DGETI SEIT

cmmo NACIONAL DE ACTUALIZACION DOCENTE

EN MECATROjNICA

CNAD-CENIDE T

PROCESO DE SlMULAClON DIDACTIC0 F.A.

PROTOTI PO MECATRON IC0

Q U E P R E S E N T A N

INGEbllERlA MECATRON~ICA PARA OBTENER EL RECONOCIMIENTO DE ESPECIALISTAS EN

SUBESPECIALIDAD MAQUINAS: SUBESPECIALIDAD CONTROL:

ING FRANCISCO ROORIGUEZ BERIANGA ING. ANASTASIO RIVERA LOZOYA LIC. POOAL VENTURA CORTES SALAZAR ING. J. GPE. MIRAMONTES DE LEON

ASESORES:

MAQUINAS: CONTROL: PEDAGOGIA: EXPERTO JAPONES:

LIC. ARCADIO MELCHOR GARCIA ING. FEUPE CAMARENA GARCIA ING. JOSE LUNA RUlZ ING. MASAKI TOMITA

~ E P CENIDET QE IlyPoRhlAc ION

JULIO 1999

C E N a !

SEP SEIT DGETI

Centro Nacioiiai de Actuaiizacion Docente Mecatrónica AV. Ertanislao Ramirez sln esq. Mar de las IlUViaS

Col. Selene Oelcgación :Tláhuac Tel. Fax841 1431 841 1432

CT 09FMP0001Q C.P. 12430

Mexico. O.F. 12dejuliode 1998

Asunto: Autorización de Impresión del Trabajo Recepcional

C.C hastacio Rivera Lozoya J. Guadalupe Miramontes de León Pool Ventura Cortes Salazar Francisco Rodriguez Berlanga Docentes en formación de la 6“. Generación P R E S E N T E S

Una vez que ha sido revisado el informe académico elaborado como trabajo recepcional del proyecto niecatrónico titulado “Proceso de simulación didáctico F.A.”, por los asesores de las tres áreas y al no encontrar errores en los aspectos técnicos, en la estructura de contenidos y en la redacción de cada uno de los apartados que io integran, se ha determinado que el informe cumple con los aspectos necesarios para que pueda imprimirse de forma definitiva.

A T E N T A M E N T E

ASESORES

f

Ldc. Arcadio Melchor García Contraparte del área de Máquinas Contraparte del área de Control

’.

Contra]

Carta de Aceptación

1 Introduction ..........................................................................................................

Objetivo ................................................................................................................ 1

Juctificacion .......................................................................................................... 1

Descripción General de Funcionamiento ............................................................. 3

..

..

CAPITULO 1 SISTEMA MECANICO

Descripción de componentes principales ............................................................. 7 Determinación de la carga de trabajo ................................................................... 9

Seleccion de cilindro del eje Z .............................................................................. 13

Guías eje Z ...................... ~ ................................................................................... :24

Guías eje X ........................................................................................................... 27

Soporte de guías ..................... : ............................................................................ 30

Transmision de Potencia ....................................................................................... 31

Ensamble (Planos en Explosivo) .......................................................................... 34

Procesos de Fabricacion ...................................................................................... 35

Proceso de Secado ............................................................................................... 43

. . . . Seleccion de la pinza neumatica .......................................................................... 10

..

. . .

. . .

CAPITULO 2 DISENO Y FUNCIONAMIENTO DE CIRCUITOS

ELECTRONICOS Y DE CONTROL

Sistema Mínimo 280 ............................................................................................. 44

Interface de Control de Sensores ................................................ ; ........................ 48

Interface de Control de Actuadores y Operación ManuaVAutomático .................. 51

Interface de Potencia ............................................................................................ 55

Tablero de Control ................................................................................................ 58

CAPITULO 3 INTEGRACION DEL SISTEMA MECATRONICO .. Calibracion y Ajustes ................................................................................. ........... 60

Programacion ........................................................ ; ............................................... 63 Redisefio de Partes .............................................................................................. 62

.,

Operación .............................................................................................................. 80

Mantenimiento ...................................................................................................... 81

CAPITULO 4 COSTO DE MATERIALES

Area Mecánica ............................................. ; ......................................................... 82

Area Control ......................................................................................................... 83

. .

CONCLUSIONES YIO RECOMENDACIONES .................................................... 84

ANEXOS

Anexo A Dibujos Mecánicos

Anexo B Diagramas Electrónicos

Anexo C Practicas

Anexo D Tablas de Referencia para cálculos mecánicos

BlBLlOGRAFlA

INTRODUCCION.

En el primer tercio de este siglo el desarrollo industrial se basaba en el control

mecanizado de los procesos de fabricación, lo cual en su época fue bueno. La

evolución de estos procesos fue gracias al gran avance de la tecnología

electrónica, desarrollándose procesos más complejos día con día, los cuales

facilitan y reducen costos en producción.

Por esta razón nuestra decisión fue elegir un proceso de fabricación automatizada

(FA), para poder simular un proceso que se efectúa en la industria, además de ser

un requisito para obtener el grado de especialización en mecatrónica.

OBJETIVO.

Realizar un prototipo didáctico modular mecatrónico de un proceso de pintado por

inmersión, para la realización de practicas con control electroneumático en la

enseñanza de la programación del sistema mínimo basado en el microprocesador

280.

JUSTIFICACI~N.

Las razones que nosotros consideramos para la realización de este proyecto son:

1. En la mayoría de los planteles de nuestro sistema no se cuenta con el

equipo necesario para la realización de practicas de electroneumática y

programación por sistema mínimo.

2. La enseñanza en esta área es de alto contenido teórico.

3. Este prototipo ayudara en forma practica, y propiciara la interacción del

estudiante para un mayor aprendizaje a través de interactuar con

equipos reales.

4. Otra razón mas es la realización de practicas para el análisis de

funcionamiento de los dispositivos con que contara, que son de tipo I Equipo NO 4 6" Generación

I

Proceso de Sintuloción Didádico FA

"industrial", adaptados a este prototipo, así como también la detección

de fallas en cada uno de los elementos.

5. La interrelación aplicada de la mecatronica

6. Estructura del sistema mínimo

7. El prototipo puede operarse modular-mente o en conjunto

La viabilidad para ser reproducido es alta si cada plantel cuenta con un taller de

Maquinas-Herramientas convencionales. Esto es con el fin de satisfacer las

necesidades de Autoequipamiento y como complemento a la aplicación practica

del proceso Enseñanza-Aprendizaje. Este sistema opera en forma modular o total,

y puede interactuar con otros sistemas modulares como bandas transportadoras,

brazos de robot, etc.

6" Generación

Proceso de Simulación DidBcfico FA

DECCRIPCIÓN GENERAL.

El proceso se realiza en dos módulos:

Modulo 1. - Proceso de alimentación de piezas.

Este proceso consta de un cilindro neumático, sensores y un alimentador vertical

por gravedad de aluminio para suministrar las piezas en lugar predeterminado.

Inicialmente (Alimentador de piezas a pintar), el sistema se posiciona en

home(inicio eje X). El sensor capacitivo detecta la pieza a pintar y por medio de un

programa, le ordena al 280, que proporcione una señal para accionar la

electroválvula que controla al cilindro alimentador de piezas. Una vez que este

cilindro empuje la pieza a pintar al lugar de entrega, mediante dos microswitchs.

nos indicaran la forma de la pieza (cilindrica o cuadrada).

Si primeramente se acciona un solo microswitch, este nos indicara que es una

pieza cilíndrica, de lo contrario se activan

cuadrada.

los dos interruptores la pieza es

Fig. Modulo 1

k - _I_- - Equipo No 4 6" Generación

d

3

Modulo 2. - Proceso de Manipulación-Pintura-Horneado-Enfriado.

Iniciara operación en el momento en que detecta la forma de la pieza.

Posteriormente el 280 ordena y controla las siguientes acciones, que active las

electroválvulas para que el cilindro multiposicional se ubique en el punto muerto

inferior, esto se lograra utilizando sensores magnéticos, posteriormente toma la

pieza con una pinza neumática, la eleva al nivel intermedio, mediante un cilindro

multiposicional (eje Z), transportándola por medio de una plataforma conectada a

una banda sincronizante, que será impulsada por un motor de CD, con un reductor

de velocidad (eje X), al recipiente de pintura, sumergiéndola un tiempo

determinado por el proceso y posteriormente elevarla al punto intermedio,

esperando un tiempo para escurrimiento de pintura (5 seg.) ó más. Posteriormente

transportarla al lugar de horneado y enfriado el cual consta de una lampara de 24

Watts y un ventilador de corriente directa. Concluida esta etapa se traslada hacia

el lugar de entrega. A partir de este momento la pieza de manipulación y

transporte y eje X, regresan al inicio para comenzar el pintado de una nueva pieza.

El material utilizado será: un motor de corriente directa con reductores de

velocidad, sensores de final de carrera, recipiente para pintma, ventilador, banda

cincronizante, plataforma con guías cilíndricas, lampara de corriente directa,

poleas para la banda en su acoplamiento con el motor y elementos neumáticos.

6" Generación 4

Proceso de Simulación Didacfrco FA

EJE HORIZONTAL O EJE X

Fig. Modulo 2a

Fig. Modulo 2b

Equipo No 4 6" Generación

5

CARACTERISTIC*AS TECNICAS DE FUNCIONAMIENTO.

El suministro de energía que requiere este sistema es :

4 contactos polarizados de 120 Volts de corriente alterna.

Presión neumática de 6 bars.

CAPITULO 1

SISTEMA MECANICO.

DESCRIPCION DE COMPONENTES PRINCIPALES. . .

EJE X

Para el movimiento de este mecanismo se utiliza un motor eléctrico de corriente

directa con reductor de velocidad de 14:l acoplado para impulsar una banda

sincronizante la cual pone en movimiento la plataforma en la que se monta el eje

Z. La plataforma se compone de una placa de aluminio 200mm x 150mm x 13mm

en su cara inferior se dispone de cuatro blocks soportes de aluminio con sus

baleros longitudinales de un diámetro de 20mm por los cuales corren dos ejes

guía del mismo diámetro con una longitud de 800mm. También cuenta con un

elemento de fijación para el arrastre de la plataforma que une la banda con esta.

Las barras cilíndricas se soportan sobre bases de aluminio ( 4 piezas) las cuales

se montan en pares. Estas son las que soportan todo el peso de dicho elemento.

La banda es de tipo sincronizante la cual se desliza en dos poleas.ranuradas para .

tal efecto. Estas poleas se montan sobre chumaceras con baleros de bola, las

cuales estarán fijas (la tensión de la banda se hará sobre la plataforma).

El peso aproximado es de 8kg.

':: 1.2

EJE Z

Un cilindro neumático multiposicional es el que permitirá movimiento en tres

niveles (superior -'medio - inferior), del soporte de la pinza neumática, el cual se

deslizara en dos guías cilíndricas de 12mm de diámetro y 500mm de longitud, que

corren en los baleros longitudinales del mismo diámetro, estos últimos en sus

respectivos soportes de aluminio que guía dicho movimiento. En el. cilindro neumático multiposicional se colocaran tres sensores que nos

permiten sensar los tres puntos antes mencionados de la carrera de los cilindros.

El soporte de la corredera se logra mediante dos apoyos en los que se alojan dos

S l _______.^.". . ~ _ _ _ _ _ _ . ".,_I._ . . _ _ ~ .. ,.I_.-. Equipo No + 6" Generocion

. -

Soportes con sus baleros, estos apoyos a su vez se fijan a la base de aluminio

que se coloca en las barras cilíndricas del eje X.

La corredera tendrá una carrera variable O, 100 y 150 mm del punto superior al

punto medio e inferior respectivamente.

En la corredera en su parte inferior se soporta el acoplamiento para la pinza neumática.

La pinza neumática se alimenta por una electroválvula controlada por el Z80.

Un compresor será el proveedor de aire comprimido a 6 bars de presión, el aire

será tratado secundariamente por medio de una unidad de mantenimiento tipo Frl

I/& la conducción del aire comprimido será a través de manguera de poliamida de

4mm de diámetro.

ETAPA DE HORNEADO Y ENFRIADO

En esta etapa se introduce un ventilador de aire forzado, el cual consta de una

carcaza de placa de aluminio de 3mm de espesor en el cual, un ventilador forzara

el aire hacia el interior del enfriador. Sus dimensiones son 150mm x 1OOmm x

1OOmm.

Este elemento tendrá un peso aproximado de 1 Kg.

Para la etapa de horneado se utilizara una lampara de corriente directa.

ALIMENTADOR

Las piezas serán alimentadas por una torre vertical, las cuales serán empujadas

por un cilindro neumático de 200mm de carrera que será controlado por una

electroválvula 5/2 biestable hacia la etapa de colocación y detección de piezas.

Todos estos elementos se montaran sobre una base de aluminio, las dimensiones

y peso aproximados serán de 200mmX80mmX1OOmm y 4.5Kgs.

Todos los elementos se fijaran por medio de tornillos a una mesa que cuente con

una superficie de 1.4 metros cuadrados.

El peso total aproximado es de 80.OKg.

DETERMINACION DE LA CARGA DE TRABAJO.

Piezas de prueba. 50mm. I Y

i

50mm. Material aluminio 6063 t5.

Dimensiones 5Ox50x50mm.

Volumen 125000mm3 = 0.000125mts3.

p = 2700Kg/rn3. (t--50rnm.-d

W = 0.000125 m3 (2700 Kg/ m3) = 0.3375Kg

Convirtiéndolo a Newtons.

1 Kg = 9.82 Newtons por lo tanto 0.3375Kg = 3.31 Newtons

Este peso será nuestra carga en todos los cálculos de las partes que componen el

prototipo

9 Equipo KO 1 6" GeiremciÓn

Selección de las pinzas neumáticas.

