Desarrollo de un Banco Didáctico Electro-Neumático para la Automatización de Dos Procesos Secuenciales de Transporte Perimetral en Sistemas de Producción Modular.
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2020-11-24
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Universidad Antonio Nariño
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Abstract
This research project describes the development of an electro-pneumatic didactic bench
for the automation of two sequential perimeter transport processes in modular production
systems (MPS); as a response to the problem raised about the lack of didactic tools to
incorporate areas such as mechanics, electronics and electro-pneumatics into a single unit
for the simulation of an industrial-type process.
The didactic bank has dimensions of 44.7 cm high * 120 cm long * 77 cm wide. This aims
from interdisciplinary of areas, to strengthen skills such as perception, language and
memory, which helps users in solving industrial problems, especially those that use MPS.
For the above, a manipulation and distribution process is recreated through a jib crane-
type structure that seeks to transport a circular geometry product perimeter through a
certain space, using electro-pneumatic elements such as suction cups, vacuum pumps,
rotary pneumatic and linear actuators, solenoid valves (24VDC) and flow regulating valves.
Furthermore, a shaft, a helical tooth mechanical transmission, links the rotary actuator in
order to extend the working range of the driven mechanism. Likewise, a cam mechanism
was used with a position switch that acts as a follower, which synchronizes the process
and allows on / off control by means of the 230RC and Arduino PLC logo controllers, thus
giving a mechanical solution to a system. electronic. IR sensors are used to optimize the
process, which provide feedback to the system and give the mechanism autonomy. The
nominal pressure of the bank is 4bar. Finally, there is a small description about the digital
manufacturing process that was executed to fulfill the general objective of this project.
Este proyecto de investigación describe el desarrollo de un banco didáctico electro- neumático para la automatización de dos procesos secuenciales de transporte perimetral en sistemas de producción modular (MPS); como una respuesta a la problemática planteada sobre la falta de herramientas didácticas que permitan integrar en un solo equipo áreas como la mecánica, electrónica y electro- neumática para la simulación de un proceso de tipo industrial. El banco didáctico cuenta con unas dimensiones de 44.7 cm de alto * 120 cm de largo * 77 cm de ancho. Este tiene como finalidad desde la interdisciplinaridad de áreas, fortalecer habilidades tales como la percepción, el lenguaje y la memoria, que les ayude a los usuarios en la solución de problemas de tipo industrial, especialmente en los que se emplean MPS. Para lo anterior, se recrea un proceso de manipulación y distribución a través de una estructura tipo grúa pluma que busca transportar de manera perimetral un producto de geometría circular a través de un determinado espacio, empleando elementos electro neumáticos tales como ventosas, bombas de vacío, actuadores rotativos neumáticos, lineales, electroválvulas (24VDC) y válvulas reguladoras de caudal. Adicionalmente, el actuador rotativo está unido mediante un eje, a una transmisión mecánica de dientes helicoidales, con el fin de ampliar el rango de trabajo del mecanismo conducido. Así mismo, se empleó un mecanismo leva con un interruptor de posición que hace las veces de seguidor, el cual sincroniza el proceso y permite realizar un control on/off mediante los controladores PLC logo 230RC y Arduino, dando así una solución mecánica a un sistema electrónico. Para la optimización del proceso se emplean sensores IR, lo cuales retroalimentan el sistema y dan autonomía al mecanismo. La presión nominal del banco es de 4bar. Por último, se encuentra una pequeña descripción acerca del proceso de fabricación digital que se ejecutó para dar cumplimiento al objetivo general del presente proyecto.
Este proyecto de investigación describe el desarrollo de un banco didáctico electro- neumático para la automatización de dos procesos secuenciales de transporte perimetral en sistemas de producción modular (MPS); como una respuesta a la problemática planteada sobre la falta de herramientas didácticas que permitan integrar en un solo equipo áreas como la mecánica, electrónica y electro- neumática para la simulación de un proceso de tipo industrial. El banco didáctico cuenta con unas dimensiones de 44.7 cm de alto * 120 cm de largo * 77 cm de ancho. Este tiene como finalidad desde la interdisciplinaridad de áreas, fortalecer habilidades tales como la percepción, el lenguaje y la memoria, que les ayude a los usuarios en la solución de problemas de tipo industrial, especialmente en los que se emplean MPS. Para lo anterior, se recrea un proceso de manipulación y distribución a través de una estructura tipo grúa pluma que busca transportar de manera perimetral un producto de geometría circular a través de un determinado espacio, empleando elementos electro neumáticos tales como ventosas, bombas de vacío, actuadores rotativos neumáticos, lineales, electroválvulas (24VDC) y válvulas reguladoras de caudal. Adicionalmente, el actuador rotativo está unido mediante un eje, a una transmisión mecánica de dientes helicoidales, con el fin de ampliar el rango de trabajo del mecanismo conducido. Así mismo, se empleó un mecanismo leva con un interruptor de posición que hace las veces de seguidor, el cual sincroniza el proceso y permite realizar un control on/off mediante los controladores PLC logo 230RC y Arduino, dando así una solución mecánica a un sistema electrónico. Para la optimización del proceso se emplean sensores IR, lo cuales retroalimentan el sistema y dan autonomía al mecanismo. La presión nominal del banco es de 4bar. Por último, se encuentra una pequeña descripción acerca del proceso de fabricación digital que se ejecutó para dar cumplimiento al objetivo general del presente proyecto.