Automatización. Díaz Ordóñez, Pejendino Jojoa.
4a
Problemas de automatización relacionados con Electro neum!tica Díaz Ordóñez, &andra 7imena, Pejendino Jojoa, ?@E<&?DAD DE >A
ACTIVIDADES
Resumen — En este informe se busca diseñar, simular y a) Actividad 1: 1: dar solución a los roblemas de automatización relacionados taladrado adora ra cuyo es*uema es*uema aarece aarece en Figura 1, 1, las con la electroneum!ti electroneum!tica, ca, se mostrara mostrara y e"licara los diseños En la taladr realizados ara los untos rouestos. Esto se realizara con iezas se insertan manualmente. El cilindro de sujeción A, resiona el ulsador ulsador de arran*ue. arran*ue. 1na +ez ayuda del material obtenido en clase y con ayuda de un a+anza cuando se resiona soft#are $%esto %luid &im', esta es una (erramienta muy )til sujeta la ieza, se le (ace un taladrado or medio de la unidad *ue facili facilita ta las simulacio simulaciones, nes, en el cual se obser+a obser+ara ra el de a+ance 2 y la broca debe retroceder de nue+o. Al mismo tiemo la +iruta debe ser solada or un c(orro de aire 3. A es*uema neum!tico y el elctrico. continuación el cilindro de sujeción libera la ieza. Índice de Términos— electro neum!tica, automatización, control, sensores, +!l+ulas, cilindros. I.INTRODUCCIÓN n la electr electroneu oneum!ti m!tica ca los actuado actuadores res si-uen si-uen siendo siendo neum!ticos, los mismos *ue en la neum!tica b!sica, ero las +!l+ula +!l+ulass de -ob -obier ierno no mandada mandadass neu neum!t m!tica icament mentee son sustituidas or electro+!l+ulas acti+adas con electroimanes en lu-ar de ilotadas con aire comrimido.
E
as electro+!l+ulas son con+ertidores electroneum!ticos *ue transforman transforman una señal elctrica elctrica en una actuación neum!tica. Por otra arte los sensores, fines de carrera y catadores de info inform rmac ació iónn son son elem elemen ento toss elc elctr tric icos os,, con con lo *u *uee la re-ulación y la automatización son, or tanto, elctricas o electrónicas. as +entajas de la electroneum!tica sobre la neum!tica ura son ob+ias y se concretan en la caacidad *ue tienen la electricidad y la electrónica ara emitir, combinar, transortar y secuenc secuenciar iar señale señales, s, *ue las (acen (acen e"traor e"traordina dinaria riament mentee idóne idóneas as ara ara cuml cumlir ir tale taless fines fines.. &e suele suele deci decirr *ue la neum! neu m!ti tica ca es la fuer fuerza za y la elec electr tric icid idad ad los los ner+ ner+io ioss del del sistema. /enien niendo do en cuen cuenta ta lo ante anteri rior or se u ued edee defi defini nirr la electr electroneu oneum!t m!tica ica como como la tecnol tecnolo-í o-íaa *ue trata trata sobre sobre la roducción y transmisión de mo+imientos y esfuerzos media mediant ntee el aire aire comr comrim imid idoo y su cont contro roll o orr medi medios os elctricos y electrónicos.
0
Figura 1. 1. Es*uema /aladradora /aladradora acti+idad acti+idad 4.
b) Actividad 2 &e ret reten ende de auto automat matiz izar ar una ma*ui ma*uina na tala taladr drado adora ra ara ara realizar 5 a-ujeros en iezas rectan-ulares *ue se insertan manualmente manualmente $Figura 2.'. 2.'. a unidad de a+ance 3 se mue+e +ertic +erticalm alment entee $eje $eje 6' median mediante te un cilind cilindro ro neum!ti neum!tico co de doble efecto. os cilindros de osicionado A y 2 deslazan la mesa mesa en las las dire direcc ccio ione ness 7 e 8 de form formaa *ue *ue ued uedan an determinarse consecuti+amente las osiciones de los a-ujeros 4, 9, :, 5 $Figura $Figura 2.'. 2.'. El ciclo ara realizar los cuatro a-ujeros de una ieza emieza una +ez se (a resionado el ulsador de uesta en marc(a ;.
Automatización. Díaz Ordóñez, Pejendino Jojoa.
