Software de diseño de la maquina PCAM

7/29/2019 Software de diseo de la maquina PCAM

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5/8/2013

EP-Q | Ramiro Esquivel Flix

UNIVERSIDADTECNOLGICADEL ESTADO

DE

ZACATECAS

MAQUINADO DE CIRCUITOSIMPRESOS/DISEO DE INTERFACESELECTRNICAS


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I

Tabla de contenidoSoftware de diseo de la mquina EP-Q PCAM ................................................... 1

Exportar archivo de diseo a la mquina. ..................................................... 9

Abrir y exporar el rea de trabajo. ............................................................. 9

Realizar prototipo en mquina PCB ............................................................ 13

Termino de prototipo y limpieza de mquina y rea de trabajo. ......................... 18

Figura 1 Logo Software PCB Prototype Machine .................................................... 1Figura 2Pantalla principal PCB PROTOTIPE...................................................... 1Figura 3 Menu Abrir nuevo documento ............................................................... 2Figura 4 Seleccin de archivos ........................................................................ 2

Figura 5 Circuito en PCB Prototype Machine ........................................................ 3Figura 6 Ajustar Drill................................................................................. 3Figura 7 Procedimiento ajuste del drill............................................................... 4Figura 8 Ajuste del Drill Completo.................................................................... 4Figura 9Botn Select Counter Line................................................................ 5Figura 10 Procedimiento de linea de contorno ....................................................... 5Figura 11Botn Counter Line Offset .............................................................. 5Figura 12 Diametro de linea de contorno............................................................. 5Figura 13 Procedimiento de linea de contorno ....................................................... 6Figura 14Botn Calculate ......................................................................... 6Figura 15Opciones de parametros de Calculate .................................................. 7Figura 16Grabado de placa con parametros de Calculate predeterminados .................... 7Figura 17Grabado de placa con parametros de Calculate modificados ......................... 7Figura 18 Vista previa de Calculate con parametros modificados................................... 8Figura 19 Reajuste del rea de trabajo ............................................................... 8Figura 20Opciones de pestaa File ............................................................... 9Figura 21 Tarjeta flash insertada en la EP-Q ....................................................... 10Figura 22 Pantalla principal del EP-Q .............................................................. 10Figura 23 Plataforma del rea de trabajo del EP-Q ................................................ 10Figura 24 Menu inicial del EP-Q .................................................................... 11Figura 25 Teclado del EP-Q ......................................................................... 11

Figura 26 Seleccin de Archivo ...................................................................... 11Figura 27 Menu del archivo .......................................................................... 11Figura 28 Seleccin de cara de la placa ............................................................. 12Figura 29 Menu del rea de trabajo ................................................................. 12Figura 30 rea de trabajo en la plataforma ......................................................... 12Figura 31 Fijar placa en la plataforma .............................................................. 13Figura 32 Asignar rea de trabajo manualmente.................................................... 13Figura 33 Menu Principal............................................................................ 13


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Maquinado de circuitos impresos/Diseo de interfaces electrnicas

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Figura 34Menu de Run ........................................................................... 14Figura 35 Submenu de Engrave ...................................................................... 14Figura 36 Pantalla de cambio de herramienta....................................................... 15Figura 37 Cabezal en posicion de cambio de herramienta .......................................... 15Figura 38 Procedimiento de cambio de herrmienta ................................................. 15

Figura 39 Menu de ajuste y calibracion de herramienta ............................................ 16Figura 40 Botn/Tecla Job ........................................................................... 16Figura 41 Ubicacin del micrometro en la EP-Q.................................................... 16Figura 42 Calibracion de la herramienta de gravado ............................................... 17Figura 43 Pantalla de informe de proceso ........................................................... 17Figura 44Seleccin proceso de Router ........................................................... 18Figura 45 Placa con grabado y Router.............................................................. 18


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Software de diseo de la mquina EP-Q PCAM

Figura 1 Logo Software PCB Prototype Machine

Para comenzar la fabricacion de la placa de circuito impreso, se tendra que habergenerado los archivos gerber desde el software de diseo de pcb (ARES protes o PCBwisard); se abre el software de PCAM (PCB prototype machine) en el cual se dara click

en la opcion New Proyect.

