Equipo para facilitar la perforación de las tablillas fenolicas usadas en los circuitos impresos. (Aún por editar)

1. Perforadora de PCB
Francisco Reyes
Yassir Gaytán Chávez
Christian Morales
Jaime de la O Cortez
Lorenzo Iván Salamanca Córdoba
4-O Electrónica
25/04/17 – 15/05/17

2. Introducción
El presente trabajo consta de un informe académico sobre el trabajo que hemos
desempeñado. El proyecto es identificado con el nombre de ‘Perforadora de PCB’, de
la cual nosotros elaboramos su correspondiente circuito y toda su estructura.
Los policlorobifenilos (PCB), o bifenilos policlorados (BPC) son una familia de 209
congéneres. En química, un congénere es cualquier compuesto que pertenece a la misma
familia química. Se refiere a una de las numerosas variantes o configuraciones de una
misma estructura. En este caso, los PCB poseen una estructura química orgánica similar
que contiene átomos de carbono,hidrogeno y cloro. Una ‘estructura química orgánica’ es
aquella que contiene carbono en su estructura.
Los PCB se utilizan en un amplio campo de productos entre los que se incluyen los
aparatos eléctricos, los revestimientos de superficies, tintas, adhesivos, pinturas, etc.
La fabricacióny el uso de los PCB a día de hoy está prohibida o sometida a restricciones
en muchos países debido a su posible impacto sobre la salud y el ambiente. Cerca de un
10% de los PCB fabricados desde 1929 siguen presentes en el medio ambiente.
Su gran estabilidad, que es un beneficio para los sistemas electrónicos, es un percance
en el medio ambiente. En ríos y lagos los PCB quedan adheridos a sedimentos en los que
pueden quedar enterrados durante mucho tiempo antes de degradarse y ser liberados.
Los PCB presentes en el aire pueden llegar al suelo con la lluvia, la nieve o al depositarse
en las partículas por efecto de la gravedad.
A lo largo del tiempo también pueden acumularse en el tejido adiposo de los animales y
las personas durante el curso natural de la cadena alimenticia. La principal vía de
exposición es el consumo de alimentos contaminados o incluso por los niveles bajos de
PCB presentes en el agua potable, cuyas concentraciones son demasiado pequeñas como
para ser detectadas.
Objetivo
Manufacturar un aparato que optimice el proceso de perforación de las tablillas al
incrementar la limpieza, versatilidad y calidad de un trabajo reminiscente al PCB
popularmente empleado.

3. Desarrollo
Preludio
La perforadora de PCB tiene el chasis hecho con material reciclado; posee un sistema
de iluminación propia; un potenciómetro que controla la velocidad de giro del motor al
que esta anexado la broca y un ventilador que permite despejar el área de trabajo de
las 'virutas' que salgan de la tablilla tras perforar y las acumula en un compartimiento
que se puede retirar a voluntad.
La idea del proyecto esta tomada del canal estadounidense "Creative Channel", cuyo
contenido esta consagrado a los proyectos de electrónica. Esta es la versión de la
taladradora en la que basamos el trabajo:
Entre los componentes electrónicos que se utilizaron se encuentran: Dos resistencias
de 100K (R1, R2), dos de 10K (R3, R4) y una de 470K (R6); un potenciómetro sencillo de
10K (R5); seis diodos 1N4004 (D1-D6); 1 una tira LED 5050 de color blanco de 10 cm de
largo; un condensadorelectrolíticode 2200uF (C1) y otro de 10 uF (C2); un condensador
cerámico de 1nF (C3);un circuito integradoLM358 con su respectiva base de ocho pines
(U2); un transistor IRFZ44N (Q1) y un LM7805 (U1); cinco conectores de dos pines y
un interruptor de dos pines a dos posiciones.

4. Circuito
El circuito puede plasmarse en la tablilla por el 'método de planchado' (diagrama de la
derecha) o por el 'método de Serigrafia' (diagrama de la izquierda).
Lo mas recomendable al usar el 'método de planchado' es adquirir un paquete de hojas
especiales para circuitos impresos e imprimir a laser el diagrama en ellas. La ventaja de
esto es que al momento de plancharel circuitose transferirá muy fácilmentea la tablilla
a diferencia de si empleáramos cualquier otra hoja para el planchado sobre la tablilla.
El 'método de Serigrafia'consisteen calcaryplasmar a manoel circuitosobre la tablilla
con un marcador permanente. El diagrama de planchado es inverso al que se usa para la
Serigrafia porque cuando se plancha el circuito queda plasmado al revés. Cuando se
aplica la Serigrafia se habrán de dibujar los carriles siguiendo el modelo original, pues
estaremos frente a frente con la tablilla.

