PresentacióN Mesa X Y

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Alumnos: Castañeda Victoria Carlos Esteban Magdaleno Flores Julio César Rincón Martínez Diego Cecilio Asesores: Ing. Israel Vázquez Cianca Ing. Verónica Alejandra Alonso Gil

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Page 1: PresentacióN Mesa X Y

Alumnos:

Castañeda Victoria Carlos Esteban

Magdaleno Flores Julio César

Rincón Martínez Diego Cecilio

Asesores:Ing. Israel Vázquez CiancaIng. Verónica Alejandra Alonso Gil

Page 2: PresentacióN Mesa X Y

Contar con una herramienta para el trazado de circuitos impresos bajo normas específicas.

Contar con material y equipo en la ESIME UPA para el uso de los alumnos de Robótica.

Page 3: PresentacióN Mesa X Y

Rehabilitar las mesas X-Y con el fin de contar con una herramienta útil y de fácil acceso para el trazado de circuitos impresos de los alumnos de la ESIME Azcapotzalco.

Page 4: PresentacióN Mesa X Y

Los alumnos de la ESIME UA no contarían con una herramienta dentro del plantel que les permita elaborar circuitos impresos.

El equipo donado seguiría almacenado y sin darle un uso adecuado.

Page 5: PresentacióN Mesa X Y

El asunto a tratar o resolver en este proyecto es la siguiente:

¿Cómo se puede rehabilitar el equipo donado con el fin de proporcionar un servicio a los alumnos de la ESIME unidad Azcapotzalco para el trazado de circuitos impresos?

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La problemática del proyecto se divide en 3 áreas que se deben estudiar, desarrollar y resolver.

Desarrollo de la electrónica de potencia.

Desarrollo de Software.

Diseño de la etapa de control.

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Lenguaje de programación grafico o visual.

Lectura del archivo gerber.

Interpretar el archivo.

Codificar a posiciones.

Envío de información a puertos.

Formato propio de circuitos (funcional) sencillo de leer e interpretar.

Interpolación.

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Para esta área se han considerado los siguientes puntos:

Diseño de fuente de alimentación.

Información de sensores de posición.

Identificar características de los motores a pasos:◦ Cantidad de corriente demandada y el

voltaje utilizado.

◦ Velocidad máxima de giro.

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Programación del microprocesador.

Comunicación serial (computadora).

Traducir información a secuencia de pasos para los motores:◦ líneas

◦ curvas

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Entregar una placa fenólica impresa

Tomar la placa del almacén de entrada

Trazar el diseño sobre la placa

Dejar la placa en el almacén de salida

Page 11: PresentacióN Mesa X Y

Tomar la placa del almacén de

entrada

Trasladar efector final

Agarrar la placa

Bajar efector final

Subir efector final

Efectores neumáticos

Efectores hidráulicos

Motores a pasos

Motores CD

Motores CA

Ventosa

Gripper

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Trazar el diseño sobre la placa

Dejar la placa sobre la mesa X-Y

Interpretar diseño

Marcar pistas

Trasladar efector final

Soltar la placa

Bajar efector final

Subir efector final

Efectores neumáticos

Efectores hidráulicos

Motores a pasos

Motores CD

Motores CA

Fijar la placaPinzas

Guias

Generar el archivo de diseño

Leer el archivo de diseño

Bajar marcador

Desplazar marcador Mover motores

Page 13: PresentacióN Mesa X Y

Retirar la placa de la Mesa X-Y

Trasladar efector final

Bajar efector final

Subir efector final

Efectores neumáticos

Efectores hidráulicos

Motores a pasos

Motores CD

Motores CA

Agarrar la placaVentosa

Gripper

Posicionar la placa enel almacén de salida

Trasladar efector final

Bajar efector final

Subir efector final

Efectores neumáticos

Efectores hidráulicos

Motores a pasos

Motores CD

Motores CA

Soltar la placa

Dejar la placa en el almacén de

salida

Page 14: PresentacióN Mesa X Y

Requerimientos económicos

A1 No desperdiciar material

A2 Bajo costo de producción.

