Sistemas Eletromecánicos

Sistemas Electromecánicos

Previo a incurrir en los motores y mecanismos que se usan, es necesario volver a nombrar los subsistemas empleados:

-Sistema para conducir movimiento principal

-Sistema de soporte de la maquina

-Sistema de soporte de la herramienta

-Sistema de guía en la plantilla (laser)

-Sistema de interacción con operador

-Sistema regulador de penetración

Una vez repasado los componentes del producto comenzaremos analizando los equipos motorizados que se usan. Este dispositivo no cuenta con un equipo rotativo integrado, la herramienta de corte de madera debe instalarse en el equipo y es responsabilidad del usuario adquirirla por su lado. Puede ser un taladro eléctrico industrial pequeño, un taladro para el hogar o incluso un Dremel; no hay limitación en relación a la potencia máxima que se puede manejar, sin embargo el tamaño y el peso juegan un factor desfavorable si son excesivos, ya que existe un área máxima de capacidad en los soportes de herramienta, al mismo tiempo un peso excesivo puede crear dificultades en el movimiento de equipo. Se recomienda al usuario que la herramienta que seleccione para el equipo esté provista con un variador de velocidad ya que así se amplía el rango de profundidad de trabajo así como la velocidad de desplazamiento.  

Ahora pasando al tema de mecanismos empleados encontramos a la corredera, consiste en dos cambios de sección tubular perpendiculares entre sí, que permiten la traslación completa en un plano paralelo al área de trabajo (plantilla), es decir nos permite movernos en los ejes x-y. Son necesarias dos correderas en nuestro producto para garantizar la estabilidad del movimiento, ya que mientras más estable sea mayor peso podrá soportar.

En la sección siguiente serán explicados a detalle el diseño de los subsistemas que conforma nuestro producto:

·         Sistema para conducir movimiento principal:

Principio de funcionamiento: Transmitir de forma rígida el movimiento lineal que le aplica el operador. Es quizás el elemento más importante y sin embargo el más sencillo.

Requerimiento para trabajo: Este sistema trabajara con las fuerzas de operador mas el peso del equipo y herramienta, es importante la integridad de este ya que es el elemento base del dispositivo. Es necesaria la fuerza del operador  (humano) en la dirección de desplazamiento; en este sentido no se requiere un gran esfuerzo por parte del operador ya que las correderas disponen de lubricación y el peso de la herramienta está distribuido entre los soportes y este sistema.

Combinación: Este sistema se apoya básicamente en dos sistemas, la regulación de penetración y la guía en la plantilla.

Control: No posee ningún sistema de control con retroalimentación ni tampoco sensores o medidores de señal. La señal que recibe proviene del sistema guía en la plantilla, y la señal que sale de este es el movimiento de la herramienta.

Ubicación o posición: Este sistema conforma eje principal de nuestro equipo, se puede trasladar en cualquier dirección de un plano. Las dos correderas que vinculan el equipo a las bases.

Descripción: Esta conformado un tubo largo de sección circular interceptado solidariamente en su extremo derecho por otros dos tubos que terminan en las correderas que estas a su vez se apoyan en el sistema de soporte. Volviendo al tubo largo, debemos destacar que en su extremo izquierdo se encuentran los sistemas de guía de plantilla y de interacción con el operador.  

·         Sistema de soporte de la máquina:

Principio de funcionamiento: Mantener la barra por donde se trasladan las correderas estática junto a la mesa de trabajo. Esencialmente son los vínculos fijadores del dispositivo.

Requerimiento para trabajo: Requiere la fijación mediante tuercas o un prensa de tal magnitud que se impida el movimiento en cualquier dirección del eje donde se apoyan las correderas. Como mínimo se debe soportar estáticamente el peso de la herramienta. 

Combinación: Su principal interacción es con el sistema de conducción del movimiento.

Control: No posee ningún elemento de control, y las señales que recibe y entrega son los esfuerzos transmitidos por el equipo.

Ubicación o posición: Se ubica en el borde de la mesa de trabajo, su posición debe ser siempre estática. Interactúa con las correderas.

Descripción: Son las bases de dispositivo, se encargan de fijarlo a la mesa de trabajo. Está conformado por dos bases triangulares ubicadas al los extremos un barra por donde se deslizan las correderas.