Por el tipo de pieza se va utilizar una pinza de dedos paralelos.

y V(X)

3 64980

3 47520

Calculo del centro de gravedad del dedo.

V(Y)

10260

3240

)imensione

1) 38x15~6

2 ) 12x1 5x6

3) 2x12~15

Jolumen x

14

; V(J')=16380

10 Equipo No 4 6" Generación

Palanca

Posición del d/do

Peso de la pieza

Peso del dedo

Presión de funcionamiento I .

Factor de seguridad (2.4)

Fricción entre la pieza y dedo I . .

Aceleración. ' ~

I

X = 44mm

Cg = 26.407mm

Mw = 0.3375Kg

Mdedo = 0.026 Kg

P = 6 bars

s = 3

p = 0.2

G = 9.82 m I seg '

1) Calculo de fuerzas de sujeción necesarias.

Fgr = 1 / 2 ( Mw.g.S I p )

El factor 1 / 2 es porque los 2 dedos aplican la misma fuerza sobre la pieza.

FGr = 0.3375Kg( 9.82m/seg2) (3) /2(0.2) , '

FGr = 24.82 N. :

I

I

! I

De la tabla del Anexo D pagina 6 (copia) p selecciona una pinza HGP-16-A marca

FESTO. I

i I

! I

Revisión de los valores característicos de la carga admisible.

Partiendo de los datos conocidos, validos para los dos dedos y para la pinza

(masa, punto d,e gravedad), es posible revisar matemáticamente.

F estática máxima de la tabla pagina 64

Fuerza estática! (Mdedo + 1/2 Mw)g

I

I

Fuerza estática (0.026Kg+1/20.3375)9.82m/seg2 I

Festática = 1.91 Newton.

1.91 N < 6.4 N. '

Tabla I I

Fuerza dinámica máxima = 6 4 N. t

Fuerza dinámica = Mdedo(g) !

Fdinámica = 0.026Kg(9.82miseg2.

Fdinámica = 0.2553 N

0.2553 N < 6.4 N I I

I

I

I

1

1

I 2.- Revisión de los tiempos de apertura y de cierre.

Los tiempos adrdisibles de apertura y de cierre de la pinza, dependen del peso de

los dedos. i I

I HGP-I 6-A

Mdedo = 0.026Kg. I

I Proceso de Simulacidn FA

Fdedo = Mdedb(g).

Fdedo = O 026Kg(9.82rn/seg2 I

Fdedo = 0.2553 N

I

Según tabla 9.5 N = 0.1 seg ( no necesita válvula de estrangulación).

Peso de la pinza = 0.185 Kg.

!

Selección de los cilindros del eje.Z. I

Cilindro de 50mm de carrera. I

pacero = 7859 Kgi rn3.

Carga. ~

V = 2(0.7854)'(12)2(500) = 113097.6 m m3

1 13097.6m m3 ( 1 m3 I 0.000000001 rn m3 )

W = ,0001 130976rnts3 (7850 Kgi m3.

Wg = 0.8878 Kg ( dos guias).

Wpl= 0.137 Kg.

I

i

I

Wpinza C= 0.185 I Kg.

W dedo = 0.26 Kg.

Wtotal = 1.216 Kg.

Wtotal = 1.21,6Kg(9.82 N) I 1 Kg. = 11.94 N

Aprox = 12 Ni. i

Paso 1 condikiones,

Rango de presión de trabajo P = 5 Kg fuerza I crn2 .

Tiempo de m'ovimiento del vástago I

!

13 -~ . . .- ~, , I , , , ,

.._I Equipo No 4 6" Generación

I

I

'! Proceso de Simlacik FA

__I

Empujar ts = 2 seg.

Estirar tq = 3 Seg.

Longitud de qástago L = 50mm.

Peso de la carga W = 1.5 Kgf i

Dirección de la instalación vertical

Coeficiente de fricción 1 = I

Frecuencia de la operación N = 4

Longitud de /a tubería I = 1 metro.

Paso 2 dimensionado del cilindro.

1 .- Determinación y verificación de la carga.

F = p W .

F = l(1.5)Kgf.

F = 1.5 Kgf. 1

2.- Determinación del tamaño del cilindro considerando un factor de carga del

50%. I Se tiene que:

t W 1 = 50%

W1 = 1 / 0.7854 d2 (p)(lOO)

I ' 1

1

I

I

1.5/0.7854(2.5Kglcm d = .I I

d = 0.874cm.

aproximado = 9rnrn.

Se seleccion,a un DSN-12-50-PA marca FESTO

i

.~ 1 ' .

I ' Proem de Simulación FA

Aunque el diámetro es de 16mm es de los más pequeños de la serie estándar

3.- característ'icas de amortiguación del cilindro.

Para verificar:las características de amortiguación del cilindro, el cálculo se hace

utilizando la máxima velocidad del cilindro.

v = u t

V = velocidad ordinaria

Vo = velocidad maxima del cilindro

L = carrera del cilindro = 50mm

T= tiempo empujar = 2seg.

Vo = Ut(.08)

Vo = 50mml2 seg(0.8) = 31.25 mmlseg.

Por lo tanto la velocidad máxima-del cilindro(Vo) es 31.25mmlseg.

Calculo de la1 energia ciriética.

Si el cilindro es pequeño se calcula la energía cinética que es capaz de absorber.

con la siguielte expresión.

Ec = W/2g(Vo2x 106(kgf.m))

W=1.5Kgf I Vo = 31.25mmlseg

I

I , .

I I

I ... .. .:.

I I .~

I

G = 9.8 m/sdg2.

Con estas cdndiciones la energia cinéti2a (E) es:

E = 1.5Kgf /2(9.8m/seg2)(31.25mm/seg2X

E = 0.0000747Kgf.m

I

I

Proceso de Simulación FA .. ~~~ -.

I r-- I-' En base a la tabla de la pagina numero 10 del programa de fabricación de la

marca FESTt) (ver anexo copia de la misma).-

Tiene una fuerza de empuje de 55 N ( 5.61 Kg). !

E = 5.61 Kgf /;2 I (9.82miseg' (31 .25mm/seg2 XIO"))

E = 0.00027894 Kgfm > .0000747Kfm.

Este diámetro del cilindro es aceptable, si absorbe la energía cinética

4.- selección 'del equipo de control.

Calcular el área seccional combinada.

i !

Nota: El área seccional combinada se toma como el tamaño de los elementos de

control para que el cilindro nos entregue la velocidad deseada S = 5.2KgOJit)

S = área seccional combinada(mm2)

!

I

I V = volumen!contenido en el lado de evacuación del cilindro (I)

K = constante dependiendo del factor de carga (tabla pagina 8).

T= tiempo dd movimiento del cilindl'o.

W1 = carga real i carga teórica(100).

W1 = 1.5 Kgfi5.61Kgf (100)

W1 = 26.7 %. I

De la tabla pagina 8 del manual fluid power technical manual pneumatics

intermediate course, publicado por the hidro-pneumatic technical center se tiene

que K = 1.38,.

Calculo del volumen lado evacuación del cilindro.

V = 0.7854(~2)(L)(1000)(1)

V = volumen contenido en el lado de evacuación del cilindro ( I )

I

!

! !

I

i I

I Proceso de Simulación FA

D = diámetro he1 cilindro(m) I

L = carrera del cilindro (m)

Vo = 0.7854(~.012m2)(0.05m2) I

Vo = 0.00561.i

Por 10 tanto ej área efectiva seccionai (s) es

S = 5.2(1.38)(0.00561 I 2 seg) I

s = 0.020mm2.

Selección de ,equipo de control.

Para que el e,quipo de control satisfaga el tiempo requerido para lograr su carrera

total es recomendable la selección con el doble del área seccional. De la pagina 9

I .

I

del manual de referencia , se selecciona:

Una válvula direccional 1/8 SV-6B

Una válvula de control de velocidad SC-6M

Manguera de diámetro 6X diámetro 4 ( 1 metro)

= 10mrn2

= 8mm2

= imm2

I

I

Proceso de Simulacidn FA

El área combihada seccional del equipo puede ser buscada desde el área

seccional de /a válvula de control de velocidad, válvula direccional y la manguera

del lado del orificio de escape del cilindro.

SM

MANGUERA

SB

Por la siguiedte expresión:

1/S2 = 1/(10mm2)2 + 1/(8mm2)2 + 1/(7mrn2)2

S = 4.66rnm. > 0.020rnm2

Esto confirma que el valor inicial de área seccional combinada es satisfactoria. I

Proceso de Simulocidn FA .l__l __."I

I .,, . ~. .-.lll_.~._I.I__ -~

I Selección de la unidad de mantenimiento FRL.

La unidad FRL seleccionada para emplearse debe proveer el flujo del aire

necesario y si? calcula con la siguiente formula.

Q = 0.7854Di(V)(P+1.033)(69)/1 .033(1000) Ilmin.

Q = capacidad de aire en litros/ minuto.

D = diámetroldel cilindro

V = velocidad máxima del cilindro.

P = presión de trabajo KgWcm'.

Si se tiene: ,

D=12mm

I

I

i

1

I Vo = 31.25mm/seg(l metro/lOOOmm) = 0.03125 m/seg.

P = 5Kg/cm2,

Q = 0.i854(.~122)(0.03125)(~+1.0~3)(60)/1 .033(1000) = 1.23 Ilmin. ....

Se selecciona una FRL de la marca FESTO F.R.C. 1/8-S-B que proporciona una

Q = 550 Vrnin, es la más pequeña de su fabricación estándar.

Selección cilindro de 1OOmm de carrera.

Las condiciokes de carga son las mismas del cilindro de 50mm de carrera solo se

agrego el peso del cilindro de 50mm de carrera.

W = 1.5Kg. 1 Le agregaremos el peso del cilindro incluyendo la tuerca que une los dos cilindros

W = 0.300Kg.

Wt = 1.86 Kd aproximadamente 2 Kg. I

I 1 .- condiciones.

Rango de prdsión P = 6 Kgfícrn'

Tiempo de movimiento empujar I I

Ts = 2 seg estirar Tq = 3seg

Longitud del vástago

Peso de la carga

Dirección de la instalación vertical

Coeficiente de fricción p = 1

L = 1OOmm

W = 2Kgf

Frecuencia de la operación 4

Longitud de la tubería 1 metro

Dimensionado del cilindro

Determinación y verificación de la carga

F = p / W ,

F = 1 ( 2Kgf)1= 2 Kgf.

2.- Determinación del tamaño del cilindro.

W1 = F/0.7854d2 P (100)

50/100 = 2Kgf/ .07854d2 (5Kg/cm2)

d' '= 2Kgf / 1 !9635Kg/m2 I

d = 1 cm = 10 rnm I

3.- Se selecc:iona un DSN-12-100 marca FESTO

Características de amortiguación del cilindro.

vo = L / t (0.8) I I

L = 1OOmm

T = 2 s e g 1 i I

I Í Proceso de Sirnulactdn FA

Vo = 1OOmm 12 seg (0.8) = 62.5mm seg.

.Por lo tanto la velocidad máxima del cilindro es de 62.5 mm I seg

Calculo de la ;energía cinética.

Ec = W/2g(Vo) (IO . ) Kgfm

I W = 2Kgf i Vo = 62.5 mm I seg

G = 9.8m/seg2

Ec = 2Kgf/2(9.8m/seg2 )(62.5mm/~eg)~ (IO")

EC = 0.0004Kgf.m

En base a la tabla de la pagina 10 del programa de fabricación de la marca

FESTO el cilindro tiene una fuerza de empuje de 104N (10.59Kg).

Ec = 5.61Kgf:I 2(9.8)(62:5mm/~eg)~ = 0.001 11 Kgfm . ',

Como 0.001 11 Kgfm > ,0004 Kgfm

El cilindro esjcapas de absorber la energía cinética con este diámetro de 16 mm.

4.- selección'del equipo de control. I

S = 5.2 K(V)/t

S = área de sección combinada (mm')

V = volumen !contenido en el lado de evacuación del cilindro ( I)

K = constante dependiendo del factor de carga (tabla pag 8)

T = tiempo de movimiento del cilindro

W1 = carga real / carga teórica ( 100)

W1 = 2Kgf I 10.59 Kgf (1 00) = 18.88 %

I I . !

1 2 -6

!

I

i , .

I .--

I . .

h. __

De la tabla de

intermediate

que :

K = 1.42

V = volumen lado de evacuación del cilindro (I )

Proceso de Simulación FA - __ ...

la pagina ‘8 del manual fluid power technical manual pneumatics

course, publicado por the hidro-pneumatic technical center se tiene

D = diámetro del cilindro (m)

L = longitud del cilindro (m)

V = 0.7854(0.012mm)2 (O.lm)(1000) = 0.011 I

Por lo tanto el área efectiva seccional (S) es :

S = 5.2(1.4)(0.011/2seg) = 0.041 lmm2.

Selección del equipo de control

De la pagina 9.

Válvula direccional 118 SV-6B-10mm2

Válvula de control de velocidad 1/8 SC-6L-12 mm2 Sm = 8mm’

Manguera 0 6 x 0 4 ~ 1 SD-7mm2 Sd = 7mm’

Calculo del área de la sección combinada

11s’ = I/s~’+ l/Sm’+ IISD’

Sb = 10 mm2

I I

1 I I

1/S2 = l / ( 1 0 m p ) 2 + 1/(8mm2)2 + 1/(7mm2)2

S = 4.66mm2 { 0.0411mm2

Lo cual confirma que el valor inicial del área seccional combinada es satisfactoria

Selección de la unidad de mantenimiento FRL.

La unidad FRLiseleccionada para emplearse debe proveer el flujo del aire

necesario y se ‘calcula con la siguiente formula.

