universidad de tarapacá clasificacion

UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ

ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA MECÁNICA

Informe 5: Banco Mecatrónico MPS 230 “Estación de Clasificación”

Autor: Raúl Corrales FloresMary Torrico Claure

Mantención de Sistemas MecatrónicosInforme 5: Banco Mecatrónico MPS 230 “Estación de Clasificación”

Curso: Mantención de Sistemas Mecatrónicos

Profesor: Manuel Fuentes Maya

ARICA, 29 de Julio 2015

2PREPARADO POR: Raúl Corrales Flores, Mary Torrico Claure


ÍndiceINTRODUCCIÓN.............................................................................................................................................3DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA.....................................................................................................................4OBJETIVOS ALCANZADOS................................................................................................................................5EQUIPAMIENTO UTILIZADO.............................................................................................................................6LISTADO DE EQUIPOS .....................................................................................................................................6CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS.............................................................................................................................7DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA...................................................................................................................11ESQUEMAS DEL CIRCUITO.............................................................................................................................13ANÁLISIS DE FENÓMENOS, PROBLEMAS O FALLAS...............................................................................................16CONCLUSIONES...........................................................................................................................................17BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................................................18



Introducción

En el presente informe se explica de manera detallada, la experiencia de laboratorio, donde se realizó el armado completo del banco mecatrónico MPS® 230, específicamente la estación de clasificación ( Sorting) , en la que los sensores, las piezas, la cinta y válvulas fueron “desmanteladas” del banco, entregándonos así todo el banco desarmado.

Para realizar el armado completo del sistema, fue necesario primeramente entender los planos de armado de la estación de clasificación ( conexiones eléctricas, conexiones neumáticas ,etc).

Posteriormente, entendiendo los planos de la estación, se procedió a revisar las piezas que se poseía y definir algunos parámetros de arme. Utilizando nuestro ingenio, se procedió a restaurar Una vez entendido los planos y el funcionamiento del sistema, se procedió a reparar los errores, utilizando nuestra capacidad de estudiantes de ingeniería, un poco de internet, fotografías y las ganas. Es así como después de tener algunos problemas importantes ( válvulas anti-retorno), se puedo entregar el sistema en correcto funcionamiento, y así poder desarrollar el presente informe



Descripción de la Experiencia

El presente informe explica de manera descriptiva procesos de mantenimiento y reparación que se realizó en el banco mecatrónico, específicamente en la estación de clasificación.



Objetivos Alcanzados

Se realizó reparación y mantenimiento en el banco mecatrónico MPS® 230, específicamente la estación de clasificación, en la que

Se calibran los sensores de proximidad y óptico de la estación de verificación.

Se verifican conexiones en el módulo clasificador, la correa y en el módulo de medición.

Objetivos del informe:

Describir y detallar específicamente los problemas encontrados en el módulo de verificación, luego de ser saboteado.

Detallar características de los elementos reparados y calibrados. Dar a conocer los esquemas utilizados para el re-armado del sistema

eléctrico y de los sensores. Analizar y discutir acerca de las fallas y las precauciones que se tienen

al realizar la experiencia.



Equipamiento Utilizado

Listado de Equipos

La estación de Clasificación clasifica las piezas en tres rampas. Las piezas situadas al principio del transportador son detectadas por un sensor de reflexión directa. Los sensores antes del tope detectan las características de la pieza (negra, roja, metálica). Los desviadores clasificadores, accionados por cilindros de carrera corta, permiten dirigir las piezas a las rampas adecuadas. Un sensor de retro-reflexión detecta el nivel de llenado de las rampas.

Nombre del Equipo FunciónPlaca perfilada de aluminio

La placa perfilada en aluminio anodizado forma la base de todos los equipos de formación de Festo Didactic. Todos los componentes de fijan de forma segura en las ranuras de la placa perfilada.

Terminales de válvulas CP Tipo MMM, utilizado en la estación de ClasificaciónVálvula de interrupción con filtro y regulador

Válvula de filtro regulador con manómetro y válvula de cierre montado en un alojamiento girable. La válvula de cierre da presión y desventa la zona de presión conectada.

Guía de cables La guía de cables permite un tendido seguro de los cables de conexión en la estación de elevación.

Abrazaderas de cable. Con tornillo fijación a la placa perfilada

Juego de raíles de guía, clasificación

Consistente en 2 perfiles laterales, 4 soportes de raíl de guía y 4 tapas finales del raíl de guía y 1 deflector

Limitador de corriente de arranque

El limitador de corriente de arranque contiene un relé y un circuito limitador electrónico de corriente de arranque. Puede montarse en un raíl DIN. La conexión eléctrica se hace por medio de terminales atornillados.