Page 15: PresentacióN Mesa X Y

B1 Capacidad de importar archivos generados en otros programas.

B2 Recomendar el tamaño de la placa conforme el tamaño del diseño.

B3 Diferentes anchos de pista (calculados según la corriente utilizada).

B4 Diferentes colores de línea para realizar el diseño. B5 Abrir varios diseños a la vez. B6 Crear base de datos de los componentes utilizados en

el diseño. B7 Editor asistente para modificar diseños ya creados. B8 Exportar a diferentes formatos. B9 Trazado de pistas multicapa. B10 Seleccionar de manera automática el tamaño de la

placa según el diseño. B11 No maltratar la placa B12 Que tenga un rango de grosores de pistas. B13 Sistema de detección de fallas.

Page 16: PresentacióN Mesa X Y

B14 Interfaz gráfica de usuario. B15 Interpretar archivo Gerber. B16 Extensas librerías de componentes normalizados. B17 Posibilidad de diseñar los propios componentes

(footprint). B18 Interacción amigable con el usuario. B19 Uso de sistema inglés o sistema métrico. B20 Trazado de una sola capa. B21 Trazos bien definidos B22 Almacén de entrada con charolas

intercambiables. B23 Trazado rápido B24 Que cuente con un botón de arranque y un botón

de paro de emergencia. B25 Almacén de salida

Page 17: PresentacióN Mesa X Y

C1 Almacén con varios tamaños de placas a la vez

C2 Espacio no mayor al de una mesa del laboratorio

Page 18: PresentacióN Mesa X Y

D1 Interfaz de usuario intuitiva.

D2 Vista preliminar del circuito sobre la placa.

D3 Que pueda trazar que elementos estarán colocados en la tableta.

Page 19: PresentacióN Mesa X Y

E1 Fácil de armar y desarmar

E2 Que sea fácil de instalar.

E3 Comunicación serial (USB) con PC.

E4 Interfaz mediante microcontrolador.

E5 Piezas de refacción comercial.

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F1 Materiales duraderos

Page 21: PresentacióN Mesa X Y

Deseables Obligatorios

B1 Capacidad de importar archivos generadosen otros programas.B2 Detectar el tamaño de la placa conforme eltamaño del diseño.B4 Diferentes colores de línea para realizar eldiseño.B5 Abrir varios diseños a la vez.B3 Diferentes anchos de pista (calculadossegún la corriente utilizada).B6 Crear base de datos de los componentesutilizados en el diseño.B7 Capacidad de modificar diseños ya creados.D1 Interfaz de usuario intuitiva.B8 Exportar a diferentes formatos.D2 Vista preliminar del circuito sobre la placa.B9 Impresión de doble capa.B10 Seleccionar de manera automática eltamaño de la placa según el diseño.C1 Almacén con varios tamaños de placas a lavezB11 No maltratar la placaA1 No desperdiciar materialB12 Que tenga un rango de grosores de pistas.D3 Que pueda imprimir que elementos estaráncolocados en la tableta.B13 Sistema de detección de fallas.

B14 Interfaz gráfica de usuario.B15 Interpretar archivo Gerber.B16 Extensas librerías de componentes normalizados.B17 Posibilidad de diseñar los propios componentes (footprint).B18 Interacción amigable con el usuario.B19 Uso de sistema inglés o sistema métrico.B20 Impresión de una sola capa.B21 Trazos bien definidosB22 Almacén de entrada con charolas intercambiables.B23 Impresión rápidaC2 Espacio no mayor al de una mesa del laboratorioE1 Fácil de armar y desarmarF1 Materiales duraderosA2 Bajo costo de producción.E2 Que sea fácil de instalar.B24 Que cuente con un botón de arranque y un botón de paro de emergencia.E3 Comunicación serial (USB) con PC.E4 Interfaz mediante microcontrolador.E5 Piezas de refacción comerciales.B25 Almacén de salida

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B

1

B

2

B

3

B

4

B

5

B

6

B

7

B

8

B

9

B1

0

B1

1

B1

2

B1

3

C

1

D

1

D

2

D

3

∑(+

)

