presenta las ventajas de tener alta precisión y repetitividad en cuanto al posicionamiento. Entre sus principales aplicaciones destacan como motor de frecuencia variable, motor de corriente continua sin escobillas, servomotores y motores controlados digitalmente.

Figura 3. Motores a pasos

• Servo motor: Un servomotor (también llamado servo) es un dispositivo similar a un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha posición.

Figura 4. Servomotor

Tipos de mesas XY

Las mesas de posicionamiento utilizadas para corte son una de las aplicaciones más comunes que existen en la actualidad. Estas se derivan de varios tipos entre los cuales se destacan:

• Corte por láser

Básicamente el corte por láser es un corte en dos dimensiones que se realiza sobre un plano. Es posible cortar una gran variedad de materiales ya que el corte es generado por una luz que desintegra el material, por lo tanto la dureza no es relevante. El láser va dibujando sobre el material la geometría realizada en algún software de dibujo vectorial.

Figura 5. Mesa xy de corte por láser.

• Con cuchilla

Aunque el corte con cuchilla puede

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