Volumen:
1
Edición:
10
DOI:
Diseño y Fabricación de un Levitador Neumático para Prácticas de Control de Procesos Utilizando Manufactura Aditiva
Eduardo Machado Diaz
Hesner Coto Fuentes
Luis Amado González Vargas
Resumen
Una de las principales problemáticas en el proceso de enseñanza – aprendizaje de la teoría de control es la falta de prototipos que permitan llevar a la práctica los conocimientos adquiridos. El presente trabajo presenta el diseño y la fabricación de un levitador neumático utilizando Diseño Asistido por Computadora (CAD), Manufactura Asistida por Computadora (CAM) e Ingeniería Asistida por computadora (CAE) a través del software NX de Siemens.
Se presentan las etapas durante el diseño, simulaciones de esfuerzos, comportamiento térmico y flujo de aire con la finalidad de asegurar el correcto funcionamiento de la estructura. Así mismo, una propuesta de tarjeta electrónica para el control del sistema diseñada en el software Eagle de Autodesk y fabricada a través de una fresadora de control numérico (CNC) para mejorar el acabado y rendimiento de los componentes electrónicos.
La parte electrónica está formada por un control de corriente directa acondicionado a una placa ESP32 y un sensor láser de distancia VL53l0X. También se tiene un gabinete de control que contiene una fuente de alimentación, una pantalla LCD y los conectores necesarios para el intercambio de información entre la planta de prueba (levitador) y el controlador (ESP32).
Se realizaron pruebas a lazo abierto para verificar el correcto funcionamiento de la estructura y componentes electrónicos teniendo resultados satisfactorios para introducir el controlador que el usuario final decida utilizar.
Palabras clave
Control, Diseño Asistido, Impresión 3D, Levitador, Manufactura, Neumático
Arcos, G. (2017). Manufactura aditiva para prototipado rápido. Jóvenes en la ciencia, 2230-2234.
Armendariz Parraga, J. (2022). Diseño e implementación de un levitador neumático. Universidad Politécnica Salesiana.
Babiuch, M. (2019). Using the ESP32 microcontroller for data processing. 20th International Carpathian Control Conference.
Bolton, W. (2001). Ingeniería de control. Mexico, DF: Alfaomega.
Camargo, C. (2015). Metodología para la Transferencia Tecnológica en La industria basada en Software Libre. Universidad Nacional de Colombia .
Colín, L. (2020). Diseño e implementación de un regulador PID del flujo de un levitador neumático. Tecnología, Diseño e Innovación, 39-50.
García, L. (2015). Modelación, simulación y control de un levitador neumático. Revista Politécnica, 59-66.
Pinto Poalacin, S. M. (2020). Implementación de un módulo de levitador neumático mediante control pid para el Laboratorio de Control y Manipulación Automática de la Facultad de Mecánica. Riomba: Escuela Superior Politécnica de Chimborazo.
Ponsa, P. (2001). Actividades Docentes en Mecatrónica. Universidad Politécnica de Catalunya.
Pravalika, V. (2019). Internet of things based home monitoring and device control using Esp32. International Journal of Recent Technology and Engineering 8, 58-62.
Revilla, F. Q. (2022). Diseño y construcción de un levitador neumático. Universidad de Cantabria.
Sanchez, N. (2020). La manufactura aditiva como potencializador de los sistemas productivos. Inventum, 2-13.