%

B1 + + + + + - + + + - + - - + + + 12 8.823

B2 - + + + + - + + - - + - + + - + 10 7.352

B3 - - + + + - + + - - + - - + + + 9 6.117

B4 - - - + - - + - - - - - - + - + 4 2.941

B5 - - - - - - - + - - - - - + - + 3 2.205

B6 - - - + + - + + - - + - - + + + 8 5.882

B7 + + + + + + + + - - + - - + + + 12 8.823

B8 - - - - + - - + - - - - - + - + 4 2.941

B9 - - - + - - - - - - - - - - - + 2 1.471

B10 - + + + + + + + + - + - - + + + 12 8.823

B11 + + + + + + + + + + + + + + + + 16 11.76

4

B12 - - - + + - - + + - - - - + + + 7 5.147

B13 + + + + + + + + + + - + + + + + 15 11.02

9

C1 + - + + + + + + + + - + - + + + 13 9.558

D1 - - - - - - - - + - - - - - - - 1 0.735

D2 - + - + + - - + + - - - - - + + 7 5.147

D3 - - - - - - - - - - - - - - + - 1 0.735

Tota

l

136 100

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Orden de importancia Requerimiento deseable ∑(+) %

1 B11 16 11.764

2 B13 15 11.029

3 C1 13 9.558

4 B1 12 8.823

5 B7 12 8.823

6 B10 12 8.823

7 B2 10 7.352

8 B3 9 6.117

9 B6 8 5.882

10 B12 7 5.147

11 D2 7 5.147

12 B4 4 2.941

13 B8 4 2.941

14 B5 3 2.205

15 B9 2 1.471

16 D1 1 0.735

17 D3 1 0.735

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REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE REQUERIMIENTOS TÉCNICOS

B1 Capacidad de importar archivos generados en otros programas. Abrir archivos *.pcb

B2 Detectar el tamaño de la placa conforme el tamaño del diseño. Dimensiones mínimas: 5x5

Dimensiones máximas: 30x30

B4 Diferentes colores de línea para realizar el diseño. Contar con colores contrastantes para las líneas (negro, blanco)

B5 Abrir varios diseños a la vez. Aplicación multitareas

B3 Diferentes anchos de pista (calculados según la corriente

utilizada).

Cálculo de la corriente en función de la resistencia de la carga de pistas

B6 Crear base de datos de los componentes utilizados en el diseño. Dar un listado de los componentes usados en el diseño y sus características.

B7 Capacidad de modificar diseños ya creados. Rediseño de archivos *.pcb

D2 Vista preliminar del circuito sobre la placa. Muestra virtual de la placa terminada

B9 Trazado multicapa. Trazado de una capa, máximo dos capas

B10 Seleccionar de manera automática el tamaño de la placa según

el diseño.

Dimensionar de manera automática (mediante el software) la distribución de las

pistas

C1 Almacén con varios tamaños de placas a la vez Registrar en almacén número de placas y dimensiones de las mismas(5x5 hasta

30x30)

B14 Interfaz gráfica de usuario. Crear aplicación para la mesa x-y

B15 Interpretar archivo Gerber. Interpretarlo a movimientos de curvas o lineas

B16 Extensas librerías de componentes normalizados Librerías normalizadas para cada tipo de encapsulado.

B17 Posibilidad de diseñar los propios componentes (footprint). Especificar la disposición de pines del elemento que no se encuentra en la librería.

Page 25: PresentacióN Mesa X Y

B18 Interacción amigable con el usuario. Señalización de errores en la elaboración de pistas en la aplicación

B19 Uso de sistema inglés o sistema métrico. Dimensiones en pulgadas y centímetros, así como realizar las conversiones entre

ellas.

B20 Impresión de una sola capa.

B21 Trazos bien definidos Resolución en base a el paso y medio paso de los motores

B22 Almacén de entrada con charolas intercambiables. Que pueda almacenar tablillas de 5x5 hasta 30x30

B23 Impresión rápida Tiempo máximo de 10 minutos

C2 Espacio no mayor al de una mesa del laboratorio Volumen requerido de 100x100x100 cm

E1 Fácil de armar y desarmar Ensamble con uso de herramientas básicas y el menor número de piezas posible

F1 Materiales duraderos Resistentes a todo tipo de esfuerzos

A2 Bajo costo de producción. Precio menor al de una máquina para PCB

E2 Que sea fácil de instalar. Usar el menos número de piezas posibles. Manual de instalación.