Figura 2 Pantalla principal PCB PROTOTIPE

Enseguida aparecera la siguiente ventana:


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Figura 3 Menu Abri r nuevo documento

Por defaul donde dice Aperture Source vendra seleccionado PROTEL, pero como se esta

trabajando con PROTEUS se selecciona la opcion USER-DEF

Y se empiezan a cargar los archivos gerber.

Figura 4 Seleccin de archivos

Cuando se crean los archivos gerber ARES se crean 3 el archivo Botton Copper, Drill, yuno de readme ese ultimo no tiene importancia, asi que se enfocaran en los 2 primeros,

el archivo drill no tiene mayor complicacion ya que ambos archivos son iguales (drilldata corresponde a Drill) y (Solder Side corresponde a Bottom Copper), la casilla deComponent Side se quedara vacia ya que el diseo es de una sola cara.

Al terminar de cargar los archivos se le da en OK y creara el siguiente diseo:


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Figura 5 Cir cuito en PCB Prototype Machine

Pero como veran el Drill (puntos verdes) salio fuera de margen por lo que se ajusta el

Drill para que quede correctamente acomodado, se ajusta de la siguiente manera:

Figura 6 Ajustar Dril l

Damos click derecho y apareceran los siguientes menus se dara click en adjust para quese acomode el Drill de forma correcta.


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Figura 7 Procedimiento aju ste del dri ll

Al darle click en adjust se selecciona algun Drill que se pondra en morado como laimagen de la izquieda, esto servira para seleccionar el conjunto de Drills, ahora lo quefalta es seleccionar donde se quiere acomodar, le daremos click en donde se quiera quebaya acomodado el Drill en este caso como en la imagen de la derecha que hara que elpunto se ponga gris esto ara que el drill quede de la siguiente manera:

Figura 8 Aju ste del Dri ll Completo

Como podran ver el Drill y las pistas ya coinciden de forma correcta, cabe recalcar queen ocaciones no se tiene que ajustar el Drill ya que ah veses que se exporta acomodado.

Ahora se creara el ROUTER mediante el boton de Select Counter Line al darle click elcursor cambiara a una cruz y se tendra que seleccionar el marco de el circuito, para


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saber que se a seleccionado bien el marco este devera ponerse en blanco de la

siguiente manera:

Figura 9Botn Select Counter Line

Figura 10 Procedimiento de li nea de contorno

Como pueden ver el marco que era azul cambio a blanco esto indica que se haseleccionado correctamente el router, despues de tener seleccionado el marco le damosclick al boton de Counter Line Offset y aparecera la siguiente ventana:

Figura 11Botn Counter Line Offset

Figura 12 Diametro de linea de contorno


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En la cual se modifica la caja de texto a 0.5 y se le dara click en OK esto ara queautomaticamente aparesca la siguiente pantalla:

Figura 13 Procedimiento de li nea de contorno

La primer pantalla muestra como aparece la pantalla despues de darle OK en esta aunno se a seleccionado nada, aqu se tiene que seleccionar donde se quiere que sea elROUTER por fuera o por dentro de el marco en este caso se selecciono por fuera, alpasar el cursor por arriva este se pondra en rojo como en la segunda imagen, y al darleclick izquierdo este se pondra en verde como la 3er imagen, y al darle click derecho sepasara a la imagen del circuito pero ya con el ROUTER seleccionado como el la 4taimagen.

Despues se pasa a la seccion de calcular, esta opcion sirve para mandarle las ordenes ala maquiina ya que si se exporta el archivo asi como esta la mquina no haria nada soloel marco de trabajo mejor conocido como ROUTER.