I

I

i

Q = 0.7854D2 (i/)(P+1.033)(60)/1.033(1000) I/min.

Q = capacidad de aire en litros/ minuto. I

D = diámetro del cilindro

V = velocidad maxima del cilindro.

P = presión de ttabajo Kgf/cm2.

Si se tiene : ! i

D = 12mm

Va = 62.5mm/se&1 metrol1000mm) = 0.0625 mlseg.

P = 5Kg/cm2 I

Q = 0.7854(.0122’)(0.0625)(5+1 1 .033)(60) / 1.033(1000) = 2.47 Ilrnin.

I

I

I

Se selecciona unk FRL de la marca FESTO F.R.C. 1/8-S-8 que proporciona una I

I

I

Q = 550 Ilmin, es‘la más pequeña de su fabricación estándar. I

I Proceso de Simuloci6n FA

I

Guías eje 2

El sistema de bloc y con la utilización de el sistema de balero de bola bushing

provee hasta el doble de capacidad de carga, una larga vida útil ( travel life )

comparado cop otros sistemas mecánicos como son: cola de milano, cojinetes

friccionantes ('bujes ). Por esta razón se escogió este sistema para este prototipo.

Selección del balero y flecha. 1

Condiciones.

W = 2 Kgf = 19.6 N carga real

Se aplica un factor de seguridad de 2, tomaremos 40 N como carga de diseño

W d = 4 0 N ~

Primer paso.

1

I

Determinacióh de la carga que toma cada balero.

P = W d / N

P = carga que recibe cada balero (N)

Wd = carga de diseño (N)

N = numero de baleros

P = 40 N I 4 = 10 N

I

I .

En seguida se determina el travel life en metros.

Lm = 2S.f.Lh

Endonde: I

S = longitud de barra en metros

F = frecuencia en ciclos por minuto

Lh = vida útil 'requerida

P d .~ ..~ ~ .I . ~ 24 Equipo No 4 6" Generación

Se tiene que : I I

S = 0.50 metros !

I F = 5

Lh = 15 O00 horas

I

I

Lm = 2(.5m)(5)(i5000) , = 75,000m

De la figura 1 de la pagina 8 del manual de la marca thomson ( ver anexo) se tiene

que la carta del travel life el factor KL = 0.95.

De la figura 2 de la pagina 8 del mismo manual (ver anexo), se tiene que de la

carta de la durez,a de la flecha que el factor KS = 1, porque la flecha tiene una

dureza entre 60-65 grados Rocwell C.

KO es el factor de la resultante de la carga igual a 1, aunque la dirección de la

carga es en forma axial del balero se tomara como radial por ser mas critica.

La gráfica para obtener el factor se encuentra e,n la pagina 12 del m'anual de

I

I

I

. *.

I

I

referencia. I i

I La capacidad de la carga dinámica se obtiene usando la siguiente fOrmUla:

WR.= P I (KL(KS)(KO)

WR= ION /0.95(1~)(1) = 10.52 N

Aproximadamente 11 Newtons. I I

Para seleccionar el balero se usara la pagina 12 del manual de referencia

seleccionando el diámetro de balero que soporte la carga dinámica y dicho

diámetro será el d e la flecha.

I

1

. . , I

2s Equipo No 4 6" Generoñon i

I

...... , _ . .. . I

I

Aunque por calculo nos da un balero MA M8.

Se selecciono i n balero MAM12 con una capacidad de carga dinámica de 350 I

Newtons ya qud el prototipo es didáctico y va a ser operado por alumnos del nivel

medio superior.,

Determinación del travel life

El travel life que se especifico del balero seleccionado con las condiciones con el I

que trabajara. I

W = 350 N la cadacidad de carga dinámica

P = 10 N es la resultante de la carga externa

I

KO = 1 factor de :orientación de la carga.

Ks = 1 factor de bureza de la flecha

Estos valores sustituidos en la siguiente expresión

Lm = ( W/p. K0.KS)3 I I O 5

Lm = ( 350N/lON! 1 . I )3 IO5 = 428750000 m > 75 O00 m

Esto convertido en horas

Lh = Lm I 2 (60 S.?) = 4287500000/ 2 (60)(.5)(5) = 14291666.666 hr. !

Lh = 14291666066 hr > 15 O00 hr.

I

I

I

!

i I !

26

i I

Eqiripo No 4 6" Generoejón

Guías eje X.

Selección del balero y la flecha. I

Determinación de la carga.

Se vio que la carga del eje Z es de 1.5 Kg. se agregara el peso de los baleros

soportes, de los baleros, soporte superior del cilindro de 100rnm de carrera, postes

y la placa soporte que correrá sobre los baleros a designar.

Wejez = 1 .O5 Kg

Wpostes = 2.6 Kg

Wsoportebaleros = 0.360 Kg.

Wbaleros = 0.160 Kg

Wsoporte cilindro = 0.1 10 Kg

Wsoporte eje z = 1 .O20 Kg

Wtotal = 5.75 Kg aproximadamente 6 Kg.

Se utiliza un factor de seguridad de 2, lo cual nos da como carga de diseño 12 Kg

( 120 N).

Primer paso.

Es la determinación de la carga sobre cada balero.

P = W d / N

Donde:

P = carga sobre cada balero

Wd = carga de diseño

N = numero de baleros.

P = 120N / 4 = 30 N.

El s¡gUiente paso es determinar el trave! life en metros,-

Lm = 2.5. f.Lh.60

En donde:

Lm = travel life en metros

S = longitud de barra en metros

F = frecuencia en ciclos por minuto

Lh = vida Útil requerida

Se tiene

S = 0.80 metros

F = 4 ciclos/min

Lh = 15000 hrs:

Lm = 2(0.8)(4)(15000)(60)= 5760000 m

De la pagina 8 del manual de thomson de la carta de travel life se tiene que el

factor KL = 0.27

De la misma pagina del manual, de la carta de la dureza de la flecha, la cual es de

60-1 5 grados Rockweel C se tiene que KS = I.

De la pagina 32 del manuál, de las gráficas de la orientación de la resultante de la

carga se tiene que KB = I.

Para la determinación de la carga dinámica se obtiene con la siguiente formula.

WR = P I KL.KS.KO

WR=30/(0.27)(1)(1)= 111.11 N

Para seleccionar el tamaño del balero en la pagina 32 de dicho manual. Se

selecciona un balero y flecha de 20mm de diámetro que soportan 1000 N de carga

dinámica ya que el equipo es didáctico y será utilizado por alumnos de nivel medo

superior.

Determinación del travel life.

W = 1000 N capacidad de la carga dinámica

P = 30 Newtons que es la, resultante de la carga externa.

KO = 1 factor de orientación de la carga

KS = 1 factor de dureza de la barra.

I

Lm = ( W / P.KB.KS)3 I O 5

Lm = (1000 I 3 0 (1)(1))3 I O 5 = 3703703703.69 > 5760000 m

Esto convertido en horas por la siguiente expresión:

Lh = Lm I 2 (60)(S)(f)

Se tiene que

Lh = 3703703703.69 / 2(60)(.8)(4) = 9645061.72835 hrs. > 15 000hrs.

Verificación por deflexión.

L = . 8 m

W = 1 2 0 N

A = ,3625 m

Deflexión al centro (D) se calcula con la siguiente expresión:

D = Wa (3L' - 4 a') 148 E l

D = 120N (0.36m)(3(0.8m)' - 4(0.36)') 148(1495)N-m' = 0.0008mm

P Equipo No 4 6" Generación

~ .~ 29 * ".. ~ .....

. .

Deflexión.

La tolerancia estándar de deflexión es 0.050mm por cada 0.3m

Deflexión permitida

O. 166mmlm

-

la deflexión admisible es de 0.133mm

como:

0.0008mm 0.133 mm.

SOPORTE DE GUIAS.

E = 69GPA

Tensión = 90 MPA

Corte = 69 MPA

69MPA ( I O 6 / Im) = ( Ibar / IO5) = 690 bars

1 bar = 1 .O2 kg/cm2

690 bars (1 .02Kg/cm2 / 1 bar) = 703Kglcm'

(T = P/A

donde:

c = esfuerzo permisible al corte en Kg/cm2

P = fuerza en Kgf.

A = área en crn2

A = P/o = 12Kg/703Kg/cmz = 0.01769cm2

A = 1.76mm' c 800mm2

Dicha área es la que sé esta proporcionando por construcción de la pieza.

e

TRANSMISION DE POTENCIA.

El motor que se utiliza es de un troqué de 2 Kg.cm .

Los voltajes de operación son:

Velocidad alta SVolts

Velocidad baja 3 Volts

Fuerza lineal que desarrolla:

Velocidad alta 5Newtons.

Velocidad baja 2 Newtons

Fuerza lineal requerida por el sistema eje Z = 04 Newtons

Nota: todas las mediciones lineales se realizaron con un dinamómetro.

.

torqué motor- fuerza desarrollada

torqué del motor(necesario)- fuerza requerida

Proceso de Simulación FA . - -

2Kg.cm - 5 Newtons

X - 0.4 Newtons

(2j(0.4)/5 = 0.16 Kg.cm ' :

factor de seguridad del motor 3

torque del motor( factor de seguridad) = (0.16)(3) = 0.48 Kgsm

0.48Kg.cm- 100%

2Kg.cm- X

X = 416%

El motor excede en 316%.

El reductor de velocidad tiene una relación de 14 a 1, este reductor eleva-la

potencia en estas condiciones en 700%.

5N - 100%

35N - X

X = 700%

La elección se hizo en base a la reducción de velocidad para el control del equipo.

. . .. . .~ . . . ~. ~ .~~ ~.

ALIMENTADOR DE PIEZAS.

blecer la variación de altura en

da 350rnrn. En su base cuenta

. la posición del centro en un

I La disposición de los elementos le permiten esi

que se tomara la pieza que va desde 100rnrn h

con ranuras transversales que sirven para ubic

rango de 150mm en ambos extremos.

\

---- -.

ENSAMBLE (PLANOS EN EXPLOCION).

(ver Anexo 1)

. . . .. ~ .. . . .~ . .

I FASE DE TRABWO

Equipo No 4

6"Generación

35

- - . -

I FASE DE 1R1-o

...... ..........

5mm

I I ""LES

-------

36

Proceso de Smulmion FA

I FASE OE mBU0

..... 0 .... 25%

..................... 0 rll5- z- -

...,.Q i-i flrr ............................. : .........

: '"m . - . -

Equipo No J

6"Generoción

mnEs OBSERVACIONES

- . . .". 38

39 Equipo No 4

6"Genemcion

Proceso de Simulocion FA

I

Equipo No 4

6" Generación -

Proceso de Simulocion FA

.

Equipo No 4

6" Generocion

w+ ..........

t%?

RECAPITULACION

Proceso de Simulonon FA

Proceso de secado.

Consiste en un túnel sobre el cual en uno de sus costados se monta una lampara

cuya función es la de simular el proceso de horneado, además de un ventilador

que enfría la pieza para poder depositarla a la etapa fipal. Su estructura es de

placa de aluminio el cual se monta en una base de aluminio sólido.

El secado de la pieza inicia cuando el microprocesador recibe una interrupción por

el puerto B en el bit No 3. En este instante el microprocesador 280 ordena la

activación de una salida del puerto A de la PPI que es la que controla al ventilador

y a la lampara en la etapa de secado.

El proceso de secado termina cuando el 280 recibe una señal de interrupción por

el puerto B en el bit No 4 y le ordena a la PPI que desactive la salida del puerto A

para terminar la etapa de secado de la pieza.

CAPITULO 2.

Dispositivo Microprocesador De zso

F entrada

DISEÑO Y FUNCIONAMIENTO DE ClRCUiTOS ELECTRONICOS Y DE CONTROL.

Descripción general del Sistema mínimo. I

I

Dispositivo De

F salida

El microprocesador 280 (pp 280) contiene funciones avanzadas dentro de los pp

de 8 bits, e incluye todas las funciones del CPU 8085.

Este circuito contiene la unidad de control, la unidad aritmética y un grupo de

registros especiales. Este controla el procesamiento de las instrucciones, realiza

operaciones aritméticas, y proporciona las señales de 'sincronización y otras

,

operaciones de control.

La arquitectura de este sistema se explica en el siguiente diagrama de bloques:

Es importante tomar en cuenta que un pp por si solo no realizaría ninguna función

importante, por io que es necesario acoplar un circuito para que el pp pueda

interactuar con el mundo exterior.

Estos circuitos son llamados interfaces, los cuales ayudan al pp a comunicarse en

forma compatible y coordinada con algún otro sistema o con el mundo real.

. . . - 44 E p i p No J 6"Generoción

Proceso de Simulocion Didociico FA

Un diagrama de bloques general de un sistema mínimo es el siguiente:

BUS DE DIRECCIONES

BUS DE DATOS

BUS DE CONTROL

BUS DE DIRECCIONES

SALIDA

MEMORIA

BUS DE DATOS

BUS DE CONTROL

SALIDA

A 4 4 4

La transferencia de datos entre la CPU y los dispositivos externos se producen en

el bus de datos. Para el 280 el bus de datos esta formado por 8 bits y es

bidireccional, este se selecciona mediante el bus de direcciones.

El 280 utiliza 8 bits menos significativos de los 16 bits que consta el bus de

direcciones que direcciona solamente un dispositivo externo de E/S, y los 16 bits

del bus de direcciones para direccionar las posiciones de la memoria.

El bus de control transporta las señales que sincronizan la colocación de la

información en los buses de datos y de direcciones, con las actividades de la CPU

y los dispositivos externos. Por lo tanto durante el intercambio de información

entre la CPU y los dispositivos externos participan 3 buses, el de datos, el de

direcciones y el de control.

