Diseño de un robot delta para el posicionamiento de componentes electrónicos en circuitos impresos durante su ensamblaje (2016)
En este documento se presenta el diseño de un sistema robotizado tipo paralelo de morfología Delta, el cual es capaz de posicionar componentes de tecnología SMT/SMD dentro de tarjetas electrónicas PCB en el proceso de ensamblaje de las mismas. El proyecto enmarca el diseño de una máquina prototipadora, cuyo público objetivo se encuentra centrado en laboratorios electrónicos dedicados al diseño de circuitos impresos, instituciones académicas, universidades y pequeñas industrias. Este trabajo se presenta a la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Occidente de Santiago de Cali, Colombia, bajo la modalidad Proyecto de Grado para optar al título de Ingeniero Mecatrónico. El objetivo principal se encuentra en el diseño de la máquina, detallando su proceso dentro de cuatro objetivos específicos que contemplan todo un desarrollo mecatrónico que se puede resumir en el diseño electrónico, diseño mecánico, diseño de software y el diseño del sistema de control. En la actualidad, los procesos de elaboración de prototipos de tarjetas electrónicas conllevan diferentes fases en su desarrollo, cuyo proceso implica diferentes formas de ejecución, algunas muy convencionales y/o artesanales, otras muy tecnificadas; sin embargo, la fase de ensamblaje y posicionamiento de los componentes electrónicos, implican en muchos casos una intervención manual debido a la gran diversidad de tipos de dispositivos, formas de ensamblaje y tamaños de componentes. En los procesos de prototipado y ensamblaje, para lograr el posicionamiento y ubicación, se recurre por lo general a procedimientos manuales y semiautomáticos. En el segundo caso, la maquinaria requerida en muchas ocasiones resulta ser bastante costosa, en donde se desarrollan operaciones que requieren directamente de una intervención asistida. Lo anterior resulta determinante para la elaboración del presente proyecto, el cual plantea el diseño de un robot paralelo tipo Delta, debido a sus grandes prestaciones en velocidad y practicidad en su elaboración. Por otro lado, y teniendo en cuenta que en la actualidad existen gran variedad de aplicaciones informáticas de diseño de circuitos impresos que suministran información como las coordenadas de los componentes, el dimensionamiento y la orientación de los mismos, se ha desarrollado también una aplicación que toma la información en mención, procesa el posicionamiento mediante el desarrollo cinemático, y ejecuta mediante un sistema de control, las trayectorias necesarias para tomar los dispositivos que estarán ubicados en una zona específica de la máquina y las ubica en el circuito impreso, fijado en la zona central de la máquina. Para la toma y ubicación de los componentes, se ha optado por usar una ventosa neumática