PRIMERA ENTREGA PARCIAL

AUTOMATIZACIÓN DE LA MANUFACTURA

LUIS MANUEL BORBOLLA GARCIA 293567HECTOR ANDRES RIVERA TREVIÑO 296173JORGE ALBERTO JUÁREZ GONZÁLEZ 207096

MAESTRO : ING. GUY RENAUD

13 de Febrero, 2014 Monterrey NL, México

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INDICE

Investigación General 3

Proceso de Detección de Tamaños (Opción 1) 6Investigación 6Explicación 7Bocetos 8

Proceso de Detección de Tamaños (Opción 2) 12Investigación 13Explicación 13Bocetos 14

Proceso de Empaque 15Investigación 15Explicación 16Bocetos 17

Grafcet Nivel 1 20

Tabla de Asignación de Trabajos 23

Bibliografía 24

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Investigación General

Procesos Similares :

SEPARACION DE LATAS & BRICKS POR CORRIENTES DE FOUCAULT (R-SLB)

Introducción

Los metales, férricos como no férricos forman uno de los grupos de materiales

con mas necesidad de eliminar residuos, debido a su gran valoración, el metal no

férrico mas importante, es el aluminio, cuya representación mas usual es en latas y los

briks (complejo carton+aluminio utilizado en los envases, comúnmente utilizados en la

bebida) Se han desarrollado equipos para separar estos productos a fin de conseguir la

separación, reciclado y recuperación de los mismo en fracciones separadas.

Principio Físico

El método de las corrientes de Foulcault esta basado en un campo magnético

alternativo, es decir un campo donde el polo sur y el norte cambian alternativamente, el

metal no férrico que esta sometido a este campo magnético alternativo crea unas

corrientes internas denominadas corrientes de Foucault. Dichas corrientes generan un

campo magnético opuesto al campo magnético generado por el imán, esta fuerte

oposición de campos magnéticos provoca una repulsión entre ellos, y por tanto el metal

no férrico es literalmente despedido de su trayectoria natural , separándose del resto de

los materiales.

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Medidas de Jabones y Caja

Jabón Grande

Largo: 10 cm

Ancho : 10 cm

Altura : 5 cm

Volumen : 500 cm3

Jabón Mediano

Largo : 5 cm

Ancho : 5 cm

Altura : 2.5 cm

Volumen : 62.5 cm3

Jabón Chico

Largo : 2.5 cm

Ancho : 2.5 cm

Altura : 1.25 cm

Volumen : 7.8125 cm3

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Medidas de la Caja Largo : 50 cm Ancho :50 cm Altura : 50 cm Volumen : 125000 cm3

Jabones por caja

Ecuación

volumendecaja / volumende jabon= # de piezas por caja

Jabones Grandes

125000 cm3 / 500cm3 = 250 piezas por caja

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Jabones medianos

125000cm3 / 62.5cm3 = 2000 piezas por caja

Jabones chicos

125000 cm3 / 7.8125 cm3 = 16000 piezas por caja

Proceso de detección de tamaños (Opción 1)

Investigación

Se requiere un proceso 100% automatizado en el que no tenga que intervenir

personal para separar, y empacar jabones de cierta compañía

Objetivos :

jabones acomodados

proceso sin atascamientos

empacar los jabones sin ayuda de personal

Introducción

Este proceso separa los jabones por tamaño basándose en su altura , esto se

logra colocando filtros de altura, permitiendo el paso solo de los jabones mas chicos

que dicha altura.

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Explicación

Los jabones son soltados con tamaño aleatorio por una maquina , al avanzar por

la banda, se encuentran con 2 filtros de altura con una variación de Angulo con

respecto a la línea que siguen los jabones, el primer filtro se encuentra a una altura

mayor que la altura del mediano y menor que la altura del grande

(2.5cm < x < 5.0 cm), esto hace que el jabón grande tome un camino diferente a los

demás jabones, quedando sobre la banda, solo jabones chicos y medianos, estos

pasan por un segundo filtro de altura ,con el mismo Angulo que el primero, pero

negativo (tomando como eje la línea principal), esta vez la altura del filtro es mas

grande que la altura del jabón chico (1.25cm < x < 2.5 cm), pero mas chica que el

mediano de esta manera en el primer filtro se separaron los grandes, y en el segundo

se separaron los medianos, quedando solo los jabones pequeños en la banda.