5. La simbología que anteriormente se utilizo para nombrar los componentes, aquí puede
verse plenamente representada sobre el diagrama.
Cuandose suelden los componentessobre la tablilla vendría bien tomar consideraciones:
Los diodos se soldán con la raya gris hacia arriba; los puentes marcados de color negro
se pueden inervar utilizando las patas que cortemos de otros componentes ya soldados;
los cables que irán injertados al block de dos pines de corriente alterna y al del motor
no necesitan conectarse según una polaridad.
Estructura
El cuerpo de la taladradora esta compuesto por la carcasa de dos lectoras de DVD de
las que acostumbraban utilizarse para los PC tradicionales.
Entre los materiales y equipo utilizados para afianzar la estructura se encuentran:
Un cautín; soldadura de estaño; un taladro; pinzas de corte; cable dúplex; motor de
corriente directa de 12 V; kit de brocas; perilla para potenciómetro; cinta aislante;
treinta tornillos de 1/8 de pulgada (mas cuarenta arandelas de presión y cuarenta
tuercas; abrazadera metálica para tubo; tabla de madera delgada de 10x10 cm y de
10x4 cm; seis ángulos metálicos con perforaciones; patas de caucho; una bandeja de
plástico; resorte de extensión; barra de silicona; clavija macho para tomacorriente;
ventilador de PC de 12 V; cables de protoboard y bridas de plástico.

6. Con un desarmador de cruz se retiran los tornillos de la tapadera y se saca el contenido
de la carcasa restante. De entre todo el enramado de conexiones, placas y tornillos,
habremos de buscar la forma de reclamar el arco que sostiene y mueve el diodo laser
(lo que es un proceso muy intuitivo).
Una vez obtenido el arco se habrá de retirar todas las piezas electrónicas de el.
Posteriormente, las carcasas de los DVD son colocadas en paralelo de tal manera que
formen un ángulo de 90 grados. Por la parte trasera de la carcasa en vertical
escogeremos una posición en la que colocarlosángulosmetálicos para después marcarlos
y hacer las perforaciones correspondientes. Al momento de atornillar (obviamente) se
deberán de utilizar las arandelas de presión y las tuercas para asegurar el equipo.

7. A continuación, se deben hacer perforaciones en el modulo del arco que antes sostenía
el laser. Las perforaciones allí servirán para poder atornillar la tabla de madera donde
sujetaremos el taladro de 12V. Lo apropiado para sostener la broca correspondiente en
la punta del taladro seria utilizar las piezas del kit de mandril. En caso de no conseguir
el kit, se puede emplear una barra de silicona para sujetar la broca al taladro.
En la parte trasera de la carcasa de DVD que esta en vertical haremos perforaciones
para sujetar tantoel transformadorcomoel circuitoimpreso. En un costadode la misma
carcasa se hará una perforación para sujetar el potenciómetro después de anexarlo al
circuito con cables. Para hacer mas versátil su uso se añadirá una perilla al
potenciómetro.
Haciendousodel diagrama esquemáticopasaremos a conectaren los blocksde dos pines
el respectivo cableado que los una a los componentes. Se sueldan/sujetan cables a los
pines del potenciómetro, del interruptor, del motor, de la tira led y del ventilador para
que luego puedan ejecutar su función una vez energizado el sistema.

8. Los cables del devanado primario del transformador se combinaran con la clavija macho
que vayamos a emplear para conectar la perforadora a la corriente. Los cables del
devanado secundario se colocaran en el block de dos pines correspondiente. Aquí (a
diferencia de con el interruptor, la tira led y el ventilador) y con el motor la polaridad
no importa.
Arduino
En la pagina oficial de Arduino (www.arduino.cc) desde la interfaz principal nos
encontraremos con tres apartados básicos que podemos estar buscando cuando
pensamos en utilizar, programar o darle mantenimiento a un Arduino. Están las opciones
de 'Comprar Arduino', 'Aprender de Arduino' y 'Mantener Arduino'. Dependiendo de
lo que busquemos, la pagina nos llevara paso a paso para que se satisfagan nuestras
necesidades.

