Diseño y construcción de un servoposicionador neumático de bajo costo para fines académicos y de investigación.

Abstract

En el presente proyecto se realizó el diseño y construcción de un servoposiciona- dor neumático con fines académicos y de investigación. Este tipo de dispositivos logran el posicionamiento de precisión de un cilindro neumático aplicando el control automático en lazo cerrado. En investigaciones recientes, servoposicionadores neumáticos han sido incorporados exitosamente en universidades de Serbia e India. Estas investigaciones los destacan como servoposicionadores económicos y adaptables a distintas asignaturas de la Ingeniería Mecatrónica; pero también resaltan la dificultad de lograr el control de posición debido al comportamiento altamente no-lineal del aire comprimido. En tal sentido, el servoposicionador neumático propuesto está orientado a su incor- poración en la Carrera de Ingeniería Mecánica y sus programas en áreas relacionadas al posicionamiento automático, específicamente en la asignatura de Laboratorio de Mecatrónica I. Para el proceso de diseño, los parámetros fueron establecidos mediante una entrevista con el docente de la asignatura, visita al laboratorio y revisión de la literatura. Después se realizó el diseño de los sistemas neumático, de soporte, eléctrico y de control. Luego se llevó a cabo la manufactura, el ensamblaje y la calibración. Por último, se efectuó la evaluación técnica y económica, donde el servoposicionador neumático demuestra ser más económico que alternativas similares y de manera experimental, el control de posición alcanza un error de estado estacionario (ess) de 0,026 mm y un error cuadrático medio (RMSE) de 11,68 mm con ondas senoidales por debajo de 0,5 Hz.