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Title: Diseño y construcción de robot cartesiano para el corte de modelos 3d de poliestireno
Authors: Bravo Arriciaga, Luis Eduardo
Velasco Mosquera, Pablo Fernando
Keywords: MECÁNICA
ROBÓTICA
MODELO 3D
Issue Date: 24-Mar-2021
Publisher: Quito, 2021.
Citation: Bravo Arriciaga, L. E. & Velasco Mosquera, P. F. (2021). Diseño y construcción de robot cartesiano para el corte de modelos 3d de poliestireno. 157 hojas. Quito : EPN.
Abstract: In the present work, a Cartesian robot which allows the cutting both in 2D and 3D of expanded polystyrene (EPS) was designed and built. For its design, the concurrent design methodology was used, this consists of the studying of the user needs and the requirements of the machine; In order to divide it into modules, launch several solutions and choose the best option. Thus, it was chosen to use linear guides for movement in the X axis, and a frame comprised of 20 series V-type profiles and linear sliders for movement in the Y axis. For 3D cutting, it has a rotary axis which contains a stepper motor and a clamping system for EPS blocks. The material is cut by heating a 26-gauge nichrome wire (80% Ni and 20% Cr) at high temperatures. Therefore, as in the realization of 3D figures, the machine generally makes axisymmetric 2D profiles, and they are repeated continuously depending on the degrees of rotation of the EPS. Finally, several modes of operation of the machine were studied, which consisted of varying the cutting speed and the current that circulates in the wire. Consequently, it was obtained as a result that the optimum mode of operation is 2.2 amps and 250 mm / min.
Description: En el presente trabajo se diseñó y construyó un robot cartesiano que permite el corte tanto en 2D y en 3D de poliestireno expandido (Expanded Polystyrene/EPS). Para el diseño se utilizó la metodología de diseño concurrente, la cual consiste en estudiar las necesidades del usuario y los requerimientos de la máquina; para así poder dividirla en módulos, arrojar varias soluciones y escoger la mejor opción. Es así como se eligió utilizar guías lineales para el desplazamiento en el eje X, y un marco comprendido de perfiles tipo V serie 20 y deslizadores lineales para el movimiento en el eje Y. Para el corte en 3D posee un eje giratorio que contiene un motor a pasos y un sistema de sujeción para bloques de EPS. El corte del material se lo realiza calentando un hilo de nicromo (80% Ni y 20% Cr) de calibre 26, a temperaturas altas. Por ende, en la realización de figuras en 3D la máquina realiza perfiles en 2D axisimétricos generalmente, y se repiten continuamente dependiendo de los grados de rotación del EPS. Por último, se estudiaron varios modos de operación de la máquina, que consistía en variar la velocidad de corte y la corriente que circula en el hilo, En consecuencia, se obtuvo como resultado, que el modo óptimo de operación es de 2.2 amperios y 250 mm/min.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21545
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