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Título : Desarrollo de un posicionador robótico de dos grados de libertad para manufactura aditiva
Autor : Carpio Rivas, Pedro Andrés
Crespo Constante, Carlos Eduardo
Fajardo Pruna, Marcelo Rodolfo, Director
Palabras clave : Manufactura aditiva
TCP/IP
Diseño mecatrónico
Arduino
RobotStudio
Fecha de publicación : 2025
Editorial : ESPOL.FIMCP
Citación : Carpio Rivas P.A, Crespo Constante C.E. (2025) Desarrollo de un posicionador robótico de dos grados de libertad para manufactura aditiva [Proyecto Integrador] Escuela Superior Politécnica del Litoral. Guayaquil, 106 páginas
Resumen : Additive manufacturing faces geometric limitations that force the use of support, reducing process efficiency. This project develops a two-degree-of-freedom robotic positioner to optimize FDM printing through dynamic part reorientation. The central objective is to integrate open hardware architecture with an ABB industrial controller, justifying the need for accessible solutions versus expensive and closed commercial equipment. An iterative mechatronic design methodology was used for development; components were modeled in CAD software and structurally validated through Finite Element Analysis. The physical construction employed additive manufacturing in PLA/PETG, stepper motors, and timing belts, managed by an Arduino microcontroller with TCP/IP communication towards the RobotStudio environment. The results evidenced effective synchronization between the controller and the physical prototype, achieving a positioning precision lower than 0.1° in tilting and a thermal stability of ±2°C. It is concluded that integrating standard protocols with industrial controllers is technically and economically viable, validating a functional system that democratizes access to multi-axis manufacturing technologies in academic environments. Keywords: Additive manufacturing, TCP/IP, Mechatronic design, RobotStudio, Arduino
Descripción : La manufactura aditiva enfrenta limitaciones geométricas que obligan el uso de soportes, reduciendo la eficiencia del proceso. El presente proyecto desarrolla un posicionador robótico de dos grados de libertad para optimizar la impresión FDM mediante la reorientación dinámica de la pieza. El objetivo central es integrar una arquitectura de hardware abierto con un controlador industrial ABB, justificando la necesidad de soluciones accesibles frente a equipos comerciales costosos y cerrados. Para el desarrollo se utilizó una metodología de diseño mecatrónico iterativa; se modelaron los componentes en software CAD y se validaron estructuralmente mediante análisis de elementos finitos. La construcción física empleó manufactura aditiva en PLA/PETG, motores paso a paso y correas síncronas, gestionados por un microcontrolador Arduino con comunicación TCP/IP hacia el entorno RobotStudio. Los resultados evidenciaron una sincronización efectiva entre la controladora y el prototipo físico, logrando una precisión de posicionamiento inferior a 0.1° en basculación y una estabilidad térmica de ±2°C. Se concluye que la integración de protocolos estándar con controladores industriales es técnica y económicamente viable, validando un sistema funcional que democratiza el acceso a tecnologías de manufactura multi axial en entornos académicos
URI : http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/69046
metadata.dc.identifier.codigoproyectointegrador: INGE-3019
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