9a En la rectificadora las iezas son alimentadas or una cinta transortadora. a rimera ieza de la fila es emujada (asta lle-ar a la osición de trabajo y arada con toe. 3uando se (alla en osición, un sensor lo indica y el toe de sujeción se le+anta $cilindro A'. A continuación el cilindro 2 sujeta la ieza e indica cuando se (a alcanzado la resión de sujeción $2 solo alcanza 4B: de su recorrido m!"imo en este caso'. El cilindro 3 a+anza con la muela de rectificar en marc(a y a continuación, sube y baja : +eces $realizando medias carreras ara no salirse de la ieza y adem!s el a+ance en este es lento y el retroceso es r!ido', antes de re-resar a su osición inicial. Desus los cilindros A y 2 deben retroceder simult!neamente. En este momento, el cilindro 2 emuja la ieza terminada (acia la cinta transortadora y re-resa ara ermitir *ue se reita el ciclo. Diseñar y simular los es*uemas de los circuitos elctrico y neum!tico, teniendo en cuenta *ue se disone deC : electro+!l+ulas B9 con una bobina. o 4 electro+!l+ula B9 con doble bobina. o
&O13?O> A3/?@?DADE&
Figura 2. Es*uema /aladradora acti+idad 9.
c) Actividad 3 &e retende automatizar una m!*uina ara rectificar interiores cilíndricos or medio de elementos electroneum!ticos como se indica en Figura 3.
a. Desarrollo Actividad 1 Para la automatización electroneumatica de la taladradora se utilizaron los concetos de diseño neum!tico, en donde se imlemento de una memoria. Este diseño se realizo de la si-uiente maneraC 4' Determinar la secuencia de los cilindrosC A, 2, 2F,AF, el cilindro 3 $c(orro de aire' no se incluyo en esta secuencia. 9' &e realizo los dia-ramas de fase y se determino las señales incomatibles, con el objeto de corre-irlas.
Figura 3. Es*uema
Automatización. Díaz Ordóñez, Pejendino Jojoa.
:' &e efectuó un dia-rama de funcionamiento or etaas.
:a
a inserción de la memoria en el diseño se realiza de la si-uiente maneraC 1
2
K2
3
KX+
4
K1
K1
KX-
K2 KMX+
+
Figura!. Es*uema funcionamiento.
KMXKX-
Para mejorar su funcionamiento se recurrió al uso de memorias ara eliminar las señales incomatibles.
2
4
Figura $. Es*uema ?mlementación ;emoria
En la Figura$. &e uede obser+ar *ue al acti+ar G4 one en funcionamiento una de las bobinas y al acti+ar G9 se encla+a la otra bobina, es decir no ueden estar al mismo tiemo encla+adas las 9 bobinas, or tanto odemos afirmar *ue esta asando de 7 a 7, indicando *ue esta es la memoria *ue elimina la señal incomatible.
Figura " . Es*uema funcionamiento mejorado
5' &e (ace un an!lisis ló-ico or medio de los dia-ramas de Garnau-(, con el fin de simlificar ecuaciones.
Para la arte neum!tica se tomo dos cilindros A y 2, 9 +!l+ulas B9 y una :B9, el cilindro A en la osición AK a+anza (asta A4, en ese instante se acti+a 2K, lle-a (asta la osición 27 donde se acti+a el c(orro de aire, a+anza (asta 24 toma un determinado tiemo taladrando, re-resa nue+amente a 27, se desacti+a el c(orro de aire, el taladro lle-a a su osición inicial 2K, lo mismo sucede con el cilindro a re-resa a AK. El dia-rama neum!tico es el si-uiente. Figura %C
B 0 B X
A0
B 1
A1
Figura # . Es*uema ;aa Garnau-(t.
De los dia-ramas de Harnau-(t se obtu+ieron las si-uientes ecuacionesC
65%
% 0 4
% 0 4 4
2
KMX-
A AF 2 2F 7 7F
I 7 I 7 bK I 7a4 I7 I b4 I aK
Donde L7M reresenta la memoria.
3 1
2 KC+
KA5
2
4
KB+
KMX+ 5
3 1
Figura %. Dia-rama neum!tico acti+idad 4.
KC1
3
Automatización. Díaz Ordóñez, Pejendino Jojoa.
5a
El funcionamiento del dia-rama de control es el si-uienteC En el dia-rama de control se tiene un interrutor ara la alimentación de todo el sistema, si no esta encla+ado el circuito no funciona. /iene un interrutor de encendido con el cual inicia la secuencia, rimero ener-iza una bobina ara arrancar el cilindro A de sujeción, al lle-ar a la osición A4 acti+a un final de carrera * ener-iza la bobina del taladro *ue lle-a (asta la osición 27, este es un final de carrera *ue acti+a el c(orro de aire, este sir+e ara aminorar el calentamiento y *uitar residuos *ue salen del roceso del taladro. Este a+anza (asta 24 en el cual se acti+a un temorizador, durante este tiemo el taladro si-ue trabajando, al finalizar el tiemo el taladro retrocede (asta la oción 27, donde desacti+a el c(orro de aire y el taladro +uel+e a su osición inicial, lo mismo *ue el cilindro de sujeción.
