Control automático y mando de un sistema electromecánico para producción de anillos en fibra de carbono por hilado

Abstract

Este documento describe una solución de ingeniería, desarrollada como trabajo de grado, para permitir el funcionamiento controlado de una máquina de hilado de fibras de carbono, ubicada en el Laboratorio de Ensayos Dinámicos y Materiales Fibrorreforzados, perteneciente al programa de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Valle. La máquina se usa para construir elementos estructurales, configurados como sólidos de revolución (anillos y tubos), empleando materiales fibrorreforzados basados en fibras de carbono o de vidrio. El sistema electromecánico fue desarrollado por profesores y estudiantes de diferentes áreas, pertenecientes a la Universidad del Valle, y enmarcados en un proyecto de investigación financiado por COLCIENCIAS. El objetivo principal del proyecto fue la construcción de anillos de fijación externa de utilidad en traumatología. Los anillos producidos anteriormente eran muy irregulares y no lograban cumplir con las características mecánicas mínimas, por ello se consideraban fijadores externos no confiables y se descartaban. Para solucionar el problema fue necesario identificar las variables críticas del proceso y su incidencia en el producto terminado, también fue indispensable identificar, ajustar y caracterizar los actuadores del sistema eléctrico de la máquina, con el fin de configurar un sistema de control y mando electrónico que permite obtener anillos fibrorreforzados repetibles, y con ello cumplir con las características mecánicas necesarias para funcionar como fijadores externos, al mismo tiempo se logró desarrollar una interfaz que permite al operario definir los parámetros de fabricación de los anillos.