, 45 -. -. ... . ... ______._.L. . - ..~ - Equipo No 4 6" Generoeión

Proeeso de Simulación Didóclico FA

Interface de entrada y salida.

Un circuito importante para la comunicación entre el pp y el mundo exterior es la

interface de periféricos programable (PPI 8255).

Es un chip de 40 pins, contiene un lado de la CPU y un lado de periféricos.

El lado de la CPU consiste en un buffer del bus de datos, un registro de control y

lógica de control de escritura y escritura.

El lado de los periféricos contiene los puertos A, B, y C, estos puertos son de 8

bits cada uno, y pueden ser configurados como E/S.

La configuración funcional de la PPI es programada durante la iniciación.

Un circuito importante para la PPI es el 74LS138, que es un decodificador de 3 a 8

líneas.

La forma en que se configuran los puertos de entrada y salida es la siguiente:

46 6" Generación

Proceso de Simulaci6n Didóclico FA

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D I DO

J

1 I

L

Puerto A

Set Flag

Puerto B

O 0 Mode O

o 1 Mode 1

1 * Mode 2

O OUT O OUT

1 IN 1 IN

Puerto C Parte Baja

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D I DO

h Proceso de Simulacidn Didáctico FA - .,. .- I_

I

. .

Para este caso el puerto A se utiliza como salida mientras el puerto B y C son

entradas.

Por consiguiente la palabra de control para la iniciación de la PPI es:

10001011 =,8Bh

Interface de control de censores

En esta etapa nuestro' principal objetivo es sensar una determinada posición y

mandar una determinada señal manejable para el sistema mínimo, para que este

a su vez mande una señal a los actuadores por medio de la interface de potencia.

Los censores manejan un voltaje de 24 volts esto es debido a que la mayoría de

-10s dispositivos de salida (actuadores) manejan este voltaje y sé penso en

homogeneizar al menor numero de voltajes a utilizar.

La solución mas optima es invertir el procedimiento que se realiza en la etapa de

potencia, esto es utilizar optoacopladores que reciban 24 volts provenientes de los

censores y manejar a la salida un voltaje de 5 volts que es el manejable por el

ppZ80 a su entrada.

48 Equipo No 4 6" Generación

En el siguiente diagrama esquemático se muestra el circuito utilizado para la

solución del problema.

24V

El voltaje de 24volts llega al LS1 el cual se encarga de cerrar o abrir el circuito

para mandar la señal.

R1 y R2 forman la resistencia de thevenin que se encuentran en paralelo con C1

para eliminar el rebote de señal, ya que el capacitor se cargara a través de la

resistencia de thevenin, además de formar un filtro pasabajo para rechazar las

señales de ruido producidas por fuentes externas. Una ves que el capacitor esta

completamente cargado este tiene el mismo voltaje que el voltaje de thevenin.

Una ves accionado el sensor el diodo emisor de luz interno del optoaislador emite

energia luminosa para activar al fototransistor.

El fototransistor pasa a la región de conducción, por consiguiente la corriente fluye

de colector a emisor y a tierra, esto provoca que a la entrada del buffer tengamos

un cero lógico (O volts) y por consiguiente a la salida un uno lógico (5 volts), de

esta forma este dato es enviado al puerto de entrada del pp 280.

R4 se utiliza para asegurar el buen funcionamiento del circuito de tal forma que

cuando el sensor no mande la señal a la salida del optoasilador mantenga un uno

lógico que recibe el buffer y a la salida de este tenemos un cero lógico enviado al

pp Z80.

LOS cálculos realizados son los siguientes:

Se proponen los valores de R1 = 1 kQ y R2 = 2.2kQ

Vth = R2 / R1 + R2 (Vt) 2.2kQ I3.2Kn ( 24V) = 16.5 V

Se propone C1 = 1OpF.

Rth = Rl(R2) / R1 + R2 = 687.50

T = R + C = 687.5 (1OpF) = 6.8 mseg

Id = Vth - Vd I R = 16.5 - 0.7V I2.2kQ = 15.8 mA a través emisor de luz

Con esto aseguramos que se elimine el rebote de señal, así como la protección

del diodo emisor de luz del optoaislador.

Para la salida:

R4 = 2.2kQ

I = V I R = 5V 12.2Kn = 2.27mA = IC

Con esto aseguramos el funcionamiento del transitor para que entregue la señal

que se mandara al pp 280

L ~~~~. _ _ _ _ ~ ~ , . . _ _ _ ~ ~ ~ ~ -.. - __________ __ __ .- 50 Eqiiipo No 4 6" Gemraci6n

Interface de control de actuadores y operación manuallautomático.

Una de las secciones importantes en el buen funcionamiento del sistema es la

interface que selecciona el modo manuaVautomático controlado por PC.

En forma general se utiliza un interruptor un polo doble tiro para habilitar o

deshabilitar al 74240 que es un circuito integrado octal buffer de tres estados, al

seleccionar el modo manual se habilita el estado de baja impedancia para este

modo, mientras que al 74240 del modo automático pasa a un estado de alta

impedancia bloqueando el funcionamiento de modo automático.

Así mismo cuando se activa el modo automático, se habilita los circuitos

conectados a este modo de tal forma que pasan,a un estado de baja impedancia

dejando pasar la información presente en cada circuito integrado, mientras que en

el modo manual sus circuitos pasan a un estado de alta impedancia bloqueando el

paso de la información para este modo inhabilitándolos.

Funcionamiento del modo automático controlado por PC.

La señal proveniente del puerto del pp 280 es de 8 bits, por lo tanto para poder

manejar un mayor numero de señales de salida se utilizo el 74138 que es un

demultiplexor de 3 a 8 líneas. Con esto ahora podemos manejar 11 señales de

salida, quedando organizado como se muestra en la siguiente tabla.

PUERTO A BITS

7 6

O 0

O 0

O 0

O 0

O 0

O 0

O 0

O 0

O 0

O 0

O 0

741 3 C

1 0

1 0

1 0

1 0

1 1

1 1

1 1

1 1

O 0

1 0

1 0

habilitar

dispositiv os a etapa de

Habilitados

1 frente(AL1MF

regreso

motor apaga Gil. hacia enfrente

3BH p S F ) Cil. Sup de

)regre& .

I enfrente 3DH I(CILIF)

Cil. Inf. De regreso (CILIR) Pinza neumática hacia enfrente (PINF)

neumática de regreso (PINR) Ventilador y lampara

Motor de giro ccw

19H ICMTRR) Motor de qiro

Analizando la tabla observamos que las 8 señales de salida son controladas por el

demultiplexor y las otras 3 restantes provienen puerto del pp que van directamente

hacia los buffers para de aquí mandar la señal a la etapa de potencia.

Por otro lado se envían 3 señales al 741 38 este circuito se encarga de mandar 8

señales hacia los buffers 74240 este circuito se encarga de reforzar la señal para

que si es habilitado mande una señal a la etapa de potencia.

Funcionamiento de la etapa manual.

Como se mencionó anteriormente una vez que el interruptor de selección se

posiciona en el modo manual, se habilitan los buffers de 3 estados conectados a

esta sección, esto nos permite que al activar los interruptores ejecuten una acción

especifica, para que se mande una señal hacia los buffers para que estos a su vez

a su salida mande una señal de activación a la etapa de potencia.

El circuito utilizado para cada interruptor es el siguiente:

SALIDAS

A LOS 74240

- -

53 Eqiopo No 4 6" Cowrnción

-.

Se quiere manejar una corriente de 2.2mA se tiene que:

R = 5V 12.27 mA = 2202'n = 2.2 K'n

Al seleccionar una de las posiciones, la corriente fluye de la fuente de 5 volts hacia

tierra provocando una caída de voltaje en la entrada del 74240, y como este

circuito es un inversor a su salida mandara una señal de un uno lógico activando

la siguiente etapa.

De otro modo si no es seleccionado se tiene en la entrada 74240 un voltaje (uno

lógico) y debido al funcionamiento de este circuito su salida será cero, con esto no

se ejecuta ninguna acción en la etapa siguiente.

\

54 ." -____- Equipo No 4 6" Generocidn

Proceso de Simubción Didrieiico FA

Interface de potencia.

Para poder entregar la potencia necesaria a los actuadores se diseño un arreglo

de elementos electrónicos que nos den la eficiencia para realizar dicho trabajo.

En el siguiente diagrama esquemático se muestra la forma en que se soluciono

dicho problema.

5V Y 24V

CARGA

El funcionamiento es el siguiente:

La resistencia R1 limita la corriente que se dirige al diodo emisor de luz del

optoacoplador, por su parte el optoaislador sirve como dispositivo de interface

disparando al transistor Q1 que es un TIP 120 tipo npn que maneja 8 amperes, el

cual trabaja en la región de corte y saturación', actuando como un interruptor

electrónico. La carga se encuentra entre el voltaje de 24 volts y el colector. , - Equipo No 4 6" Generncibn

- 55 ~-______. . ~

Proceso de Simulación Didáciico FA

Cuando el optoasilador manda una señal a la base del TIP 120, este pasa del

estado de corte al estado de conducción, estableciéndose una corriente ,en el

transistor de potencia. Si la señal en la base no se presenta, el transistor ahora

pasara del estado de saturación al estado de corte.

De esta forma la señal proveniente del sistema mínimo será conmutada para ser

manejada con una potencia mayor.

Los cálculos realizados son los siguientes:

Para R I :

R1 = V I I = 5 - 0.7 V / 25 mA = 172 Ohms

R1 = 220 Ohms

Para el transistor:

TIP 120 = NTE 261

lmax colector = 8 Amperes

Vcb = 100 Volts

Vce = 100 Volts

Vbe = 5 Volts

Hfe = 1000

Pd = 65 Watts

pr-so de Simulación DidDcIico FA

SV

R = V I I = 5V/25 rnA = 200 n = 220 n

vo = 5 Volts

IC = p Ib

Ib = IC I p = 0.3 A I 1000 = 0.3 mA

Rb = 5 - 0.7 V10.3 rnA = 14333n = 15 K'n

El diodo D I nos sirve como descarga, para asegurar que los voltajes generados

por cualquier inductancia conectadas no dañen el circuito.

proceso de Simulación Didociico FA " -. - . . -

I ---

Tablero de control.

A continuación se describe el funcionamiento de cada uno de los indicadores e interruptores que operan en el tablero de control.

O I

O R.V.A.P.

O

O S.C.

O P

O R.V.A.S.

O

O C.S.

O A.F.C

O F.C.

O

O C.M.

MICROSWITCHS

I = INICIO

P = PINTADO

A F C = ANTES DE FINAL DE CARRERA (EJE X)

P C = PIEZA ClLlNDRlCA

R V A P. = REDUCIR VELOCIDADANTES DE PINTAR

O

O P.C.

P.CD

O

O C.I.

Proceso de Sihloción Didáctico FA

R.V.A.S = REDUCIR VELOCIDAD ANTES DE PINTAR

F.C. = FINAL DE CARRERA (EJE X)

P.CD. = PIEZA CUADRADA

S.C. = SENSOR CAPACITIVO

C.S. = SENSOR MAGNETIC0 EN POSICION DEL CILINDRO SUPERIOR

C.M. = SENSOR MAGNETIC0 EN POSICION MEDIA DEL CILINDRO SUP,

C.I. = SENSOR MAGNETIC0 EN POSICION DEL CILINDRO INFERIOR

TABLERO DE INTERRUPTORES.

O RESET 280

O O PINZA . CILINDRO

INFERIOR

O MANUAL OFF PC

o

O PARO DE EMERGENCIA

O CILINDRO ALIMENTADOR SUPERIOR .

O VENTILADOR

O MOTOR

proceso de Simulación Didúcfico FA

CAPITULO 3

CALIBRACION Y AJUSTE.

Alimentador.

Se debe tomar en cuenta el tamaño de la pieza(larg0 y ancho), y permitir el libre

paso a través del alimentador vertical con un juego aproximado de 0.5mm en

embalado. lo cual se logra mediante los siguientes pasos.

1 .- Se quita el tope superior de final de la carrera en el alimentador. Este se coloca

nuevamente al final en la posicion nueva.

Lo largo se ajusta, aflojando 4 tornillos hexagonales que se encuentran por debajo

de la base superior (placa de acero). Antes de posicionarlo en su lugar, se debe

dimensionar el ancho lográndose al ajustar 2 tornillos de cabeza

hueca(hexagona1es) que se encuentran en la parte inferior del alimentador vertical

'utilizando una llave allen; se aflojan los dos tornillos con esto se permite el

desplazamiento horizontal de cada uno de los dos postes posteriores del

alimentador deslizándolos (permitiendo ajustar el ancho), sobre las barras

cilíndricas que lo guían; logrando el tamaño deseado se presionan, cuide su alineamiento con su base. El paso siguiente es determinar el largo deseado, el

cual se debe dividir proporcional a ambos extremos del bastago del cilindro

neumático, esto se logra sacando y metiendo el cilindro en forma manual y

comparando la dimensión en ambos lados, ebservece que se cuenta con ranuras

en la placa de acero para tal efecto, una vez logrado esto apriete los tornillos en

forma gradual, verificando en todo momento el dimensionado.

Ajuste de la carrera del cilindro.

Se aflojaran los dos tornillos que sujetan a la base escuadra con la placa de base

y verifique que el cilindro avance sin pieza, sobre pasando su distancia 3 mm

dentro del área de la pieza, se debe traslapar la pieza y la carrera del cilindro,

Procero de Simulacrón Didocttco FA

garantizándose con esto el ajuste al final de la carrera Una vez logrado esto se

aprietan los tornillos

Se deben de ajustar las válvulas de control de flujo para controlar la velocidad de

avance y retroceso de acuerdo al criterio de trabajo.