Cada tamano separado tomara una nueva banda, solo faltando el acomodo en las

cajas.

Una vez separados los jabones por tamaño se acomodan en la maquina

empacadora, la cual recibe jabones por filas y requiere de un “pre-acomodo”

esto se logra con un pequeño controlador que recibe señal de un sensor óptico,

interpretando la interrupción de señal como un contador el cual llega a un limite “n”

dependiendo del tamaño del jabón (mientras mas pequeño, mas jabones caben por fila)

y dependiendo de el numero que tenga el contador, moverá la pista de los jabones a

una coordenada.

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Bocetos

Fig. 1.1 Diseño de separador por tamaños, vista superior

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Fig 1.2 Diseño de separador por tamaños vista interior

Fig 1.3 Diseño de separador por tamaños vista superior 2

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Fig 2.1 Diseño de acomodador en empacadora

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Posible Pseudocódigo:

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Proceso de detección de tamaños (Opción 2)

Investigación

Para nuestro proyecto, realizamos un método o proceso con un estimado de

fallas muy bajo para detectar los tamaños de los jabones que fabricamos.

Este consiste en pasar nuestros jabones por una banda que contendrá un sencillo de

sensor que detectara si pasa algo por donde éste este situado, si este sensor se activa,

a su vez se activará un empujador el cual enviará el jabón hacia un tubo que llevará

puros jabones de su mismo tamaño y llegarán hasta donde se realizará el proceso de

empaque.

Pusimos tres sensores colocados a lo ancho de la banda en tres puntos diferentes. El

primer sensor tendrá la altura del jabón grande (ya sea parado o acostado), el segundo

sensor tendrá la altura del jabón mediano y el tercero tendrá la altura del jabón chico.

Este tipo de sensores consisten en dos partes, una que emite un rayo láser, el cual

colocamos del lado derecho de la banda, y otra parte es una fotorresistencia que capta

la señal del rayo láser, el cual colocamos del lado izquierdo de la banda.

Si algo pasa por el rayo láser, se interrumpirá la señal y éste activara el empujador para

desviar de dirección los jabones.

En otras palabras, si tenemos un jabón chico seguido por uno grande y después

uno mediano, éstos tres pasarán por la banda que explicamos anteriormente, el chico

pasará por el sensor de tamaño grande, pero no será detectado puesto que por su

altura no interrumpe la señal del láser, y lo mismo pasará con el sensor de tamaño

mediano.

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Cuando pase por el sensor de tamaño chico, tapara el láser y se empujará el jabón

hacia su respectivo conducto.Con esto completaríamos el proceso de detección de

tamaños para seguir con el selector de caminos de un mismo tamaño, que lo

explicaremos a continuación.

Explicación del proceso selector de caminos de un mismo tamaño de jabón

Este proceso es requerido para que se puedan empaquetar nuestros jabones

de manera automática ya que tendremos que colocar nuestros jabones en varios

túneles para así poder definirle a cada uno una posición específica en la caja.

Para esto después de que los jabones sean empujados de la banda, caerán en un

conducto que partirá en 6 caminos.

Para lograr que los jabones caigan proporcionalmente en cada uno de los caminos

distintos, hicimos una placa programada únicamente para que este cambiando de

dirección cada que el sensor que empuja el jabón se active y que éste resbale hacia el

camino que se necesita.

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Boceto Separación de Jabones (Opción 2)

NOTA: sin importar el boceto que se elija al principio de el proceso se pasaran los

jabones por una plataforma vibratoria, para que de esta forma todos los jabones se

acomoden con el eje mas largo paralelo ala superficie de la plataforma , debido a la

inercia.

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Proceso de Empacado

Investigación del Empacado

Problemática

Queremos un proceso 100% automatizado

Objetivos

· Aumentar producción atacando al tiempo.

