DISEÑO MECÁNICO DE UNA MÁQUINA DE TRES GRADOS DE LIBERTAD PARA LA FABRICACIÓN DE CIRCUITOS IMPRESOS (MECHANICAL DESIGN OF A THREE DEGREES OF FREEDOM MACHINE FOR PRINTED CIRCUITS BOARD MANUFACTURE)

Resumen

El presente proyecto de investigación tiene como objetivo diseñar una máquina CNC de tres ejes que permita la manufactura de circuitos impresos PCB (Printed Circuit Board). El diseño propuesto busca minimizar las vibraciones mecánicas y realizar la correcta alineación de los ejes X, Y, Z con la finalidad de obtener mayor precisión en el maquinado de las pistas que conforman al PCB, este planteamiento surge debido a que la estructura tiende a oscilar originando frecuencias resonantes naturales durante el desplazamiento del mecanismo en los diferentes ejes, si bien estas vibraciones no representan un daño en la estructura de la máquina, ocasionan tensiones en los husillos y en el bastidor que afecta la precisión del maquinado de pistas y vías del PCB, para validar que la propuesta atiende esta problemática, se realizó un análisis de frecuencia como parte del elemento finito (MEF) en SolidWorks, simulando las vibraciones que se presentan en la estructura de la máquina. Los resultados de este estudio permitieron realizar modificaciones en el diseño, las cuales ayudaron a minimizar las vibraciones anteriormente mencionadas.

Palabra(s) Clave: PCB, Circuito Impreso, vibraciones, Diseño Mecánico, Máquina, elemento mecánico.

Abstract

The objective of this research project is to design a three axis CNC machine that allows the manufacture of printed circuits PCB (Printed Circuit Board). The proposed design seeks to minimize mechanical vibrations and perform the correct alignment of the X, Y, Z axes in order to obtain greater precision in the machining of the PCB tracks, this approach arises because the structure tends to oscillate originating natural resonant frequencies during the movement of the mechanism in the different axes, although these vibrations do not represent a damage in the structure of the machine, they cause tensions in the spindles and in the frame that affects the precision of the machining of PCB tracks , to validate that the proposal meet this problem, a frequency analysis was carried out as part of the finite element (MEF) in SolidWorks, simulating the vibrations that occur in the structure of the machine. The results of this study allowed to make modifications in the design, which helped to minimize the above-mentioned vibrations.

Keywords: PCB, Printed Circuit, vibrations, Mechanical design, machine, mechanical element.