Módulo de rampa neumático

La rampa se monta de forma universal en un perfil. Las características de la rampa pueden ajustarse por medio de un regulador de caudal en la parte inferior de la rampa.

Módulo de tope Para montaje en raíl de guía (transportador o rampa) Completo con un cilindro de carrera corta de simple efecto y accesorios de montaje.

Uniones de placas perfiladas

Para unir dos placas perfiladas (por ejemplo, al combinar dos estaciones MPS® para formar un sistema).

Sensor de retro reflexión El sensor óptico y el reflector vienen completos con escuadras para montaje en un perfil o placa perfilada.

Sistema de montaje para equipamiento eléctrico

2 canaletas de cable de 340 mm y raíl DIN de 340mm, con accesorios de montaje para fijarlo a la placa perfilada

Módulo de rampa La rampa puede fijarse a un perfilJuego de piezas "Cuerpos de cilindros"

El juego de piezas comprende 4 cuerpos de material sintético negros, 4 cuerpos de material sintético rojos y 4 cuerpos de aluminio del cilindro.

Chasis rodante MPS® 700 x 350

Compacto y móvil: Con el chasis rodante es posible La estación se puede montar de forma sencilla sobre el chasis rodante. Orificios en las paredes laterales y posteriores facilitan el tendido ordenado de los cables.

Sensor inductivo El sensor inductivo viene completo con soporte para montaje en el perfil del raíl de guía de un transportador o una rampa.



Los componentes más importantes en conjunto son:

Características técnicas

Nombre del Equipo Descripción Técnica

Placa perfilada de aluminio Ranuras son compatibles con el

sistema de perfiles ITEM. Dimensiones de retícula: 50 mm.

Tamaños 350 x 1100 mm y 350 x 250 mm suministradas sin tapetas laterales (alto x ancho).

Terminales de válvulas CP Tipo MNM, utilizado en la estación de Verificación.

Válvula de interrupción con filtro y regulador Tipo filtro sinterizado con separador de agua, regulador de émbolo.

Caudal nominal normal 120 l/min. Gama de regulación de la presión

50 – 700kPa (0,5 – 7 bar). Unidad filtrante 40 µm. Empalme G 1/8, QS-6, tubo

flexible PUN 6x1.



Juego de raíles de guía, clasificación Consistente en 2 perfiles laterales, 4 soportes de raíl de guía y 4 tapas finales del raíl de guía y 1 deflector.

Largo de los perfiles laterales: 1 x 350 mm y 1 x 115 mm



Abrazaderas de cable Con tornillo fijación a la placa perfilada.

Limitador de corriente de arranque El limitador de corriente de arranque contiene un relé y un circuito limitador electrónico de corriente de arranque. Puede montarse en un raíl DIN. La conexión eléctrica se hace por medio de terminales atornillados.

Tensión de control: 24 V DC Corriente: 1 A Limitación de corriente en el par de

conmutación: hasta 2 A

Módulo de tope Para montaje en raíl de guía (transportador o rampa) Completo con un cilindro de carrera corta de simple efecto y accesorios de montaje

Sensor inductivoEl sensor inductivo viene completo con soporte para montaje en el perfil del raíl de guía de un transportador o una rampa.

Distancia nominal de conmutación: 4 mm

Alimentación: 24 V DC Salida: PNP,contacto normalmente

abierto Cable de conexión: 3 pines

Módulo derivador, neumático Para montar en un transportador. Completo, con cilindro de doble efecto de carrera corta, dos sensores para detección de posiciones finales y accesorios de montaje.



Uniones de placas perfiladas Longitud: 45 mm Método de montaje: Bulón con

cabeza giratoria y tuerca M6 de cabeza de martillo

Sensor de retroreflexión Distancia de funcionamiento: 10 – 700 mm

Alimentación: 24 V DC Salida: PNP, contacto normalmente

abierto/cerrado Cable de conexión: 4 pines

Sensor de reflexión directa El sensor de reflexión directa consta de un sensor con cable y una escuadra de fijación para el conductor de fibra óptica y un perfil/panel de prácticas perfilado. En dos ejecuciones.El conductor de fibra óptica tiene un retenedor con elementos de fijación para un perfil de barrera de seguridad y se fija en taladros roscados M6 u orificios de paso

Distancia nominal de conmutación: 30 mm

Fuente de alimentación: 24 V DC Salida de conmutación: PNP, NO/NC Cable de conexión: 4 contactos

Sistema de montaje para equipamiento eléctrico 2 canaletas de cable de 340 mm y raíl DIN de 340mm, con accesorios de montaje para fijarlo a la placa perfilada.

