TO Neumática

Índice

1.-Introducción

2.-Detección de tapón y botella. 1º fase

2.1.-Esquema eléctrico detección botella-tapa

3.-Posicionamiento tapón y botella. 2º fase

3.1.-Análisis de la secuencia.

3.2.-Extracción y transformación de las ecuaciones de la secuencia

3.3.-Análisis de circuito potencia y mando.

3.4.-Funcionamiento del eyector.

4.-Ensamblaje tapón-botella

4.1.-Análisis del circuito de potencia y mando njunto completo

5.-Materiales

5.1.-Tipo de materiales  

6.-Referencias bibliográficas

1.-Introducción

El proceso de ensamblaje de tapón y botella consta de 3 fases. En la 1º la detección de tapa y botella. En la 2º fase, sujeción de la tapa y situarla en vertical con la botella para ser posicionada sobre ésta. En la 3º fase se inserta la tapa sobre la botella en dos etapas.

Iremos describiendo fase por fase, con los correspondientes esquemas y circuitos neumáticos.

2.- 1ª fase: Detección de tapa y botella.

Las tapas y las botellas son trasladadas mediante cintas transportadoras hasta el punto de detección. En ese momento la cinta se detendrá para comenzar el proceso de ensamblaje.

Fig. 1.-         Desplazamiento de botellas y tapones. Tal y como se indica en la Fig.1 los detectores se representan como cilindros negros ubicados en la parte delantera de las cintas transportadoras.  En este punto es de gran importancia una correcta alineación entre los componentes, para evitar cualquier tipo de desviación posterior.

[pic 1]

Fig. 1

2.1.- Esquema eléctrico detección botella-tapa.

Fig. 2.-Circuito eléctrico de detección por presostatos neumáticos.

[pic 2]

                                        Fig. 2

3.-Posicionamiento tapón y botella. 2º fase

Una vez que se han detenido las cintas transportadoras que conducen los 2 elementos que debemos encastrar, se ha de producir el posicionamiento del tapón sobre la botella, para en una posterior fase encastrar definitivamente ambos materiales.

Una vez se han detenido las cintas, un actuador “A”, cilindro de doble efecto, se abate para recoger mediante un eyector el tapón, pasado un tiempo el cilindro se recoge.

Este actuador “A”, está instalado sobre otro actuador “B”, cilindro sin vástago de acople magnético, que al detectar que el cilindro “A” se ha recogido, se desplaza con este actuador y con el tapón que lleva en su ventosa, hacia la boca de la botella. Una vez posicionado el tapón sobre la botella, el actuador “A” se vuelve abatir para depositar el tapón sobre el cuello de la botella, vuelve a transcurrir un periodo de tiempo hasta que se recoge el cilindro “A”, y es entonces cuando el actuador “B” retorna a su posición de origen.

Fig 3.-Atrapamiento de tapa mediante pinza hidráulica.

[pic 3]

                                                Fig. 3

Fig. 4 Elevación de tapa mediante pinza hidráulica.

[pic 4]

Fig. 4

Fig. 5 Desplazamiento de tapa hasta alcanzar la correcta  alineación con bote (deben de coincidir ambos ejes de revolución).

[pic 5]

Fig. 5

La figura 6 representa la posición inicial de ambos actuadores, mientras en la figura 7 se representa el 1º movimiento del cilindro de doble efecto.

[pic 6]

Fig 6

La figura 7 representa la 1º subida del cilindro de doble efecto, y la figura 8 el movimiento del cilindro sin vástago de acople magnético

[pic 7]

Fig 7

[pic 8]

Fig. 8

Fig 9.-Movimiento cilindro sin vástago

[pic 9]

Fig. 9

La figura 10 representa el posicionamiento entre el tapón y la botella. Posteriormente, el cilindro de doble efecto se recogerá, ya sin el tapón que ha sido posicionado, y una vez recogido, el cilindro sin vástago de acople magnético, que realiza la función de carro de transporte, retornará a su posición original

[pic 10]