5'
&e tu+o en cuenta el uso de +!l+ulas estran-uladoras tanto en entrada como en la salida de las +!l+ulas ara reducir la resión del aire sobre los cilindros, esto con el fin de lo-rar recisión y e"actitud al momento de taladrar.
Para realizar el dia-rama neum!tico, como se dijo anteriormente se uso un cilindro doble efecto y dos cilindros de simle efecto, se uede obser+ar $Figura 1&' *ue los cilindros A y 2, inician en las osiciones A4 y 24, esto es or la confi-uración de la secuencia. ACTI#IDAD
$
2
Y2 1
De i-ual forma el control elctrico est! ro+isto de un aro de emer-encia, en caso de *ue se roduzca al-)n daño se colo*uen todos sus elementos en sus osiciones iníciales.
% 0 8
B0
2 3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
A 1
B1
15
C1
7 M K
2
KXK4
PARO DE A0
EMERGENCIA
A 0
% 0 4
1
ALIMENTACION
3
K1
KX+
KX-
B1 KX+ K M 7
4
2
KX+
Y3
K1
A1
BX
K1
Y1 1
B0
BX
C0
K4
% 0 4
3
5
3 1
% 0 8
% 5 6
ENCENDIDO KM1 KM7
K1
3
7
KX+ K4
10 6 13
13 10
KC-
5
KMX+
KMXKX-
KB+ KA-
11
14
12
16
KC+
15
Figura %. Dia-rama de control acti+idad 4.
b. Desarrollo Actividad 2 Para realizar la automatización de esta taladradora, debemos tener en cuenta *ue tiene *ue erforar una ieza en cuatro untos esecíficos $4, 9, :, 5', y adem!s estos untos se fijan con la acti+ación y desacti+ación de dos cilindros neum!ticos, uno mue+e la ieza en el eje 7 y el otro en el eje 8. Para a solución de este roblema se lanteo el diseño de la si-uiente maneraC
Figura 1&. Dia-rama neum!tico acti+idad 9.
El dia-rama osee tres cilndros, osicionados en 7 , 8 y 6, este ultimo es el taladro. /iene un ulsador de encendido, al acti+arse ener-iza todo el circuito, se analiza la secuencia lo-ica del circuito, cuando la ieza este ubicada enel sitio correcto. Para el desarrollo de la lo-ica de control se utilizo tres electro+al+ulas las cuales se acti+an con finales de carrera y encla+ando y desencla+ando reles.
De forma muy -eneral lo *ue realiza el dia-rama de controles lo si-uienteN al acti+ar el ulsador de encendido se encla+an 4' &e determino la secuencia de los cilindros, se los reles H4 y H9 (aciendofuncionar la electro+al+ula 84, al obtu+oC 3,3F,AF,3,3F,2F,3,3F,A,3,3F,2, lle-ar el cilindro a la osicion 34 se encla+a los reles 4 y G:, y +uel+e a 3K, elte sensor acti+a la electro+al+ula 89, el este es un solo ciclo. cilindro +a de A4 a la ocicion AK, se acti+a nue+amente 84, 9' &e uede obser+ar *ue este automatismo se uede el cilindro 3 sale y se contrae$taladra'en el istante de lle-ar a 3K se encla+a 8: * coloca al cilindroen la osicion 2K, se realizar or mtodo intuiti+o. reite la secuencia de 3, a(ora se acti+a 89 y +uel+ea su :' Para la simulación del taladro se utilizo un cilindro osicon inicial, se acti+a otra +ez 84 y finalmentese acti+a8: doble efecto, ara las cilindros *ue mue+en las +ol+iendo al cilindro al unto de inicio. iezas se utilizo cilindros de simle efecto. Por lo tanto ara el metodo utilizado $metodo intuiti+o' se fue asi-nando aso a aso los rocesos or medio de reles
Automatización. Díaz Ordóñez, Pejendino Jojoa. •
os reles son muy imortantes ya *ue facilitan las secuencias de los estados de los cilindros or medio de sus memorias, acti+ación y desacti+ación de +!l+ulas. &u adecuado uso ermite un buen funcionamiento en el diseño electroneumatico. V.
REFERENCIAS
[1] ;/ODO& DE D?&EO E> >E1;/?3A 4M. @EQA, 3aicedo. 3(ristian. 9KKR.9: P!-.
VI.
AUTORES
'andra (imena Da* +rd,-e* Roberto arlos /e0endino o0oa 456R'4DAD D6 AR47+
Sa