Verifique que ambos sensores (limit switch) estén funcionando así como el sensor

capacitivo, en caso contrarios ajústelos.

Eje X.

Las barras de 20mm deben alinearse, esto se logra aflojando los tornillos de las

bases y desplazando el eje Z en forma manual, (soltando previamente la banda

sincronizante) a todo lo largo de la carrera e ir apretando poco a poco cada uno de

los tornillos en forma cruzada.y alternada no dejando de-mover el eje Z, en este

punto también se deben aflojar los 8 tornillos(de cabeza hueca) que se encuentran

en la base del eje Z que sostienen a los soportes de los baleros de 20mmg y

moviendo en forma continua sobre el eje X e ir apretando de forma gradual y

alternada cada uno de ellos. debe de mentenerse sin mucho esfuerzo, si cuenta

con un dinarnometro se debe de mover con una fuerza de 2N = 0.203Kg una vez

logrado esto, coloque la banda y verifique su alineamiento, de ser necesario

corrijalo moviendo las chumaceras hacia donde Io requiera.

.

;*.~.

Verifique el funcionamiento de los 8 sensores limit switch, si no operan ajústelos,

moviendo la barra o el palpador que se encuentra en la base del eje Z en la parte

posterior.

Importante: verifique el primer y ultimo sensor que son los que activan el over

travel para posteriormente ajustar los topes mecánicos.

Proceso de Simulación Didkiico j.2

EJE Z.

Afloje los 8 tornillos de cabeza hueca que se encuentran sobre los postes del eje Z

y mueva en forma manual(hacia arriba y abajo) y ajuste gradualmente y en forma

alternada cada uno de los tornillos hasta que se logre tal efecto.

El ajuste de la velocidad del cilindro se logra mediante la calibración -de las válvulas de control de flujo (4) para determinar la velocidad deseada.

Compruebe que los sensores magnéticos montados sobre las camisas de los

cilindros se activen (ver led indicador) de no ser as¡ ajústelos.

PINZAS NEUMATICAS.

El diseño se los dedos con que cuenta, se utiliza para piezas de 50mm, si se

modifica esta dimensión en la parte a sujetar se tendrá que diseñar otro nuevo

dedo. El peso de la pieza no debe de exceder de 60N para esta pinza.

Nota: el punto inicial (home) se debe ajustar, moviendo el alimentador sobre las

mnuras de su base en la mesa, hasta encontrar el.i.punto medio con la pinza

abierta y dentro de la pieza, moviendo también la altura de la pieza con el

alimentador tomando en cuenta, que no golpee la escuadra interna de la pinza a la

pieza.

REDISEÑO DE PARTES.

Se rediseño el soporte del motor debido a que se cambio por falla del mecanismo

reductor de velocidad.

Eqiiipu No 4

6" Generación

Proceso de Simulación Didúcitco FA

PROGRAMACION(PRO~;RAMA PRINCIPAL)

INICIO

PCONTROL = BBH

1

1

1

1

1

PTOCW = OC3H

PTO A = OCOH

PTO ü = OClH

PTO C = OCZH

I A<--'OOH I r-l A<-PCONTROL

(PT0CW)c- A

A<- (PTOB)

7

ETAPA 1

MOTOR CW al 1 PINTAR al SECAR

)-r s

Equipo No 4

6" Gmeioción

A 63 ___I"

~

proceso de Stmuloeión Dldactico FA

PROGRAMA HOME

A<--- 3FH

TIEMPO 1 +

A<--- 3DH + + +

BIT 7 I

/ (PTO A)<--- A / / I

A<--- (PTO C) /

A

I ~~

TIEMPO 1 w

I A<--- 3BH

TIEMPO 1

* Ac---29H w

* / (PTO A)<--- A /

A<--- (PTO C)

,*' I I

A<--- 39H I

.+ RET I

Proceso de Simulación Didactico FA

/ A<--- (PTO C) / 1 I BIT 1

A<- 39H

. (PTOA)<--A

/ A<--- (PTO C) /

MOVIMIENTO CW

MOTORCW >

(PTO A)<-- A

A<- 19H

(PTO A)<- A

A<- 39H

(PTO A)<- A

TIEMPO-P

A<- (PTO E)

NO

. (PTO A)<- A /

TIEMPO 2

Proceso de Simulación Didaclico FA

A<--- 3BH

1 (PTO A)<- A

PROGRAMA DE PINTADO

PINTAR

I A<--- 3AH I 1

1 (PTO A)<--- A

A<--- (PTO C)

TIEMPO 1 n

TIEMPO 1 n

.

6" Cenerocidn

Proceso de Simuloeión Didádico FA

PROGRAMA DE SECADO

(PTO A)<--- A r-F A<- (PTO B)

A<-- 39H

(PTO A)<- A

TIEMPO 2

A<--- 3CH

(PTO A)<- A

TIEMPO 1

69 ~ I____-_ I __ - Eqiripo No 4

6" Gcnrrocioii

Proceso de Simitloc%n Didóeiico FA

PROGRAMA DE TIEMPO

f TIEMPO > * D<-- 01H

I B<--0FFH I I * I

f ' PUSH DE

T I DEC B 1 I I I

I DEC L I

Proceso de Simulación Diddclico FA

Programa nmónico:

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

;PROCESO DE SIMULACION DIDACTIC0 FA .........................................................................

:PROGRAMA PRINCIPAL DEL PROYECTO FA

; CONSTANTES DURANTE TODO EL PROGRAMA

PCONTROL EQU 8BH

PTOCW EQU OC3H

PTOA EQU OCOH

PTOB EQU OCIH

PTOC EQU OC2H

. ORG 8000H

LD A,OOH

LD A,PCONTROL

OUT (PTOCW),A

IN A,(PTOB)

BIT 0,A JP NZ,INICIOX

CALL HOME

JP INlClOX INICIOX: CALL ETAPA1

CALL MOTORCW CALL PINTAR

CALL SECAR

CALL HOME

JP INlClOX

HALT

TERMINA PROGRAMA PRINCIPAL

RUTINA HOME

HOME: LD A,3FH ;RUTINA HOME

OUT (PTOA),A ;PINZA ABIERTA

CALL TIEMPO2

CILIR: LD A,3DH

OUT (PTOA),A ;CILINDRO INFERIOR DE REGRESO

IN A,(PTOC)

BIT 7,A

JP Z,CILIR

CALL TIEMPO2

CILSR: LD A,3BH

OUT (PTOA),A ;CILINDRO SUPERIOR DE REGRESO

IN A,(PTOC)

BIT 3,A

JP Z,CILSR

CALL TIEMPO2

MTRR. LD A,29H

OUT (PTOA),A :MOTOR GIRA EN SENTIDO CCW

IN A,(PTOB)

BIT 0,A JP Z,MTRR LD A,39H

OUT (PTOA),A

CALL TIEMPO2

RET

TERMINA RUTINA DE .HOME

INICIA RUTINA ETAPA1

ETAPA1 LD A,39H

OUT (PTOA),A

CALL TIEMPO2

PIEZA. IN A,(PTOC)

BIT l ,A

JP Z,PIEZA ;SENSOR CAPACITIVO ESPERA PIEZA

CALL TIEMPO2

LD A,38H

OUT (PTOA),A ,CIL. ALIMENTADOR HACIA EL FRENTE

CALL TIEMPO2

LD A,39H ;CIL. ALIMENTADOR DE REGRESO

OUT (PTOA),A

CALL TIEMPO2

CILSF: LD A,3AH

OUT (PTOA),A ;CILINDRO SUPERIOR AL FRENTE

IN A,(PTOC) BIT 5,A

JP Z,CILSF

CALL TIEMPO2

LD A,3CH

OUT (PTOA),A

CALL TIEMPO2

LD A,3EH

. . 1. '. , .

OUT (PTOA),A .;PINZA CIERRA 1 CALL TIEMPO2

. . SUPERIOR: LD A,3BH

OUT (PTOA),A ;CILINDRO SUPERIOR DE REGRESO

IN A,(PTOC)

BIT 3,A

JP Z,SUPERIOR

CALL TIEMPO2

CILINDRO: LD A,3DH

OUT (PTOA),A

IN A,(PTOC)

BIT -7,A

JP Z,CILINDRO

CALL TIEMPO2

RET

TERMINA RUTINA ETAPA1

INICIA RUTINA MOTORCW

MOTORCW: LD A,OOH

cw: LD A,19H

OUT (PTOA),A ;MOTOR GIRA EN SENTIDO CW

IN A,(PTOB) BIT l ,A

JP Z.CW

; CICLO PARA DISMINUIR VELOCIDAD MOTOR DC

CWBAJA: LD A,19H ;MOTOR GIRA cw MOMENTANEAMENTE'

OUT (PTOA),A

e' II.

Equipo No 4

6" Genemcióir

74 _I,.,._.._ ~~ ____I__ .

CALL TIEMPOP ;EN MILISEGUNDOS

LD A,39H

OUT (PTOA),A

CALL TIEMPO-P

IN A,(PTOB)

BIT 2,A JP 2,CWBAJA I

LD A,39H ' , MOTOR APAGADO

OUT (PTOA),A

CALL TIEMPO2

RET

TERMINA RUTINA MOTORCW

INICIA RUTINA PINTAR

PINTAR: LD A,OOH , ?

CILSUP: LD A,3AH

OUT (PTOA),A ;CILINDRO SUPERIOR EN FRENTE

IN A,(PTOC)

BIT 5,A

JP Z,CILSUP

CALL TIEMPO2

LD A,3CH OUT (PTOA),A ,CILINDRO INFERIOR AL FRENTE

CALL TIEMPO3 ;PARA PINTAR PIEZA

CILSREG LD A,3BH

OUT (PTOA),A ,CILINDRO SUPERIOR DE REGRESO IN A,(PTOC) BIT 3 A

JP 2,CILSREG

CALL TIEMPO1

RET

TERMINA RUTINA PINTAR

INICIA RUTINA SECAR

SECAR: LD A,OOH

MOTOR: LD A,19H

OUT (PTOA),A ;MOTOR GIRA EN SENTIDO CW

IN A,(PTOB)

BIT 3,A

JP 2,MOTOR

,CICLO PARA DISMINUIR LA VELOCIDAD DEL MOTOR

CWLENTO: LD A,12H

OUT (PTOA),A ,ACTIVOS MOTOR,VENT.,IAMP.,Y

CALL TIEMPO-P ;CILINDRO SUPERIOR AL FRENTE

LD A,32H

OUT (PTOA),A

CALL TIEMPO-P

IN A,(PTOB)

BIT 4,A

JP Z,CWLENTO

FINAL: LD A,IDH

OUT (PTOA),A IN A,(PTOB)

BIT 5,A JP Z,FINAL

16 Eqiripo No $

6" Generación

LD A,39H

OUT (PTOA),A

CALL TIEMPO2

LD A,3CH

OUT (PTOA),A

CALL TIEMPO2

RET

TERMINA RUTINA SECAR

RUTINA TlEMPOl

TlEMPOl : LD D,OIH

LD C,OIH ;ESTE VALOR ASlGNA.DO AL REGISTRO C

YIY03: LD L,OFFH ; AUMENTA O DISMINUYE EL TIEMPO EN SEGUNDOS " .,

YIYO2: LD B,OFFH

~.

YIYOI: PUSH DE

POP DE

DEC B

JP NZ,YIYOI

DEC L

JP NZ,YIY02

DEC C

JP NZ,YIY03

RET

RUTINA TIEMPO2

77

6"Generac;ón

Prrxeso de Simulación Didáclico FA

TIEMP02. LD D,OIH

LD C,02H ,ESTE VALOR ASIGNADO AL REGISTRO C

YIYO6, LD L,OFFH ; AUMENTA O DISMINUYE EL TIEMPO EN

SEGUNDOS

YIYO5 LD B,OFFH

YIYO4. PUSH DE

POP DE

DEC B

JP NZ,YIY04

DEC L

JP NZ,YIY05

DEC C

JP NZ,YIYO6

RET

RUTINA TIEMPO3

TIEMP03: LD D,OIH

LD C,03H ;ESTE VALOR ASIGNADO AL REGISTRO C

YIY09: LD L,OFFH ; AUMENTA O DISMINUYE EL TIEMPO EN

SEGUNDOS

YIYO8: LD B,OFFH

YIYO7: PUSH DE

POP DE

DEC B JP NZ,YIY07

DEC L

JP NZ,YIY08

DEC C

JP NZ,YIYOS RET

78 Eqidpo No 4

6" Generación

. .

RUTINA TIEMPO-P

TIEMPO-P LD D,OIH

LD L,09H ; EL VALOR QUE CONTIENE "L" CAMBIA EL RETARDO

YIYOB: LD B,OFFH

YIYOA: PUSH DE

POP DE

DEC B

JP NZ,YIYOA

DEC L JP NZ,YIYOB

RET END ;TERMINA PROGRAMA

-. . 19 ~. .- Eqiripo No 4

6" Gmcrnción

. . . Proceso de Simulneión Didrl-fco FA

, , .

' OPERACI~N

Conectar al suministro de energía eléctrica, el compresor y ajustar el manómetro

A continuación deslizar hacia la derecha la valvula de suministro de aire hacia las

válvulas direccionales.

'

de la FRL a una presión de 6 bars. . .

La operación de control del equipo FA, se menciona a continuación:

1 .- Primeramente conectar correctamente la fuente de alimentación de 5 volts y 24

volts, a los bornes que distribuyen el voltaje a las diferentes tarjetas de control del

FA.

2.- Colocar el interruptor de selección, en modo manual o PC, dependiendo de la práctica a realizar con el equipo.

" . _' _. . a) Si la operación que se va a realizar es manual, el tablero de control

proporciona la facilidad de activar cada uno de los actuhdores por medio de

interruptores y permite a cualquier persona operarlo de una manera sencilla.

b) Si es por PC el equipo FA opera en forma automática, donde solamente se

colocan piezas a pintar y se observará el proceso de pintado completo.