Asi que damos click en Calculate lo que nos enviara a la siguiente ventana:

Figura 14Botn Calculate


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Figura 15Opciones de parametros de CalculateLa imagen de la izquiera muestra las opciones que nos manda el programa por defaul setiene que modificar en base con en la imagen de la derecha, aunque esto queda adecisin del usuario ya que en Method seleccionamos las Herramientas de diseo en laimagen de la izquierda nuestra placa quedaria de la siguiente forma:

Figura 16Grabado de placa con parametros de Calculate predeterminados

Y con la seleccin de la derecha nuestra placa quedaria de la siguiente forma:

Figura 17Grabado de placa con parametros de Calculate modificados

Nota estas placas solo son de referencia para que vean la diferencia entre un metodo yotro.


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Al darle en OK depende del metodo que ayamos escogido trazara un margen que sera enel que la mquina se guie para gravar y fresar.

En este caso se selecciono el segundo metodo:

Figura 18 Vi sta previa de Calcul ate con parametros modif icados

Aqu como se podra ver se marco un contorno entre las lineas esto es lo que la mquinagravara y fresara

Despues se reacomodara el rea de trabajo.

Figura 19 Reajuste del rea de trabajo

Aqu es donde se puede modicar el rea de trabajo, en la imagen de la derecha dandoleclick derecho y seleccionado Move, asi lo asignamos en donde veamos conveniente,estando en esta pantalla tambien podemos copiar el diseo para acerlo en serie.


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Exportar archivo de diseo a la mquina.

Al haber concluido con el diseo, ahora se exporta el archivo de diseo a la memoria dela mquina mediante la opcion File-Export EPQ Working File, como se mustra acontinuacion:

Figura 20Opciones de pestaa File

Si tenemos la tarjeta flash introducida en la PC se exporta el archivo directamente en lamemoria, si no pues se guarda y solamente se copia cuando introduscamos la tarjeta.

Abrir y exporar el rea de trabajo.

Para que la mquina funcione debe tener introducida la memoria flash ya que aparte detener los archivos de diseo, tambien esta incluido el sistema operativo que es con elcual la mquina funciona.

Al insertar la tarjeta flash en la ranura y prender la mquina aparecera un mensaje dela siguiente forma:


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Figura 21 Tarj eta fl ash i nsertada en l a EP-Q

Figura 22 Pantalla principal del EP-Q

En el cual dice que al precionar ENTER mandara el cabezal a la posicion inicialde la mquina.

Figura 23 Plataf orma del rea de trabajo del EP-Q

Despues que el cabezal llege a la posicion inicial desplegara el siguiente menu el cual esel menu principal de la mquina.

[MESSAGE BOX]

Press [ENTER] HomeVer. 2.1


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Figura 24 Menu in icial del EP-Q

Para seleccionar las opciones del menu podemos mediante las teclas de navegacionArriva/abajo seleccionar la opcion deseada y luego dar ENTER para desplegar elsubmenu de la opcion seleccionada, tambien podemos simplemente precionarmediante las teclas de numeracion la opcion deseada, por lo que se precionara la tecla1 para seleccionar nuestro archivo que cargamos.

Figura 25 Teclado del EP-Q

Figura 26 Seleccin de Archivo

Asi que se selecciona el archivo que se quiera cargar en este caso el archivotermometro.epq por lo que el menu quedara de la siguiente forma:

Figura 27 Menu del archi vo

Despues de haber seleccionado el archivo se seleccionara el lado de la placa mediante laopcion TOP/[BOT] para poder trabajar con la placa de forma correcta tendra que estarseleccionada la opcion BOT ya que esta es la que trabaja en la cara BOTTOM como ya sehabia mencionado anteriormente en proteus, cuando trabajas con una placa de 2 carastendras que seleccionar una cara a la ves, es decir la opcion TOP se referira a el lado delos componentes, y la opcion BOT se referira al lado de las pistas, y como se estatrabajando con una placa de una sola cara se debe de tener seleccionada la opcion BOT.Como se muestra en la imagen.

