592 Construccion de Una Maquina Cnc Para Hacer Circuitos Impresos

Construccin de una mquina CNC para hacer circuitos impresosEscrito por Alfredo Rossini

{loadposition user19} El trabajo est basado en un proyecto similar de Lus Rueda http://r-lui s.xbot.es . Est pensado para hacer trazados (En bajo relieve) sobre madera u otros materiales. El CNC de este proyecto est pensado fundamentalmente para construir prototipos de circuitos impresos. Tambin se pueden hacer trazados en madera y otros materiales livianos. De esta direccin se puede bajar un ZIP de 1.5 Mb, con la siguiente informacin:

1) Documento Word con la informacin completa, gran cantidad de fotos, esquema, explicaciones y procedimiento detallado de operacin.

2) Artculos recopilados de Internet con informacin importante sobre motores paso a paso y otros.

3) Ejecutables de los tres programas mencionados.

4) Archivos fuente de los tres programas mencionados.

5) Los drivers necesarios.

El proyecto CNC consta de la mquina propiamente dicha, que tiene tres ejes de movimientos: el plano de trabajo con direcciones X e Y, y el eje vertical Z.

Para cada eje de movimiento, tiene un motor paso a paso con un tornillo de paso 1 mm. El motor requiere 96 pasos para girar una vuelta, de manera que un paso del motor, equivale a un

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desplazamiento cercano a la centsima de mm, lo que es una precisin muy interesante.

Puede realizar tallados en bajo o alto relieve.

Los tres motores son controlados por un programa en la PC, llamado CNC.exe, que manda seales a una interfase electrnica, que es la encargada de manejar la parte de potencia del CNC.

Los datos al programa CNC.exe, son pasados a travs de un archivo de texto con extensin .CNC.

El diseo del trazado, para este proyecto, tal como est creado, se debe hacer en AutoCad, que es un programa usado muchsimo en diseo y CNC.

Se pueden usar otros programas de diseo, pero requieren algo de modificacin del programa decode.exe.

Los programas de diseo generan archivos de impresin, de acuerdo a los drivers que usen. El AutoCad genera archivos tipo PLT, con el driver que propongo usar. Este archivo .PLT es decodificado por decode.exe, para transformarlo en .CNC, que reconoce el programa de PC.

El programa CNC.EXE, simplemente carga el archivo.CNC, y ejecuta la tarea, parando al llegar a la ltima instruccin, avisando con un cartel.

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Programas en Visual Basic 6.0Usamos tres programas:

CNC.EXE

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DECODE.EXE

POSICIONADOR.EXE

El programa de trabajo es el CNC.EXE, que usa a los otros dos como subprogramas, uno para convertir el archivo PLT a CNC y el otro permite posicionar manualmente la herramienta en el origen elegido, para comenzar el trabajo.

Este CNC (mquina) no tiene un origen fijo, como por ejemplo el scanner. De manera que el origen se elige a voluntad, primero en el AutoCad y luego en el CNC, mediante el posicionador manual.

{loadposition user19} El procedimiento usual de trabajo es:

1) Generar el dibujo AutoCad.

2) Generar el archivo.PLT

3) Arrancar CNC.EXE

4) Generar el archivo.CNC

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5) Cargar el archivo.CNC

6) Posicionar la herramienta en el origen

7) Ejecutar el Trazado o Trazar.

En el caso de un circuito impreso, el origen se puede ubicar en una esquina de la plaqueta, para que sea fcil identificarlo al posicionar.

Programa CNC.EXEVer la figura de arriba.

En la pantalla negra, se ir dibujando el trazado a medida que avanza.

Se ve el botn del Posicionador, el Convertidor de PLT a CNC y el de Trazado.

Ms abajo se puede cargar el archivo CNC. El TextBox se limpia solo, al iniciar la carga, de todas maneras, cuando se desee se puede limpiar la pantalla y el TextBox con el botn Limpiar.

El dibujo en ACAD, se hace siempre en escala 1:1 y se plotea con esa escala, solo por practicidad. En este CNC de 96 pasos por mm, se debe usar una Escala de CNC de 2.4. Si por cualquier causa se desea achicar o agrandar el Trazado, se cambia su valor, menor o mayor a

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1, para achicar o agrandar.

La Profundidad marcada en el TextBox, se refiere a la posicin en que dejamos la punta de la herramienta cuando usamos el posicionador. Tener en cuenta que es conveniente dejarla 50 o 100 pasos por encima de la superficie a trabajar.

Programa DECODE.EXEEn el programa, al arrancar aparece una ayuda sobre su uso.

En el directorio Programa Decodificador, estn los archivos fuente, para quien quiera modificarlo a su gusto o agregar nuevas operaciones a decodificar.