Es importante mencionar, que para utilizar la PC se debe tener a la mano. un cable tipo serial, para poder interconectar sistema mínimo y PC, así como también

todos los archivos necesarios en la PC, para poder compilar cualquier programa

en lenguaje ensamblador el cual al correrlo en el sistema mínimo realizara una

En los diagramas electrónicos posteriores, se colocan las direcciones adecuadas

para activar cualquier salida del PPI del sistema mínimo y la palabra de control del

sistema mínimo.

función especifica. I

80

6- Generocibn

Como precaución, cuando se estén realizando prácticas con los alumnos el

instructor deberá tener a la mano el' interruptor de paro de emergencia para

cualquier situación de peligro que se pueda:'presentar.

Para finalizar se considera al prototipo 'como confiable para cualquier operación

manual.

MANTENIMIENTO.

Neumático la unidad FRL debe purgarse de acuerdo a la region (inspección visual), lavar el filtro cada 6 meses con un desengrasante y el vaso con

agua y detergente, verificar el nivel del aceite y agregar de ser necesario a un nivel máximo de % partes del vaso. .Todo esto se recomienda se haga

sin energía eléctrica y neumática por razones de seguridad (utilizar guantes

y lentes). Inspeccionar fugas en el circuito neumático detectando posibles fugas Y

' I

corrigiendolas.

MANTENIMIENTO MECANICO.

Mantener las barras limpias de polvo y lubricar los baleros regularmente de

acuerdo al uso. Limpieza general a todos los mecanismos. Cuando el equipo no este en uso, protejerlo con una cubierta

MANTENIMIENTO ELECTRICO.

Aspire regularmente las tarjetas y verifique las condiciones de los cables.

81 Equipo No 4

6" Ce>irmciÓn

Proceso de Simulación DidBciico FA

CAPITULO 4

COSTO DE MATERIALES.

Los materiales empleados en la elaboracion del prototipo se detallan a continuacion indicandose el area a la cual se aplico el recurso.

Area mecanita

P a l t Deecfipcibn completa. especlflcacibn, reparacibn, mantenimiento. 1 ALUMINIO BARRA CUADRADA 6063 T-5 38.1 X 3660 MM. 2 ALUMINIO BARRA CUADRADA 6063 T-5 76.2 X 3660 MM. 3 ALUMINIO BARRA CUADRADA6063 T-5 50.8X 3660 MM. 4 ALUMINIO LAMINA LISA EN HOJA 12.7 X 914 X 2440 MM. 5 ALUMINIO BARRA CUPDRADA6063 T-5 25.4 X 3660 MM. 6 PTR 1 112 CUAD 13W 7 PLACA 114 1M2 8 SOLDADURA6.13 118 9 BALERO LINEAL MARCA THOMSON CAT. NO. MA M20

10 FLECHAS DE ACERO CLASE M MARCA THOMSON DE 20 MM. DE DIA X 800 MM. DE LONGITUD 11 FLECHAS DE ACERO CLASE M MARCA THOMSON DE 12 MM. DE DIA. X 500 MM. DE LONGITUD 12 BALERO LINEAL MARCA THOMSON CAT. NO. MA M 1 " W 13 CILINDRO DOBLE EFECT DSNU-25200P-A ART. 0016226 14 FIJ. DE MONT PlClL HBN-20125x2-AART. 008065 15 GARRA PARALELA HGP-16A- ART. 0161826 16 CONU(16N CIBOQ EHCHU LCN-M3-PK-3 ART. 0030982 17 TU60 PLASTIC0 PU-3 AZUL ART. 005732 18 CONEXIbN RAPIDA CK-MS-PK4 ART. 003562 19 TUBO PLASTIC0 PU4 AZUL ART. 006204 20 SILENCIADOR ClROXA U-M5 ART. 0004645 21 UNIDAD DE MAM C M N FRC-1/84 B ART. 0150058 22 VALVULA DE CORREDERA W-3-118 ART. OW2339 23 CILINDRO DOBLE EFECTO DSNLI-12-IOWA ART. 0019184 24 CILINDRO DOBLE EFECTO DSNU-12-SOP-A ART. 019192 25 REGULAOOR DE CAUDAL GRLA-M5-8 26 CONEX ORIENTABLE'L LCK-MSPK4 ALU 27 CONEX. RAPIDA CK-118-PK6 28 LACA AUTOMOTRIZ BLANCO 29 SELLADOR C8 8% 30 GUANTES 31 LIJAS 32 THINER 33 PRIMARIO NO. 2 34 MLMEX 903 35 THINER 36 LIJAS 37 ESTOPA 38 FRANELA 39 BANDAT-114 40 HOJA TRIPLAY PINO 12MM. 41 TIRAS 2CM 8" X 314

C. En Kilos Pieza P.unitario P.Total 8.00 8 49.54 $ 396.32 23.90 4.20 16.00 1 .w 54.00 3 50.00 1 1 .o0 1

4 2 2 4 1 1

1 1 5 1 2 1 1 1 3 2 1 1 3 4 1 1 2 1 2

$ 49.54 $ 1,184.01 $ 49.54 $ 208.07 $ 51.70 $ 827.20 8 47.54 5 85.57 8 6.58 0 355.32 $ 9.50 $ 475.00 S 18.50 6 18.50 8 334.35 $ 1,337.40 $ 642.20 I 1,284.40 $ 282.10 8 564.20 $ 301.28 $ 1,205.12 a 773.00 $ 773.00 8 76.00 $ 76.00 8 4.682.00 8 4,682.00 $ 34.00 8 68.00 a 10.00 I 10.00 $ 13.00 $ 260.00 8 17.00 0 17.00 $ 28.00 I 224.00 $ 944.00 $ 944.00 8 269.00 S 269.00

16 547.00 I 547.00 8 179.00 8 895.00 8 35.00 $ 35.00 8 13.00 $ 26.00 $ 63.48 $ 63.48 $ 17.39 $ 17.39 $ 7.83 $ 7.83 0 3.04 8 9.13 $ 5.22 $ 10.43 $ 29.57 0 29.57 8 33.48 I 33.48 $ 5.22, $ 15.65 8 3.04 $ ?2.17 8 3.48 f 3.48

6.08 S 6.08 8 60.00 0 120.00 S 205.00 $ 205.00

' $ 5.00' $ 1000 $17,867.79

8 557.00 I ssi.00

proceso de Simulación Didacirco FA

Area de control.

pad. oesciipcibn completa, especiflcacibn, 1 175724 TRANSFiFUENTE 5A 24V 2 o4 040 FUSIBLE 4Al25V RAPID0 3 FL-104 PORTAFUSIBLE 50V RADIAL 4 FR200150 FILTRO 2200MF 50V RADIAL 5 BTO-3 BASE PARA TRANSISTOR TO-3 6 TO-3 BUJE TO-3 7 2-640463-3 BASE PIC I 8 PIN 8 2-641599-5 BASE PIC I 14 PIN 9 2-641600-3 BASE PIC I 16 PIN

10 TAI 1150 CONDENSADOR TANTALIO I M F 50V 11 CENT 60140 SOLDADURA 60140 POR ROLLO 12 O 47-63R CAPACITOR ELECTROLITICO 13 400-168 MALLA DESOLOADORA 2MM X 1 14 7805CK REG DE VOLTAJE 5V POS TO-3 15 7624CK REG DE VOLTAJE 24V 1A POS TO-3 16 PC-30x30 PLACA FENOLICA UNA CARA 30x30 CMS 17 28P BASE PARA CIRCUITO INTEGRADO PIC1 28P 16 40P BASE DOBLE CONTACTO PIC1 40P 19 BPBASEPARACI IP .. . ._ 20 CE-220125V CAPACITOR ELECTROL T CO TIPO RAD 21 CE.22150V CAPACITOR ELECTROrlTlCO T PO RADIi 22 CE-lI63V CAPACITOR ELECTROLITICO TIPO RADIA 23 CT-.lI5OV CAPACITOR DE TANTALIO 24 RC-lOKll I2 RESISTENCIA DE CARBON 25 RC-330E1112 RESISTENCIA DE CARBON 26 280-CPU UNIDA0 CENTRL DE PROCESO 27 ZBOA-PI0 CIRCUITOS INTEGRADOS 28 74HC14 HEX INVERSOR SCHMITT TRIGGER 29 74LS32 CUAD COMPUERTA OR 2 ENTRADAS 30 MAX 232CPE C1 INTERFACE R S 232 CICONVERT. V( 31 74LS138 DECODIMUX 3 A 8 LINEAS 32 SENSOR CAPAClTlVO MOD. E2K-X4M31 33 CABLE CALIBRE 16 COLOR NEGROIBLANCOIROJO 34 BTO-3 BASE PARA TRANSISTOR TO-3 35 MCT-2 OPTOAISLADOR SALIDATRANS. NPN 36 BEL 9L28026 CABLE PLANO GRIS 26 HILOS 37 BEL 9L28020 CABLE PLANO GRIS 20 HILOS 38 CA 136 OB ZSMACHO-DB 25 HEMBRA 10 PIES 39 CARZIBLANCO CABLE 1 POLO 22AWG BLANCO 40 F12200125 FILTRO 2200MF 25V RADIAL 41 GL-ZA MICROSWITCH ClLAMlNAY RODILLO 42 CS04 RECEPTACULO 4 VIAS PASO 100 43 LHlT04 HEADER HEADER 4 VIAS PASO 100

piezas P. Unitario P. Total

1 5 3 3 4 3 20 10 10 30 1 4 1 1 1 1 4 4 1 1 4

. 2 10 10 10 1 1 1 1 1 1 1 3 2 28 3 2 1 10 1 10 8 8 9 1

~~

44 PIN-100 PIN PASO ,100 CAL. 22-26 ECONO 45 XC 106 CONECTOR 08-25 HEMBRA 46 ELECTROV. DE IMPULSOS JMZH-512-1.5 &LED ART. 0030221 2 47 2-641602-5 BASE P1C.l. 20 PIN 7 48 FC-20 DESPL. 20 POSICIONES 4 49 499922-4 HEADER RECTO CILATCH 20 POS 4 50 GL-2A MICROSWITCH ClLAMlNA Y RODILLO 5 51 CSOZ RECEPTACULO 2 VIAS PASO 100 4 62 LHlT02 HEADER PASO 100 2 VIAS ' 4 53 PIN-100 PIN PASO ,100 CAL. 22-28 ECONO 16 54 MTC 2 OPTOAISLADOR SALIDA TRANS. NPN 8 55 DISIPA-TO3 VARIOS 2 56 10-63R CAPACITOR ELECTROLITICO 15 57 330 112 RESISTENCIA DE CARBON 112 20 56 8P BASE PARA Cl8P 20 59 PLACA DE BATERIA PRMZ-5-M5-4 ART. 0030244 I 60 FlJAClON DE SENSOR SMBR-16 ART. O019275 3 61 SENSOR MAGNETIC0 SMEO-4-K-LED-24 3 62 ELECTROV. DE IMPULSOS JMZH-512-1.5 -L-LED ART. 0030221 2

$ 5 f s 5 f $ 5 f P $ I t 8 5 8 f 5 I 5 5 s 5 5 5 5 5 5 f 5 5 5

s 0 f 5 8 5 f $ $ 0 5 5 I a 5 f 8 5 s I f 8 5 5 5 5 5 f f

$

76.00 $ 1.23 5 3.30 5

16.00 5 10.00 I 0.32 0 0.91 $ 1.11 8 1.75 8 2.44 5

69.23 $ 0.61 $ 8.26 5

17.10 5 18.30 I 35.30 I

0.93 $ 2.10 $ 1.00 $ 1.00 $ 0.56 5 0.78 8 2.17 5 0.21 I 0.24 8

16.20 8 86.23 8

4.10 I 3.30 $. 5.63 '3.. 1.70 8

859.95 $ 3.60 $ 7.90 $ 7.40 16

15.00 $ 10.22 f 43.00 I

0.53 8 6.60 5 7.48 $

0.66 f 1.32 f 0.42 8

76.00 6.15 9.90 46.00 40.00

0.96 18.20 11.10 17.50 73.20 69.23

2.44 8.26

17.10 16.30 35.30

3.72 8.40 1.00 1.00 2.24 1.56

21.70 2.10 2.40

16.20 86.23 4.10 3.30 5.63 1.70

659.95 10.80 15.60

207.20 45.00 20.44 43.00 5.30 6.60

74.80 6.88

10.56 3.76

2.92 8 2.92 1.156.00 $ 2.312.00

1.97 $ 13.79 5.78 $ 23.12

20.73 $ 82.92 7.48 5 37.40 0.36 5 1.44 0.60 5 2.40 0.42 5 6.72 7.40 5 59.20

47.60 $ 95.20 0.70 5 10.44 0.17 $ 3.48 1.00 s 20.00

565.00 5 565.00 29.00 5 87.00

220.00 I 660.00 1.156.00 $ 2.312.00

0 6.218.06

CONCLUSIONES YIO RECOMENDACIONES.

Una vez concluido nuestro trabajo se llegó a las siguientes consideraciones sobre

nuestro proyecto.

En el caso de la pinza neumática se puede sustituir con una ventosa, o bien con

una pinza mecánica estos dos cambios van de acuerdo con la reducción de costos

y con el trabajo que se realice; tornando en cuenta el factor tiempo en cuanto a su

fabricación (pinza mecánica), otra sugerencia sería el control utilizando en este

caso un PLC, que son los más utilizados en la industria hoy en día.

Otra recomendación adicional es el caso del mecanismo motriz del eje X que se

puede sustituir por un cilindro neumático.