1 * File [TERM]2 TOP/ [BOT]3 Work Area4 Run

1 * TERMOMETRO.EPQ

2 DEMO.EPQ

1 * File []2 TOP/ [BOT]3 Work Area4 Run


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Figura 28 Seleccin de cara de la placa

Ahora se explorara el rea de trabajo para ver donde se colocara la placa dentro de lamesa de trabajo de la mquina.

Figura 29 Menu del rea de trabajo

Al ir seleccionando el rea de trabajo el cabezal se ira moviendo trazandoimaginariamente un rectangulo eso equivaldria a el rea de trabajo y ah es dondecolocaremos la placa de cobre.

Figura 30 rea de trabajo en la pl ataforma

En la imagen de la izquierda se esta seleccionado Goto Left Top y en la de la derecha

Goto Left Bot.

Al saber donde esta uvicada el rea de trabajo se puede poner la placa en la mesa de

trabajo

1 * Goto Left Top2 Goto Right Top3 Goto Left Bot4 Goto Right Bot

1 File [TERM]2 TOP/ [BOT]3 * Work Area4 Run

1 File [TERM]2 * TOP/ [BOT]3 Work Area4 Run


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Figura 31 Fi jar placa en l a plataforma

Mediante el menu de Work Area tambien se puede modificar el rea de trabajo, estandoen el menu del Work Area mediante la tecla de navegacion Abajo se encontrara el

siguiente submenu:

Figura 32 Asignar rea de trabajo manualmente

En el cual al seleccionar cualquier opcion reasignaremos el rea de trabajo partiendo dela opcion seleccionada.

Realizar prototipo en mquina PCB

Al tener ya bien fijada la placa se procede a la siguiente opcion desde el menu principal:

Figura 33 Menu Pri ncipal

1 File [TERM]2 TOP/ [BOT]

3 Work Area4 * Run

1 * Assign Left Top2 Assign Right Top3 Assign Right Bot4 Assign Left Bot


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Al entrar al menu RUN se empieza a reliazar el prototipo automatizado de PCB:

Figura 34Menu de Run

A continuacion se definira para que sirve cada seleccin:

Register: esta seleccin sirve para cuando se hacen placas de doble cara, consiste en 2hoyos de registro los cuales sirven como guia para voltear la placa entre una cara y otrapara que queden bien calibrada y no salgan movidas las lineas

Nota: este metodo aun no es posible de realizar ya que se ocupan unos pernosespeciales que entrarian en los hoyos de registro

Drill: esta opcion es la que realiza las perforaciones que manda el software de diseoelectronico.

Engrave: esta opcion es la mas importante ya que esta es la que realiza el gravado y elfresado del prototipo esta opcion corresponde a lo que a lo que se hizo anteriormente ensoftware de diseo de la mquina la opcion calculate .

Router: esta opcion es la que realiza el marco de la placa y corresponde a las funcionesde Select Counter Line y Counter Line Offset.

Se comenzara con la opcion de Engrave donde nos mandara a la siguiente pantalla:

Figura 35 Submenu de Engr ave

En el cual podemos trabajar por separado con cada herramienta ya sea T1 o T2 peropara mayor rapides le se selecciona en Engrave All Layer para trabajar de manera maseficaz y rapida, lo que nos enviara a la siguiente pantalla:

1 * Engrave All Layers2 T1ISO (0.20mm)

3 T2ISO (0.50mm)

1 Register2 Drill3 * Engrave4 Router


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Figura 36 Pantal la de cambio de herramienta

Como podran ver aparte de que salio ese menu en la pantalla nuestro cabezal se moviode la siguiente forma mediante la cual procedemos a cambiar la herramienta:

Figura 37 Cabezal en posicion de cambio de herrami enta

Si se fijan en al pantalla aparece que tipo de herramienta requiere en este caso la T1ISO90 Yellow por lo que se introduce en el taladro.

Figura 38 Procedimiento de cambio de herrmienta

Y se fija de forma que quede bien sujeta para que no aya de riesgo de que se salga o deque se rompa porque quedo floja.