Programa POSICIONADOR.EXE

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Lasexactamentelamostrandoque se desea herramienta5sobre laelije la direccin del crculo rojo es precisamente velocidad ypor mm. 5de la avanzar, ylos centsimas de mm. desplazamiento. esopasos Eje puede cambiar durantepuede editar, de ponerlos Se selecciona la 96 pasos else la Z. acumulado.unasluego movimiento. trabajo. El por Son flechas muestran el movimiento pasos son Se Subir yTextBox va herramienta. valor el se mesa para ejemplo la cero. En elije Bajar hace de con el los a cantidad

Esquema del controlador de los motores

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Los tresque son Control ms3.detrafo impresorasAmp., PC,lala puentey en paralelo. Toma 0.7 Amp. 0transistores,como 0 motorescon plaqueta perforada de y xpuestas mxima que soportan porseala motores, a y lostrabajan unadeEje V, 3del exceden a5travscm.Eje y) estn controlados loscontroladorllegaello,el ULN2803dos 25V. z) tienepicoconparacorriente satisfactoriamente con corriente. deyalimentacin es chicouF generada(1.4desuso, trabajan LosULN2803,electroltico de 1000 estmedio paso, dos de untensindel puertoal cortar lade diodos transistores en la salidas Eje x inducida paralelo, Datos La Vcc. 7son para los asobre (Del grandes por Amp 12 fuente motores por armado a El los est proteger 10 rectificador y condensador de recuperadosunlos mas 12

Consideraciones sobre el uso del AutoCad

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Se usa el AutoCad, porque pareciera que es el programa ms usado para diseo tanto por mecnicos como arquitectos y permite obtener archivos de impresin compatibles con CNC.

Se lo usa tambin en los CNC en serio, para pasar del diseo directamente a la fabricacin de piezas.

Los dibujos deben ser hechos con lneas, polilneas, curvas, textos.

Lo otro importante, es que el CNC sigue la secuencia del dibujo, de manera que conviene hacerlo ordenado, si se puede, para que el CNC no se la pase viajando con la herramienta levantada, de un lado para otro, sin hacer nada.

El mismo procedimiento, sin las perforaciones, se puede usar para cualquier diseo de tallado en madera u otros materiales.

Procedimiento para obtener los archivos CNC de un circuito impreso que diseamos 1) Disear el circuito impreso en el editor que les guste.Puede ser cualquiera. Acomodar el borde de la placa a las medidas deseadas finales. En el ejemplo es 60 x 50 mm.

Una vez terminado el diseo, acomodarlo en el monitor de la PC y sacar una copia de pantalla, con Shift Imprimir Pantalla.

2) Copiarlo con Control - V en el MSPaint, u otro editor de grficos.

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El MSPaint viene con el Windows y es fcil de usar. Recortar la imagen obtenida, a los lmites de la placa (Los 60 x 50 mm)

Esta imagen es la recortada y representa 60 x 50 mm, que es la medida exterior de la placa. No hace falta guardar esta imagen en un archivo.

Con lnea gruesa Fucsia, le dibuj en borrador las lneas que cortar el CNC.

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3) Abrir el ACAD 2000 y cargar el archivo CNC Vacio.DWG.Est en el directorio Archivos CNC.

Seleccionamos el Layer o Capa 0. En el MSPaint seleccionamos todo y copiamos la imagen al portapapeles. Hacemos en el ACAD Control V y nos aparece lo siguiente:

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4) Dibujar el Trazado de las lneas.Seleccionamos el Layer Trazado. Aqu dibujaremos las lneas que recortar o vaciar el CNC, dejndonos islas aisladas. Lo haremos con la gua de las lneas Fucsia, borrador.

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En un minuto dibuj las lneas. Observar que estamos en Layer o Capa Trazado.

Cambiamos a Layer Perforaciones. Aqu marcaremos las perforaciones Copiando y

5) Marcar las perforaciones.

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Pegando Mltiple, el crculo que est arriba, en el rectngulo rojo. No se debe cambiar la medida del radio, pues a este lo detecta el programa que crea el archivo CNC. Recordar que el CNC seguir el orden en que hemos copiado los crculos. Conviene ir trazando siguiendo lneas rectas.

El tiempo empleado fue de dos minutos.

6) Crearemos ahora los archivos .PLTVerifico que el origen est en la esquina inferior izquierda. Apagamos los layers 0, y defpoints y Perforaciones, mantenemos prendido el Layer Trazado.

Este es el trazado que har el CNC, creando las islas.

Plotearemos esta imagen.

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Para las perforaciones, apagamos trazado y prendemos Perforaciones. Seleccionamos Layer Perforaciones. perforaciones. Realizamos el mismo procedimiento pero con archivo Triac Perf.PLT. As se ven las

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abre el procedimiento de archivos.complicado llevaselector de diez minutos,mismo texto, Luego seleccionarpara sequeTriac perf.PLT. SeenPCB.solo unos archivos. Elegiremos del PCB Se estamos listosy Convertir PLT perforaraparecerel mismo directorio y con el a partir Triac ser traz.CNC. traz.PLT otra aceptarlo Trazarparece se nuestro el All seleccionar Abrir Archivos.PLT. CNC.graba crear Triac perf.CNC Abrimos y al vez elegimos y a Nos diseado. Todo este Decodificador convierte y Ya

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Fabricacin del CNC

La superficie til (De trabajo), es cercana al formato A4, de 210 x 297 mm. Lo usual que usar ser de 10 x 10 cm, supongo, como mximo.

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