· Disminuir el Uso del Personal.

· Obtener un Producto Final Igual.

Para poder crear una maquina automatizada 100% eficaz , como primera

instancia realice una investigación general de varias las compañías donde se presentan

líneas automáticas., investigue Sobre Líneas de Empacado que hay dentro de la

industria para cualquier tipo de producto, ya sea Frutas, Botellas, aceros, etc.

El proceso que mas me llamo la atención fue el de la línea de separación y

empaquetado de Frutas. Observe dentro de mi investigación que dentro de este

proceso, casi siempre hay mucho personal trabajando en la Línea.

Un sistema automático permite ahorrar costos de trabajadores, en el sentido de que se

paga solamente una vez, y su inversión es recuperada en un tiempo relativamente

corto.

Con la globalización las empresas buscan ser más y más competitivas, de acuerdo a

esto, surge la necesidad de bajar costos de producción y disminuir los riesgos de sus

empleados, para garantizar su permanencia y eficiencia en la empresa, cerciorándose

siempre que el producto salga al mercado lo mejor posible.

Durante mi investigación descubrí que entre mas sencilla sea la arquitectura de

automatización se puede evitar el sobredimensionamiento de funciones. Estos

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estándares son usados en las interfaces para poder asegurar que la línea de empaque

pueda ser personalizada a las necesidades del procesador.

Cada producto, según sea el que se este fabricando, tiene distintas propiedades y

normas hay que seguir. Un ejemplo muy claro es el de los alimentos.

Los alimentos en general presentan requerimientos específicos en términos de higiene

de maquinaria.

Lineamientos similares también son encontrados en la normas ISO, NSF, ANSI. De no

cumplir con estos requerimientos, Tu maquina puede seguir siendo obsoleta para el

mercado.

Explicación Empaque

Cuando un camión de supermercado llega a la zona de Empaque a recoger las

cajas, El producto debe de estar listo para salir. Las compañías grandes con

procesadoras automáticas siempre buscando evadir los contratiempos ya que ahí se

pierde mucho dinero. Los productos deben de estar empacados siempre de Una forma

que se asegure que no sufrirá ningún daño durante el transporte. Es muy importante

que la calidad nunca se pierda de vista durante el proceso.

Nuestro Proyecto Consiste en Separar y empaquetar 3 diferentes Tipos de Jabones

dentro de una línea de Producción.

Para la línea de empaque, Tome una combinación de ideas de Líneas de Empaque

aplicado en frutas.

Nuestro objetivo principal es disminuir el mayor personal dentro de la operación para el

empaquetado para vender en mayoreo.

Se opto por el uso de una banda Inteligente rotatoria para poder clasificar los jabones

en sus respectivas cajas. Con la ayuda de la gravedad, los jabones entran a un túnel

donde su destino final será la caja de empaquetamiento.

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Bosquejo:

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Grafcet Nivel 1

Separación de Jabones (Opción 1)

Separación de Jabones (Opción 2)

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Proceso de Empacado

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Tabla de Asignación de Trabajo

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Actividades Tareas

Separación Jabones Opción 1

Separación Jabones Opción 2

Empacado Responsable del mes

Investigación Luis Jorge Héctor Jorge

ExplicaciónLuis

Jorge HéctorJorge

Bocetos LuisJorge

HéctorJorge

Grafcet Nivel 1

LuisJorge

HéctorJorge

Bibliografía

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Phillibin, C. A. (2010). Raspberry pi adv. Wiley.

-Hitt, S. E. (1891). The brush transformer: A determination of foucault currents, hysteresis, and leakage losses. Cornell university.

Morgan, E. (2010, Oct). Las corrientes de foucault. Retrieved from

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/elecmagnet/faraday/foucault/foucault.html

-Cetrisa, R. (n.d.). Cetrisa metal sorting. Retrieved from http://www.regulator-

cetrisa.com

Mandado Pérez,, E. (2010). Autómatas programables y sistemas de automatización.

(2a ed.). Marcombo.

Patentes:Maquina lineal automática orientadora y alineadora de artículosWO 2001072617 A1

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