9. Al dar click en 'Aprenderde Arduino'lo primero que nos aparecerá será una descripción
acerca del editor que se utiliza para escribir y mandar los códigos al Arduino que
vayamos a utilizar. Al dar click en las letras azules de 'Arduino Software Page' (o su
equivalente en español) seremos llevados a una nueva interfaz donde podremos acceder
al editor en línea o, por otra parte, descargar el programa para trabajar sin internet.
El dispositivo Bluetooth HC-05, gracias a sus puertos TxD y RxD nos permiten realizar
comunicaciones de manera inalámbrica a 10 metros de distancia. También es de bajo
consumo y es popular entre los microcontroladores.
El Bluetooth HC-05y HC-06se diferencianenque el primero tiene una mejora de precio
y puede recibir conexiones desde una PC o de algún dispositivo portátil, así como
también forma conexiones con otros equipos de bluetooth.

10. Entre los materiales que utilizamos se encuentran: Arduino (cualquier modelo), modulo
Bluetooth (HC-O5), la aplicación Android Bluetooth Serial Control y una fuente de
alimentación
El código que necesitaremos copiar para trabajar en un proyecto de pagina de software
para Arduino, se puede conseguir incluso en la misma pagina oficial junto con
instrucciones especificas para las conexiones del bluetooth y el uso de la aplicación
Android para controlarlo.
Los primeros pasos para poner en marcha la aplicación son encender el Bluetooth de
nuestro celular y acceder a la interfaz de botones para posteriormente asignarles un
nombre y función.

11. Aunque la interfaz inmediata solo tiene nueve botones, en realidad la aplicación nos
permite controlar veinticinco. Cada botón puede ser nombrado y recibir un comando
para ejecutar una asignación cuando lo presionemos.
La visibilidad de cada botón(su apariciónen pantalla) así como otras propiedadesextras
pueden ser configuradas con esa aplicación.

12. Una vez terminadas las configuraciones en la aplicación, lo siguiente seria buscar desde
el celular el nombre del dispositivo Bluetooth que tenemos conectado al Arduino para
así programarlo.
Circuito en Logix
El programa que se utiliza para automatizar un PLC se llama RS Logix 500.
LogixPro es un software únicamente de simulación que está basado en el
funcionamiento de RS Logix 500. RS Logix 500 se utiliza para programar y
configurar las funciones de las entradas y salidas de PLC mediante un diagrama
de escalera.
Usar LogixPro es el equivalente a hacer un trabajo escrito en hojas de papel,
con el cual no podemos hacer cosas como compartirlo por medios digitales o
cambiarle el tamaño y estilo de la letra; usar RS Logix seria como hacer
ese mismo trabajo pero en word, con todas las funcionalidades añadidas que
eso implica.
Si buscamos que un circuito para PLC tenga el mismo funcionamiento que lo que
hicimos con el Arduino, lo que tendría que hacerse seria un diagrama de escalera
como el utilizado para simular un semáforo.

13. El diagrama de escalera para un semáforo cuenta con un contacto "I: 1/0" que acciona
el mecanismo; un Timer Ton con un tiempo "Preset" que nosotros le asignemos; un
contacto"T4:0/EN"que se accionecuandoelTONcomience a ser energizado;una salida
"0:2/0" que sirva para energizar el dispositivo al que este asignada; un contacto
"T4:0/TT" que este activo en tanto el TON este contando; una salida "0:2/1" que
suministre poder al dispositivo al que este anexada; un contacto "T4:0/DN" que se
active cuando el TON haya terminado de contar y una ultima salida "0:2/2" que
proporcione corriente al ultimo dispositivo.
Los circuitos de ambas imágenes son para semáforos, la única diferencia es que uno es
mas complejo que el otro.

14. Fuentes Bibliográficas:
 https://www.greenfacts.org/es/pcb/
 https://www.greenfacts.org/es/glosario/pqrs/pcb-policlorobifenilos.htm
 https://www.greenfacts.org/es/glosario/abc/congenere.htm
 https://es.slideshare.net/Guissela-4/quimica-organica-27221818
 https://www.youtube.com/watch?v=iRMfrnUsrr0
 https://www.youtube.com/watch?v=aijl0Tu9e_8&t=67s
 https://www.youtube.com/watch?v=fooo8Ql2Bag&t=63s
 http://www.mediafire.com/file/1p9ku1vd9vmsb3o/Taladradora+para+PCB%27s.
pdf
 http://www.mediafire.com/file/w40e2gmnq1bra3p/Diagrama+Esquematico.pdf
 https://www.arduino.cc/
 https://www.hetpro-store.com/TUTORIALES/bluetooth-hc-06-app-arduino/
 https://create.arduino.cc/projecthub/user206876468/arduino-bluetooth-
basic-tutorial-d8b737
 https://www.youtube.com/watch?v=aCflNj4oO8Q