Módulo de rampa Aplicación: Como rampa separadora

Longitud: 200 mm



Juego de piezas "Cuerpos de cilindros" Diámetro exterior: 40 mm Alto (negras): 22,5 mm Alto (rojas y de aluminio): 25 mm

Chasis rodante MPS® 700 x 350 Dimensiones (Al. = incl. ruedas hasta el lado superior del chasis x An. x Pr.):750 x 350 x 700 mm.

Incluido

Chasis rodante, ruedas incluidasFondo intermedio.

Descripción de la Experiencia



En el presente informe se explica de manera descriptiva la experiencia de laboratorio, donde se realizó el mantenimiento del banco mecatrónico MPS® 230, específicamente la estación de clasificación, en la que los sensores fueron “descalibrados”.Para esto fue necesario, previamente, entender el funcionamiento de todo el banco, accionamiento, tiempo de respuesta de los diferentes sensores y actuadores

La estación de Clasificación clasifica las piezas en tres rampas. Las piezas situadas al principio del transportador son detectadas por un sensor de reflexión directa. Los sensores antes del tope detectan las características de la pieza (negra, roja, metálica). Los desviadores clasificadores, accionados por cilindros de carrera corta, permiten dirigir las piezas a las rampas adecuadas. Un sensor de retroreflexión detecta el nivel de llenado de las rampas.

Detección del material

Sensores ópticos e inductivos detectan el color y el material de las piezas. Cilindros de carrera corta detienen la pieza en el transportador y la pasan para clasificación en una de las tres rampas.

Sensores

La estación de Verificación utiliza todos los tipos básicos de sensores industriales en aplicaciones típicas: sensores de proximidad ópticos y capacitivos y sensores ópticos de retro-reflexión. Estos son suplementados con diversos finales de carrera de cilindros (inductivos, magnéticos).

Procesamiento de valores analógicos

Un sensor analógico detecta la altura de la pieza, que es elevada desde abajo por un cilindro lineal y presionada contra el dispositivo de medición. Un comparador evalúa la señal del sensor y la emite como una señal digital. La señal analógica también está disponible en un terminal aparte – permitiendo la conexión a la caja de simulación o a un PLC con un módulo analógico.

Sistema de Clasificación



Esquemas del Circuito



Análisis de fenómenos, problemas o fallas18

PREPARADO POR: Raúl Corrales Flores, Mary Torrico Claure


Toda la estación completamente desarmada Sensores sueltos Correa Las barras de deslizamiento completamente desarmadas El motor Conexiones neumáticas

Conclusiones



A partir del análisis de funcionamiento realizado, se puede decir que:

El sistema implementado posee un correcto funcionamiento sin presentar fallas o problemas en su implementación y/o programación.

El funcionamiento de este sistema puede ser implementado en alguna empresa del rubro industrial, en la cual se deban llenar cajas con objetos contabilizados, como por ejemplo una fábrica de galletas en la cual en el área de distribución deban llenarse cajas con 12 paquetes de galletas. En este proceso pasarían los 12 paquetes de galletas por una cinta transportadora y caerían a una caja para luego ser selladas. En caso de que por ejemplo estén pasando por la cinta 11 paquetes de galletas y pasa ese lapso de 30 segundos en que no pasa ningún paquete por el sensor óptico, el sistema se detendrá para que así se carguen en la cinta más paquetes de galletas. Para reiniciar el funcionamiento de la cinta se debe presionar START el, pero al pasar el primer paquete el sistema se detendrá debido a que la caja se encontrará llena con los 12 paquetes de galletas.Si es que llegase a ocurrir una falla en otro sector de la empresa de galletas, se puede presionar EMERGENCIA, para detener completamente el funcionamiento del empaque de galletas, o si por ejemplo el abastecimiento sólo alcanza para una caja más o simplemente el proceso se encuentra en el límite del horario de trabajo de los trabajadores de la empresa, se presiona STOP, para que pasen los últimos 12 paquetes de galletas por la cinta y se termine el proceso.

La experiencia realizada en laboratorio ha sido de gran utilidad para el conocimiento del alumno debido a que, a pesar de no tener una mayor complejidad en el área de programación y de implementación, aportó más a su experiencia como ingeniero Mecatrónico. Esto debido a que posiblemente si el alumno se enfrenta a un proceso de manufactura industrial, podrá tener la solución a un sistema repartidor y de distribución.

Bibliografía



Festo EduTrainer• http://www.festo-didactic.com/es-es/productos/mps-sistema-de-produccion-

modular/estaciones/estacion-de-clasificacion-final.htm?fbid=ZXMuZXMuNTQ3LjE0LjE4LjYwNi4zOTQ4


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