Fig. 10

3.1.- Análisis de la secuencia

Para el inicio de esta secuencia es imperativo que ambas cintas transportadoras se encuentren detenidas, y que el inicio de la secuencia de posicionamiento se active de un modo manual. De esta manera el factor humano es determinante para la apreciación de cualquier anomalía en el funcionamiento de la secuencia. Observando las figuras de la 5 a la 10, y leyendo los comentarios, podemos extraer la secuencia a realizar por el conjunto de posicionamiento: A+ A- B+ A+ A- B-. Diagrama de fases de la secuencia

Fig 11.-Diagrama de fases de la secuencia fase 2. La figura 11 nos muestra gráficamente el desarrollo de la secuencia que realiza el conjunto de posicionamiento compuesto por los actuadores “A” y “B”, así como el estado en que se encuentran los finales de carrera instalados en ambos cilindros. Grafo completo de secuencia

Fig 12.-Grafo de la secuencia de la 2º fase Con el grafo de la figura 12 podemos extraer las ecuaciones correspondientes a la secuencia de la 2º fase, que a continuación explicaremos.

3.2.-Extracción y transformación de las ecuaciones de la secuencia

Una vez realizado el análisis de la secuencia a través del diagrama de fases y del grafo de la secuencia, se deben extraer las ecuaciones de la secuencia para proceder a realizar el esquema de mando del circuito. El circuito se realizará con válvulas biestables 5/2.

El inicio de la secuencia se da con la condición del cumplimiento de la 1º fase, esto es, que ambas cintas transportadoras estén detenidas y una vez detenidas se accione un pulsador. A esta condición la denominamos “M”.

Extracción de la ecuación A+ Se tienen que dar las condiciones de arranque “M”, la variable directiva corresponde a b0, y observamos que el bloque A+ tiene una repetición en el grafo de la secuencia 12 con B+, por tanto debe ser incluida en la ecuación el dominio negado de la variable x, que como ya conocemos el dominio negado debe estar incluido en la zona de arranque. A+=M*b0*x Extracción de la ecuación ALa variable directiva corresponde a a1 y no se aprecia ninguna repetición en el bloque, por tanto nos da la siguiente ecuación: A-=a1 Extracción de la ecuación B+ La variable directiva corresponde a a0 y se aprecia repetición con el bloque A+, debiéndose incluir de esta manera la variable x, observándose en este caso que el dominio de la memoria x corresponde a no negado. B+=a0*x Extracción de la ecuación A+ En la 2º repetición de este movimiento comprobamos que su variable directiva es b1, y que se aprecia repetición con el movimiento B-. Quedándonos la ecuación: A+=b1*x

Extracción de la ecuación A-. Para la 2º reiteración del movimiento A-, observamos que la variable directiva es a1, y que no se aprecia ninguna repetición, resultando la siguiente ecuación: A-=a1 Extracción de la ecuación BEn este último movimiento la variable directiva corresponde a a0, y en la ecuación se debe incluir el dominio negado de la memoria x. B-=a0*x Extracción de la ecuación de la memoria x El empleo de la ecuación automatizada presentaría conflicto, ya que la variable directiva es idéntica para la conexión como para la desconexión de la memoria x, a1. Para resolver el conflicto, tomamos la conexión de la memoria como el producto de a1 por b0, y tomamos la desconexión de la misma como el producto de a1 por b1, todo este último producto negado. Conociendo por la ley de Morgan que un producto negado es igual a la suma de sus variables independientes negadas, finalmente nos queda la siguiente ecuación: X= a1 * b0

x * a1 b 1

Transformación de las ecuaciones de la secuencia Siendo: a0=k2 a1=k3 b0=k4 b1=k5 x=k6 A+= M * K 4 * K 6 A-=K3 B+=k2*k6 A+=k5*k6 A-=k3 B-=k2* k 6 X= k 3 * k 4

k6 * k 3 k 5

3.3.-Análisis de circuito potencia y mando

Condición previa de funcionamiento

Fig 13.- Condición previa para funcionamiento bloque 2 Para que la secuencia 2º se pueda llevar a cabo, ambas cintas transportadoras deben estar detenidas, de esta manera el relé Inic._Sec_2 se activa, y posibilita el funcionamiento del circuito. Circuito de potencia y asignación de detectores

...