Diseño del sistema de control de una máquina CNC láser de CO2 utilizando uC ATmega328P para optimizar el corte de acrílico

Abstract

En la presente tesis se describe el diseño del sistema control de una máquina de control numérico computarizado (CNC) láser de 𝐶𝑂2 y tiene como problema que los controladores existentes presentan problemas debido a que las empresas fabricantes de tarjetas de control tienen patentes sobre la tecnología, lo que dificulta las modificaciones necesarias del código. En la industria de vehículos menores, particularmente en el proceso de enmicado, el trazado de la plancha de acrílico con el molde puede generar rayaduras que resultan en una pérdida irreparable del material. La presente investigación presenta como metodología de tipo experimental y de nivel descriptivo. El desarrollo de la investigación consiste en realizar un controlador de máquina herramienta láser CNC basado en el uC (microcontrolador) ATmega328P que es programado en el lenguaje C. Asimismo, se resuelve el problema del algoritmo de nesting, que es el proceso fundamental para optimizar el corte de material. Como resultado se obtiene un eficiente sistema de control de máquinas CNC con láser de CO2, que mejorará la calidad y eficiencia del corte de acrílico, disminuyendo el tiempo y los gastos asociados a la producción.

This thesis describes the design of a control system for a computer numerical control (CNC) CO2 laser machine. The problem addressed is that existing controllers fase challenges due to control board manufactures holding patents on the technology, making necessary code modifications difficult. In the industry of smaller vehicles, specifically in the lamination process, tracing the acrylic sheet with the mold can lead to scratches, resulting in irreparable material los. The present investigation presents as a methodology of experimental type and descriptive level. The development of the research, it consists of making a CNC laser machine tool controller based on the ATmega328P uC (microcontroller) that is programmed in the C language. Likewise, the problem of the nesting algorithm is solved, which is the fundamental process to optimize the cutting of material. The result is an efficient control system for CNC machines with CO2 lasers, which will enhance the quality and efficiency of acrylic cutting, reducing the time and expenses associated with production.