[Change Tool]----Engrave Bit----T1ISO 90 (Yellow)[ENTER], [EXIT]


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Despues de introducir la herramienta se da click en ENTER lo que activara el taladro y elcabezal se ira a la posicion de inicio en donde se calibra el ancho de herramienta y laprofundidad para el gravado.

Figura 39 Menu de ajuste y calibr acion de herr amienta

Tambien se acativara el siguiente menu donde nos dice que esta es la prueba de anchode herramienta en donde al precionar la tecla JOG se activara nuestro eje Z que seracalibrado mendiante un micrometro.

Figura 40 Botn/Tecla Job

Figura 41 Ubicacin del micrometro en l a EP-Q

Tienes que tener mucho cuidado de que antes de precionar job el micrometro este entope asta abajo para que al bajar no dae o perfore la mesa de trabajo.

[Tool Width Test]

[JOG] Tool Up/DownArrow Key to Move1234 Set Move Speed


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Figura 42 Calibr acion de la herr amienta de gravado

Aqu se observa como se calibra la herramienta en donde podemos observar que la puntaesta pegando en la placa de esta forma calibramos la profundidad ya que como es unapunta en v si le damos mucha profundidad podria tener resultados erroneos ya que entremas pronfunda mas ancho sera el gravado.

Si no sabes como operar el micrometro o como leerlo favor de pasar al manual de lamquina en donde viene especificado como leer y operar el micrometro.

Despues de haber calibrado la herramienta se da click en ENTER y aparece el siguientemensaje en la pantalla:

Figura 43 Pantal la de inf orme de proceso

En esta pantalla se puede observar el avance de el prototipo en la seccion de 1/1486oviamente esta sifra es solo un ejemplo ya que cada numeracion depende del tipo dediseo.

Y la mquina empezara a trabajar primero con esa herramienta y al terminar esteprimer proceso dara un mensaje de que ocupamos cambiar la herramienta para seguircon T2ISO BLUE, nuevamente se tendra que calibrar la herramienta, al terminar estesegundo proceso pasaremos al ROUTER, ya que el proceso de ENGRAVE a finalizado.

[Status Box]----Engraving----

T1ISO 90 Yellow1/1486


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Figura 44Seleccin proceso de Router

En el router la interfaz es la misma le damos enter y nos mandara el cabezal al rea decambiar herramienta y nos especificara que herramienta ocupa, la calibracion es igualque en la opcion de gravado.

Al finalizar el ROUTER podemos o no proceder al DRILL aunque al parecer esta mquinatiene una falla en esta opcion ya que al momento de calibrarla se atora por lo que serecomienda calibrarla en cualquier otra opcion ya sea ROUTER ENGRAVE despues decalibrarla se pasa a DRILL en donde se empieza con la perforacion.

NOTA Devido a las caracteristicas de la mquina, se puede recalcar que esta mquinano esta hecha para taladrar, el Drill puede servir como punto de broca, para despueshacer el hoyo para mayor seguridad ya que si no calibramos de forma correcta la brocacorremos el riesgo de que esta perfore la mesa de trabajo o que se rompa ya que estasbrocas son muy sencibles y delicadas, por eso decimos que podemos o no proceder alDRILL ya que hay cierto riesgo, si lo prefieres puedes hacer las perforacionesmanualmente

Termino de prototipo y limpieza de mquina y rea de trabajo.

Con esto se concluye el diseo de un prototipo:

Figura 45 Placa con grabado y Router

1 Register2 Drill3 Engrave4 * Router


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NOTA: La imagen de la placa es solo una referencia de cmo quedaria el diseo.

Despues de que se retira la cinta pasamos a la limpieza de la mquina ya que si se dejaasi con el tiempo se ira deteriorando ya que se debe de limpiar y sacudir todo el polvoque queda en esta, ya que las partes movibles pueden ser afectadas si no tienen unacorrecta lubricacion por eso es de vital importancia aspirar todo este polvo y dejar todala mquina limpia.

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