En futuras generaciones hacemosla sugerencia de empe2ar.a trabajar tanto en el

. .

aspecto teórico como practico de su proyecto, ya que el tiempo asignado para

este no es suficiente, por tal motivo recomendamos tener al menos un avance del

50% para ambos casos antes de que inicien las 210 horas.

BlBLlOGRAFlA

SISTEMAS DIGITALES Principios y aplicaciones

Autor: RONALD J. TOCCI.

EDITORIAL: P.H.H.

ELECTRONICA Teoria de circuitos Autor: ROBERT L. BOYLESTAD

LOUIS NASHELSKY. EDITORIAL: P. H. H.

ELECTRONICA INDUSTRIAL Dispositivos y sistemas Autor: TIMOTHY J. MALONEY EDITORIAL: P.H.H.

PROGRAMACION DE MICROCOMPUTADORAS. Autor: JOSE JESUS TAFOYA SANCHEZ. EDITORIAL: CNAD

DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS Autor: ROBERT L. MOTT EDITORIAL: P.H.H.

MANUAL THOMSON First in linear motion technology Autor: THOMSON INDUSTRIES EDITORIAL:

PROGRAMA DE FABRICACION Autor: FESTO PNEUMATICS.

. . .

I

MAQUINAS Calculos de taller. Autor: A.L. CASILLAS EDITORIAL: MELSA

MANUAL DE FORMULAS TECNICAS Autor: KURT GIECK EDITORIAL: ALFAOMEGA

FLUID POWER TECHNICAL MANUAL. Autor: THE HYDRO-PNEUMATICS TECHNICAL CENTRE.

ANEXO A

DIBUJOS MECANICOS

3all Bushing Bearing Life Expectancy and Load Capacity .oad Capacity 'he load ratings given in the tables ipply to Thomson Industries Ball lushing bearings in conjunction iith 60 Case LinearRace.

.The load is applied at 90' relative to the horizontal plane with the load carrying elements oriented as shown in the specific product polar graphs.

!. Shaft hardness is HRC 60 to 65.

:or configurations other than those lescribed above, the following for- iula is used:

P K, 9 U,* K, u, =

vhere: U, = required dynamic load

1 = .reditant of externally applied

capacity (N)

loads (N) J

Ke = factor for direction of resultant

K. = shaft hardness factor K, = travel life factor

Load Direction In applications where the direction of the applied load is known, refer to the polar graphs on the product specification pages for the load correction factor, K,

Shaft Hardness For shafts which do not meet 60 Case shaft hardness specifications, shaft hardness factor K. must be applied.

Travel Life The travel life correction factors, K,. can be found on Figure 1.

load I Figure 2

1 .o

03

0-8

y 0,7 ij 5 0.6 g 03 c e 0,4

U

6 I

0.3

o 2

0,1

60 50 40 30 20 10 O

Shaft Hardness - Rockweli HRC

05

5 0,4

r 0,3

y'

m u. al -I

al > -

E 0,2

\

I I

Closed type I

k----C------ I I I

. ,. WilhOut Iiilspn1 WipeIS

MA M08 MA M12 MAM16 MA M20 MA M25 MA M30 MA M40

MAM12W 1 M A M l Z W W MAM16W I M A M 1 6 W

~..,.. Utnamir m:. i .. .

:& L :;,

0.04 0,06 0,11 1 O00 0.20 1980

8 0,33 2060 8 , 0.63

y w,m :

1300 2360 5100 5800 9250

riempos de abertura y de cierre en función del peso del iedo de la pinza

.as pinzas adicionales aumentan la ,masa que deberá mover- E. Ello significa oue. al mismo tiempo. aumenta también la mrg ia cinética. determinada. a su vez. por la masa movii y la .:'?::idad.

3 consecuencia. resulta evidente que al aumeniar la masa -lm: , ~ . . I . ..I deberan mo3!ficarse los fiemuus de apertura y de cierre ,.=- - ._, ~ n l e válvtilac Cf estrangti!;inie?:ci de actiercia a Io indica- x ?? la siguieiit? m i a .

Mx estaxa Nr , Mx dina7ica Nm M y eslaxa Nm My dinaliica Nm MZ esla:lca Nir MZ dina-iica Nm

Factores caracteristicos de la carga que actúa sobre 10s

dedos de las pinzas

Las fuerzas y, resaectivamenie. los pares indicados en la tabla so eefieren a un saio dedo. Los datos sobre magnitudes ?Slat¡- cas se refieren a fuerzas adicioiales ocasionadas por la Pieza s cor dedos externos y, ademas. a fuerzas que surgen duran- :e :a operación de manipulación (fuerzas de aceleración. elc.). L ~ s datos sobre zagnitudes dinarnicas se refieren a fuerzas o. resuectivamente. moméntos que actuan sobre las pinzas durante las operaclones de abrir o cerrar a causa de dedos adicionales. AI calcular los pares. deberá tomarse en cuenta la gssición O indicada en la gráfica.

0:2 1.2 ~ 5.7 i :I

0.02 0.12 ~ 0.57 I : -j 0.2 0.7 ! 2.9 j 5.2 0.02 0.07 j 0.29 i.32

0.02 0.08 I 0.37 I c.53 0.2 0.8 j 3.7 ~ 5.3

Funcionamiento

Las pintss de dedos paralelos están dotadas de dos émr?o- los. s o b e los que se encuentra respectivamente un cojinsie: éstos acrban sobre dos correderas, las que a su vez coniu.. man una unidad con uno de los dedos de la pinza.

Cuando an émbolo se desplaza, las correderas se acerca1 simultáneamente entre si. De este modo los dedos de la pinza siempre están centrados en relacion con el eje cen;:al Es imposible que se mueva solo un dedo de las pinzas.

Si los dedos tienen que desplazarse en sentido contrario primero ieberá evacuarse el aire del émbolo sometido a are- cion. mientras que el otro émbolo debera recibir aire a presión.

'iinci6n ? del embolo ?resion de Iuncioia-ilento

F!ieiza de sqecioi a G bar -,?"mc de apee>!.? y de clerre ¿. 5 ha- "recision do repiiaon ariiisioii dc- cambio Frecuencia de 1:aDap Temperatura de irincionam8enlo 'i:a;eriaies Peso

~ Pinza de dos dedos Daralex j 10mi- ~ 1 6 n m 1 2 5 m m ~ a m m 1 2 hasta S bar

~ 27N ! G0h I 190N ! 233N ~ 0.01 s i 0.02 s 1 0.03 s I 0.06s I : 0.02 mm 1 mar. 0.2 rnm I 4 Hz (ZaO/minI ~ r5 haS!a t60 'C ! Cueni . AI niaueladc: pinzas' 39 Ni Cr MO 3 niquelado. tapa: DA E

i - -

~ 15mm I 25mm :%:era de apewa 5.8 mni ' to r-7,

-

1 O . O i 0 i<g , 0.lE5 kg 1 0.690 kg l :.210kg

Carga F eslaxa N I 24 1 64 ! 1 7 1 ~ 231 F dina^nica N 1 2 4 1 6.4 i '(7.4 1 .2C

IHGP- 1 O-A /HGP-16.A/HGP.25-A IHGF-35-A

i

ñeferencia 1 161 825

Fuerza de sujeción en función de la presión y de la palanca x

Tipo

! O I

I , !

Los diagramas que se muestran a coniinuacián permiten ~ ~

determinar las fuerzas de sujeción en funcijn de la presión de funcionamiento y de la palanca x (distanc!a desde nivel O indi-

: 0 0 u CadG en la partésuperior hasta el punto de aplicación de pre- sión de los dedos sobre la pieza objeto de la manipulación) para diversos tamaños.

c x . j

Tipo HGP-16-A

rip0 iGP-35-A

4 ) Effective sectional area ímrn') of nylon tube

Step. I . Setting of Use Conditions

1'1. Specifications

1 ) Working pressure range 2) S t roke moving time

Push side Pull side

' 3 ) Cylinder s t roke 4) Load weight 5) Ins tdh t ion d i rec t ion

Horizontal Veríicd Inclination O

Fig. 1.3

I ~ F = \Y

1 I

I 4 ' a r t e 1 C a n t i d a d c h a : 2 / 7 / 9 9 f e r e n c i a : o l . : r n m .

E s c . : 0 . 5

20

I ACERO I D e s I g n a c i o n M a t e r i a l O b s e r v a ( i o n e s

PROCESO DE S l M U l A C l O N . D I D A C T I C 0 F A E Q U I P O 4 Dib.POOA1 V . CORTES RIV. P L A C A SOPORTE E J E X

No, 1 A

S C A L E

- I 6 0

R 4 2 i 60

O O

O . 300

.. . . .

- 25

V c c-1

O I 39 O R 2 $ O

O

- 30

f'

I 7 0

- 25 I

/ A t o I . : I

I I A L U M I N I O I

RZ3l-J E s c . :

P a r t e I C a n l i d a d F e ( h a : 2 / 7 / 9 9 R e f e r e n c i o :

BASE A L U M I N I O C H I C A E J E X

EJE X M a l e r i a l O b s e r v a ( i o n e s PROCESO DE S l M U l A C l O N D I D A C T I C 0 F A P r o y . E Q U I P 0 4

D i b . P O O A L V CORTES R e v .

1No.l B

. . . . . . . .

M a t e r i a l ;(ha: 2 / 7 / 9 9 PROCESO DE S I M U L A : f e r e n c i o :

~

O b s e r v a c i o n e s

4

3N D I D A C T I C 0 F A

60--

P r o y . i Q U l P 0 4 D i b PODA1 V . CORTES R e v . IR0 EJE X

o 1 mm

-1 O 1 6 7 SOPORTE DE

IN0.l C COMP 1 E TO E S (

R 7 . 4

I

R 5

R 7

I I ACERO I

R8.5

P a r l e I C a n t i d a d F e c h a : 2 / 7 / 9 9 R e f e r e n c i a : A t o f , :mm.

E s t . : 0 . 5

R 7

D e s i g n a t i o n M a l e r i a l O b s e r v a c i o n e s PROCESO DE S I M U L A C I O N D I D A C T I C 0 F A P r o y . E Q U l P 0 4

Di b . POOAL V . , CORTES R e v . '

EJE POLEA S I N C R A N I Z A N T E

No.1 D

I

I

I I I

4 I A t UMI N I O I

A . 6 1 I I

P a r t e I C a n t i d a d F e t h o : 2 / 7 / 9 9 R e i e r e n c I O : . .

e j e X M a t e r i a l O b s e r v a c i o n e s PROCESO DE S l M U L A C l O N D I D A C T I C 0 F A Proy.EQUIP0 4

D i b . P O O A L V . CORTES Re Y A t o 1 mm

SOPORTE BARRA DE 20mm

No-! E E S ( o 5

3 8 . id

I

R 4 -

4 I :CERO I

345 I

P a r t e I C a n t i d a d : t h a : 2 / 7 / 9 9 . : í e r e n c i a : : o 1 . : m m .

E s c . . 2

I301

EJE X l.':ler ¡ a l . O b s e r v a c i o n e i PROCLSO DL S l M U L A C l O N D I D A C T I C 0 FA. P r o y . E Q U I P 0 4

D i b . POOA L V , CORTE:. R e v .

AUMENTO PTR

No.1 F

I I I

I

I

50

4 I A t UMI N I O I P a r t e I C a n t i d a d e c h a : 2 / 7 / 9 9 . e f e r e n t i a : : o f . :mm.

EJE X M a t e r i a l O b s e r v a c i o n e s PROCESO DE S I M U L A C I O N D I D A C T I C 0 F A P r o y . E O U i P 0 4 '

D i b . P O O A L V . CORTES R e v .

8

I I I ACERO I P a r t e : a n t i d a d : t h o : 2 / 7 , i i : í e r e n c i c : o t , :mm.

E s c . : 0 . 5

LJE X M a t e r i a l O b s e r v a c i o n e s P R O C L I : DE S l M U l A C l O N D I D A C T I C 0 F A Proy .EQUIP0 4

D i b . P O O A L V . C O R T E S R e v .

POLEA S l N C R O N l Z A N T E

No.1 H

I O

2

L

2 I A L U M N I O I

F P a r t e I C a n l i d a d e c h a : 2 / 7 / 9 9 e f e r e n c i a :

6 38

EJE 7 M a t e r ¡ a I O b s e r v a c i o n e s PROCESO DE SIK!':ACiON D I D A C T I C 0 F A , P r o y . E Q U I P 0 4

D i b . P O O A L V . C O R T f S

I O

r o i. : mm.

E s c . : 0 . 2 5

r R 8

I

R e v . P I L A R SC'ORTE EJE 7

N0.2 A !

I

3E

l - 3 5 0 8

r 3 0

6 . 5

3

S C A L E 0 . 3 3 3

I I I n l l l m i n i n I I

t-

echo:2/7199 e f e r e n c i o :

13

'?CESO DE S l M U L A C l O N D I D A C T I C 0 F A Proy.EQUIP0 4 D i b . P O O A L V CORTES

( 0 1 . :mm. I E A S E E J E Z l R e v

lN0.2 B

l l L

2

L

I 1 VAR I OS I

I O

P a r t e I C a n l i d a d e t h a 2 / 7 / 9 9 e f e r e n c i a

-A77

EJE 1 M o l e r i o 1 O b s e r v a c i o n e s

PROCESO DE S l M U l A C l O N D I D A C T I C 0 F A P r o y E O U l P O 4 D i b POOAL V CORTES

20

t o t mm

E S ( I O

- *+I

R e Y P I N L A N E U M A T I C A

N0.2 C

45 I

2 4 P a r i e I C a n t i d a d e c h a : ? / 7 / 9 9 i f e r e n c i a :

~ R I I

I A t UM I N I O I E J E 1 Ma t e r la I O b s e r v a c i o n e s

PROCESO DE S l M U L A C l O N DIDAC. CO F A P r o y . E Q U l P 0 4 D i b . P O O A L V . CORTES

- 37 -3

R e v c o t rnrn SOPERTE B A L E R O I ?