B24 Que cuente con un botón de arranque y un botón de paro de

emergencia.

Señalización de arranque (verde) y paro (rojo)

E3 Comunicación serial (USB) con PC. Utilización de puerto serial, USB a serial.

E4 Interfaz mediante microcontrolador. Utilización de: PIC16F877, AVR, microprocesador (z80,6408)

E5 Piezas de refacción comerciales. Listar material con marca y precio.

B25 Almacén de salida tener un control del número de tablillas terminadas dentro del almacén

Page 26: PresentacióN Mesa X Y

REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE REQUERIMIENTOS TÉCNICOS

B1 Capacidad de importar archivos generados en otros

programas.

Abrir archivos *.pcb

B2 Detectar el tamaño de la placa conforme el tamaño del diseño. Dimensiones mínimas: 5x5

Dimensiones máximas: 30x30

B4 Diferentes colores de línea para realizar el diseño. Tener 5 diferentes colores para realizar el diseño.

B5 Abrir varios diseños a la vez. 2-5 diseños

B3 Diferentes anchos de pista (calculados según la corriente

utilizada).

2A – 0.8mm

5A – 2mm

10 A -4.5mm

B6 Crear base de datos de los componentes utilizados en el

diseño.

1000 componentes por capa

B7 Capacidad de modificar diseños ya creados. Desplazamientos en mm y pulgadas y rotaciones en grados de

pistas y footprint.

D2 Vista preliminar del circuito sobre la placa. Escala 1:3 con zoom variable.

B9 Trazado multicapa. 1 a 2 capas máximo.

B10 Seleccionar de manera automática el tamaño de la placa

según el diseño.

Diferentes tamaños de placa comerciales.

5x5, 5x10, 10x10, 15x10, 15x15, 15x20, 20x20, 30x30.

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C1 Almacén con varios tamaños de placas a la vez 4 tamaños distintos, 20 placas de cada uno.

B14 Interfaz gráfica de usuario. Resolución 1024x768 pixeles.

B15 Interpretar archivo Gerber. Leer los cuatro tipos de códigos del estándar RS-274X, los tipo N, tipo

G, tipo D y tipo M.

B16 Librerías de componentes normalizados Mínimo 1 librería normalizada de uso libre.

B17 Posibilidad de diseñar los propios componentes (footprint). 1000 componentes que se almacenan en una librería

B18 Interacción amigable con el usuario. Tamaño de botones, letra (Ingeniería del software)

B19 Uso de sistema inglés o sistema métrico. Realizar 2 tipos de conversiones (pulg - mm y mm a pulg)

B21 Trazos bien definidos Líneas continuas con una tolerancia del ±3% de su valor nominal.

B22 Almacén de entrada con charolas intercambiables. 8 charolas

B23 Trazado rápida Tiempo de trazado promedio de 10 minutos

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C2 Espacio no mayor al de una mesa del laboratorio Volumen requerido de 150x150x120 cm

E1 Fácil de armar y desarmar Mantenimiento realizado por una sola persona.

F1 Materiales duraderos Ciclo de vida mínimo de 5 años dependiendo del tipo de uso.

A2 Bajo costo de producción. Menor 5000 pesos

E2 Que sea fácil de instalar. Tiempo de instalación máximo de 1.5 horas.

B24 Que cuente con un botón de arranque y un botón de paro de

emergencia.

4 botones (arranque, paro, continuar y encendido)

E3 Comunicación serial (USB) con PC. Asíncrona, 9600 baudios, 8 bits, bit de paridad, bit de stop, bit de

inicio.

E4 Interfaz mediante microcontrolador. 4 canales ADC, 2 puertos de comunicación paralela y serial.

E5 Piezas de refacciones comerciales. -------------------------

B25 Almacén de salida 20 placas máximo. Charola ajustable al tamaño de placa.