·         Sistema de soporte de la herramienta:

Principio de funcionamiento: Mantener la herramienta solidaria al movimiento del sistema conductor.

Requerimiento para trabajo: Soportar el peso y la inercia de la herramienta de trabajo, los esfuerzos asociado a esto están asociados a la herramienta escogida por el cliente. En general el diseño de este sistema contempla trabajar con equipos no más grandes a un taladro de hogar. Además de lo anterior dicho, se ha de considerar los esfuerzos para perforar y fresar la superficie de madera.

Combinación: Su principal interacción es entre el sistema de conducción y la herramienta perforadora de madera.

Control: Las señales que recibe es el apriete para la fijación de la herramienta y entrega son los esfuerzos transmitidos por el equipo a la herramienta.

Ubicación o posición: Se ubica al extremo derecho del sistema conductor, mantiene una posición perpendicular al plano de trabajo.

Descripción: Es el elemento que acopla la herramienta de trabajo al dispositivo, se encarga de mantener en una posición fija a la herramienta. Debe tener un alto grado de tolerancia de agarre ya que manejara herramientas de distinta forma y tamaño.

·         Sistema de guía en la plantilla (laser):

Principio de funcionamiento: Indicar mediante un laser sobre la plantilla o plano de trabajo la forma que se está calando sobre la madera. Estable el vínculo para de la guía copiar la figura deseada sin comprometer la plantilla.

Requerimiento para trabajo: Es necesario la activación o encendido del laser al momento de trabajar. A través del sistema de interacción con el operador se mueve o desplaza siguiendo a la plantilla.

Combinación: Su principal interacción es entre el sistema de conducción y el de interacción con el operador.

Control: La señal de entrada es la activación manual del laser y la señal de salida es la luz roja.

Ubicación o posición: Se ubica al extremo izquierdo del sistema conductor, mantiene una posición perpendicular al plano de trabajo.

Descripción: Es el sistema guía del equipo, al seguir con la luz roja del laser la figura de la plantilla, esta se copiará a la madera. Está compuesto por un emisor laser y un elemento fijador de este al sistema conductor.

·         Sistema de interacción con el operador:

Principio de funcionamiento: Proporcionar un apoyo para las manos del operador por donde guie al equipo en las direcciones necesarias según la plantilla.

Requerimiento para trabajo: Como esencialmente este sistema se encarga de transmitir la fuerza, el requisito entonces es que sea capaz de transmitir la fuerza del operador, proporcionándole a este ergonomía de trabajo.

Combinación: Funciona directamente con el sistema conductor.

Control: La señal de entrada son los movimiento realizados por las manos de operador, y las de salida son los movimientos del eje principal.

Ubicación o posición: Este se ubica justo al lado del sistema guía, al extremo izquierdo de la guía laser.

Descripción: Son los agarres que le facilitan al operador el manejo del equipo, están enfocados en ser ergonómicos y cómodos, de manera que el trabajo no tenga contratiempos por la dificultad de operación. El usuario solo sujetará al equipo a través de este sistema durante todo el tiempo.

·         Sistema de regulador de penetración:

Principio de funcionamiento: Establecer la máxima penetración sobre la madera por parte de la herramienta, además de funcionar con un pivote o apoyo.

Requerimiento para trabajo: Debe soportar como mínimo el peso de la herramienta y el del equipo de forma axial, además debe resistir los esfuerzos laterales producidos por el roce en el desplazamiento del equipo.

Combinación: Su principal interacción es entre el sistema de conducción y la herramienta perforadora de madera.

Control: La señal que recibe es la diferencia de altura en la punta perforadora de la herramienta y la punta de este, y la señal de salida es la profundidad de penetración.

Ubicación o posición: Se ubica al extremo derecho del sistema conductor, mantiene una posición perpendicular al plano de trabajo. Se encuentra al lado del sistema de soporte de la herramienta.

Descripción: Consiste en un tornillo con rosca ajustable cuya punta funciona de apoyo simple, para que la herramienta perfore debe tener la punta por debajo de este tornillo, entonces así se ajusta cuanto se quiere perforar. A pesar de ser simple este sistema regula la profundidad de penetración y evita sobre cargar el esfuerzo que realiza el operador para manipular al equipo.