N0.2 D E S ( I

9.

2

5

2 I A L U M 1 N I O I

:ii I P a r t e I C a n t i d a d : c h a : ? i l / 9 9 : f e r e n c i a : :a t . :mm.

E s c . : 1.1

5

EJE 1 M a t e r i a l O b s e r v a ( i o n e s

PROCESO 01 S l M U L A C l O N D I D A C T I C 0 F A . P r o y . E O U I P 0 4 D i b . P O O A 1 V . C O R T E S R e v .

DEDO

N0.2 E

50.

I

O . 96

I r - 3

2 1~ 2 P o r t e 1 C a n t i d a d e ( h a : 2 / 7 / 9 9 e f e r e n c i o :

R2

- I O

I A L U M I N I O I EJE 1 M a t e r i a l O b s e r v a t i o n e s

PROCESO DE S l M U l A C l O N D I D A C í I C O F A P r o y . E Q U I P O 4 D i b . P O O A L V . CORTES

c o i . :mm. I ] R e v . ESCUADRA A N T I - G I R O D E ' P I E Z A

3 4 I A t UMI N I O I P a r t e I C a n t i d a d e c h a : 2 / 7 / 9 9 . e f e r e n c i o : ( o t . :mm.

A L I M E N T A D O R M a t e r ¡al O b s e r v a ( ¡ o n e s

PROCESO DE S l M U l A C l O N D I D A C T I C O ' F A P r o y . E Q U I P 0 4 D i b . P O O A L V . CORTES R P n

E s c I O

.

10.3 A SOPORTE AUMENTO

* .264-

3

4 150 3

2 I A L U M 1 N I O I

12

P a r t e I C a n i i d a d i c h a 2 / 7 / 9 9 : f e r e n c i o

al i m e n i a d o r M o l e r io1 O b s e r v a ( i o n e s

PROCESO D E S l M U l A C l O N D I D A C T I C 0 F A P r o y E Q U I P O 4 D i b POOAL V CORTES

: o i . :mm I R e Y G U l A P I E Z A

10.3 B

287 -

I ALUM1 N IO AL IMENTADOR M a t e r i a l

3 I P a r t e I C a n t i d a d e c h a : e f e r e n t i a :

PROCESO DE S I M U L A C I O N D A D A C T I C O F A

I I

I O b s e r v a c i o n e s

P r o y . E Q U I P 0 4 D i b . P O O A L V . CORTES

- R 3 . 5

- 19--+t---6.35’

E S ( o ,

He B A S E P L A C A DE ACERO

At IMENTADOR No.3 c

4 3 I I v a r ¡ o s I

P a r t e 1 C a n t i d a d a1 i m e n i o d o r M a t e r ¡ a l e t h a : 2 / 7 / 9 9 t i e r e n c i a :

PROCESO DE S l M U L A C l O N D I D A C T I C 0 F A . O b s e r v a c i o n e s ,

P r o y . E Q U I P 0 4 D i b . P O O A 1 V . C O R T E S

: o f , :mm.

E s c . : . I 4 3

R e v . C I L I N D R O NEUMAT IC0 DE 200mm.

No.3 D.

U

3 I P a r t e I C a n l i d a d e c h a : 2 / 7 / 9 9 e f e r e n c ¡ a : c o i . :mm.

E s c . : . 33

rh > ! E 0%

I A L U M I NI0 I D e s i g n a c i o n M a t e r i o 1 O b s e r v a t i o n e s

PROCESO DE S l M U L A C l O N D I D A C T I C 0 F A P r o y . E O ü i P 0 4 ' D i b . P O O A L V . CORTES R e v .

EMPUJADOR SOPORTE

No.3 D

c 270'

1 ++ 5 c

1 -1 I

IF 5

6 . 5 -

3 I ALUMINIO I .2 '

P a r t e I C a n t i d a d '

r t h a : 2 / 7 / 9 9 . ,

t f e r e n c i o : : o t . : m m .

E s c . : 0.5

AL IMENTADOR M a t e r ¡ a l O b i e r v a c ¡ o n e s '

PROCESO DE SlMULhClON D I D A C T I C 0 FA P r o y . E Q U I P 0 4 D i b . P O O A L V . CORTES R e v .

CORREDERA L A T E R A L

N0.3 E

2w5 ' 3 F 1 2

1 2

3 2 P a r t e I C a n t i d a d e c h a : 2 / 1 / 9 9 e f e r e n t i a : t o t . : m m .

E s t . : . 2

I I A L U M I N I O I

A l IMENTADOR M a t e r io1 O b s e r v a c ¡ o n e s

PROCESO D E S l M U l A C l O N D I D A C T I C 0 F A P roy .EQUIP0 4 D i b . P O O A L V . C O R T E S R e v .

SOPORTE N I V E L A D O R DE A L T U R A CON R A N U R A E N " T " 10.3 F . .

355 I

R 4

t3 “9 --%iP

3

5

I I A L U M 1 NI0 I P a r t e I C a n t i d a d e t h a : 2 / 7 / 9 9 - e í e r e n c i a : c o i . :mm.

E s c . : 0.5

AL IMENTADOA M a t e r i a l O b s e r v a c i o n e s PROCESO DE S l M U L A C l O N D I D A C T I C 0 FA. PROY. EQU I PO 4

D i b . P O O A L V . C O R T E S R e v .

TOPE SUPERIOR PARA P I E Z A S C I L I N D R I C A S 10.3 G~

83

3

35

I I ACERO I

1 204

P a r t e I C a n t i d a d e c h o : 2 / 7 / 9 9

t o t . : rnrn. e f e r e n c i a :

E s c . : 0.333

1 6 A l IMENTADOR M a t e r i a l Observa ( i o n e i

PROCESO DE S I M U L A C I O N D I D A C T I C 0 F A P r o y . E Q U I P 0 4

R e v . D i b . POOAL. V , COR1

P L A C A SOPORTE A L I M E N T A D O R S U P E R I O R No.3 H

3 5

n

. .

, .

. .

O

O

\

ANEXO B

DIAGRAMAS ELECTRONICOS

vcc = 24v vcc = 5v ? o

3

CILSF

3

C i L S R

3

C I LI F

I T 1

CARCA I T

- - - PROCESO DE SIMULPICION DIDPICTICO FCI

'li P P D o c u m e n t Numbsr R SNTERFFISE DE P O T E N C X e

oste: J U l V 1. 19991s her t a C

111 ;il O

I D 2 m -4 Y o O

n

1 !

-

1 I

2 m -4 Y o O

n

1 -

D

D k 1

F x I U f

r

I

.. .

ANEXO C

PRACTICAS

CONTROL DEL ALIMENTADOR

Practica No.1

Objetivos:

El alumno deberá:

1 .I. - Analizar las partes y funcionamiento del alimentador.

I .2. -Controlar el funcionamiento del alimentador en forma manual.

1.3. -Controlar el funcionamiento del alimentador en forma automática por

PC.

Equipo y material

1 h$ul!ímetro

1 equipo de simulación didáctico FA.

Desarrollo de la practica.

1.1.1. - Identificar las partes del alimentador y describir su funcionamiento.

1.1.2. - Comprobar el funcionamiento de los censores y explicar que acción

realizan en el alimentador.

.

1.1.3. - En forma manual activar el cilindro para alimentar una pieza. Explique en

forma breve como funciona (paso a paso) .

1 .I .4. - Analice el siguiente diagrama de flujo y explique su funcionamiento.

PTO B = OC1 H * r PTO C = OC2H . I * I A<- OOH 1 I A<--PCONTROL 1

(PTOCW)<- A

A<- (PTO C)

TIEMPO 2

A<- 38H

(PTO A)<- A

TIEMPO 2

(PTO A)<- A

TIEMPO 2

1 . I 5. - Convierta el diagrama de flujo a lenguaje ensamblador y programe su PC.

1 .I .6. - Ejecute el programa y explique lo que sucede.

1 .I .7. - Observaciones y conclusiones

MANEJO Y CONTROL DEL EJE 2.

Practica No. 2

Objetivos:

El alumno deberá:

2.1. - Analizar las partes que componen el eje Z, así como su

funcionamiento.

2.2. - Contróiar en forma manual el movimiento del eje Z.

2.3. - Controlar el funcionamiento del eje Z en forma automática por PC.

Equipo y material.

1 Multírnetro

1 equipo de simulación didáctico FA.

Desarrollo de la practica.

2.1 . I . - Identifique las partes que componente eje Z y explique la función de cada

parte.

2.1.2. - Compruebe el funcionamiento de cada uno de los sensores y explique la

función que realiza.

2.2.3. - Opere en forma manual el eje 2, moviéndolo a la posición media, baja y

alta.

2.2.4. ~ En forma manual realice la acción para cerrar y abrirla pinza neumática

de dedos paralelos. .

2.2.5. - En forma manual, mueva el eje Z a la posición inicial (cilindros retraídos),

accione el alimentador para suministrar una pieza(verifique que la pinza este

abierta), mueva el eje Z (extensión de ambos cilindros) y con la pinza neumática

tome la pieza(cerrar pinza), elevándola a la posición alta.

2.2.6. - En forma manual, mueva el eje Z a la posición rnedia(extensión del cilindro

de 10 mm), manteniendo la pieza sujeta en la pinza neumática.

2.2.7. - Ahora mueva el eje Z a la posición. baja y deposite la pieza en punto de

entrega del alimentador.

2.2.8. -Analice el siguiente diagrama de flujo y explique su funcionamiento.

A<-- 3AH + PTO A<-- A

.(

+ BIT 5 +

/ / / A<--- (PTO C) /

No I I TIEMPO 2

2.2.9. - Convierta el diagrama de flujo al lenguaje ensamblador y programe su PC.

2.2.10. - Ejecute el programa y explique su funcionamiento.

2.2.1 1. - Observaciones y conclusiones

MANEJO Y CONTROL DEL EJE X.

Practica No. 3

Objetivos:

El alumno deberá:

3.1. - Analizar las partes que componen al eje X, as¡ como su

funcionamiento.

3.2. - Controlar en forma manual el movimiento del eje X.

3.3. - Controlar en forma automática por PC el funcionamiento del eje X.

Equipo y material.

1 Muitímetro

1 Equipo de simulación FA.

Desarrollo de la practica.

3.1.1. - Identificar las partes que componen al eje X y explicar el

funcionamiento que realizan.

3.1.2. - Compruebe el funcionamiento de cada uno de los sensores y

explique la función que realizan.

3.1.3. - Opere en forma manual al eje X, moviéndolo de su posición inicial

(home) hasta la posición final(punto de entrega), deteniéndolo en cada etapa del

proceso.

3.1.4. - En forma manual realice las operaciones necesarias para tomar una

pieza del alimentador y transportarla al punto de entrega.

3.1.5. - lnicialice su sistema(mandar a home), en forma manual realice las

operaciones necesarias para:

-

-

que el alimentador suministre una pieza:

Mover al eje X hacia la posición inicial

Mover al eje Z hasta la posición baja.

Accionar la pinza neumática para tomar la

Elevar el eje Z al punto medio.

Transportar la pieza al deposito de pintura.

Mover el eje Z a la posición baja(pintad0).

Mover el eje Z a la posición media.

)ieza.

Mover el eje X hacia la etapa de horneado y enfriado.

Accionar el eje Z a la posición baja (cilindros extendidos).

Mover el eje X dentro de la etapa de horneado y enfriado.

AI salir de la etapa de horneado y enfriado mueva el eje Z a la posición media.

Mueva el eje X hacia el punto entrega.

Accione el eje Z para que llegar al punto bajo.

Accione la pinza neumática para soltar la pi4za.

I

3.1.6. - Analice el siguiente diagrama de flujo y explique su funcionamiento.

PTOCW = OC3H

A<--- 19H

PTO B = OClH

-Yes-

t / íPTO AN--- A /

t / A<-- (PTO B) /

t I BIT 1 I

N"

TIEMPO 2 A ct

A<- 19H

(PTO A)<- A

A<- (PTO B)

T

',Yes Z = 1 No

I A<-- 39H L (PTO A)<--- A . TIEMPO 2

3.1.7. - Convierta el diagrama de flujo a lenguaje ensamblador y programe su PC.

3.1.8. - Ejecute su programa y explique su funcionamiento.

3.1.9. - Observaciones y conclusiones.

ANÁLISIS DE FALLAS.

Practica No 4

Objetivos:

El alumno deberá:

4.1. - Analizar el funcionamiento del equipo de simulación didáctico FA.

4.2. - Detectar las fallas provocadas en el equipo de simulación didáctico

FA.

Equipo y material.

1 Multímetro

1 equipo de simulación didáctico FA.

1 desarmado plano

1 desarmado de estrella

1 pinza de punta

Cinta aislante.

Desarrollo de la practica.

4.1.1. - Analice el funcionamiento de cada uno de los módulos y encuentre

las fallas provocadas por el instructor.

- Explique brevemente cada una de las fallas encontradas y la técnica utilizada

para detectarla en base a las fallas que produce en el sistema.

4.1.2. - Observaciones y conclusiones

ANEXO D

TABLAS DE REFERENCI'A PARA CALCULOS MECANICOS

Step 4 Control equipment is selected on the bask o f cylinder operation time

4-1. Combined effective sectional area S irnm') is seeked.

requir'ed for fu l l stroke í isric) and the content volume of cylinder. The combined effective sectional are3 S.cmm' ) of the controls is seeked from the time

Constant depending on load factor : K I .

1 !. I._

Tabie 1.4