centro nacional de en mecatr~nica · 2014-03-06 · agradecimientos a dios por que gracias a Él...

SEI' DGETI SEIT

CENTRO NACIONAL DE ACTUALIZACI~N DOCENTE EN MECATR~NICA

*'

CNAD - Cenidet

PROYECTO

MODELO DE FÁBRICA AUTOMATIZADA (FA)

Prototipo Mecatrónico

Que Presentan: Para obtener el reconocimiento de especialista en lngenieria Mecatrónica.

+REA DE MÁQUINAS: AREA DE CONTROL: Ilng. José Antonio Muñoz Daniel. Ing. Luis Eduardo Almeida Lugo. Téc. Luis Enrique Albarrán Enriquez. Téc. Jorge Estanislao Pérez.

ASESORES: Máquinas : Ing. Juan Filiberto Garcia Cerecedo

1 Control : Ing. José Luis Flores Galarza.

Diciembre 2000

DGETI Centro Nacional d e . .ztualizaciÓn Docente en Mecatrónica 1

12 DE JULIO DE 2001

MCXICO. 0.F ASUNTO: AUTORiZ4Ci6N DE IMPRES16N

DEL TRABAJO RECEPCIIONAL

C.C. Luis Eduardo Almeida Jorge Estanislao Torres Pérez Luis Enrique Albarrán Enriquez José Antonio Muñoz Daniel Docentes en formación 9 O Generación

P R E S E N T E S

Una vez que se ha revisado el informe académico elaborado como trabajo r&cepcional del proyecto Mecatrónico titulado "Modelo de Fabrica Automatizada" por los asesores de las dos áreas y al no encontrar errores en los aspectos técnicos, en la estructura de contenidos y en la redacción cada una de los apartados que lo integran, se ha determinado que el informe cumple con los aspectos técnicos necesarios para que pueda imprimirse de forma definitiva.

A T E N T A M E N T E

ASESORES

Ing Juan Filibkrto Garcia Cerecedo Ing. José Luis Flores Galarza , CONTRAPARTE DELAREA DE MAQUINAS CONTRAPARTE DEL AREX DE CONTROL

tonisiao dmircz RUIZ am caq. MA^ de IN ~iuv ins coi. seiene. Deieg. nnbliiinc c.r. 13420 MCXICO. D.r. reis. so 4 I 14 32. 50 4 I z I 05 rnr Jn n I in 34 Web: h t t p : / / w s n a d . e d u . m Emall: cnad0mad.edu.mx

http://wsnad.edu.m

AGRADECIMIENTOS

A Dios por que gracias a Él estuvimos en este centro de trabajo a lo largo de un ario conviviendo y aprendiendo con maestros de diferentes nacionalidades y diferentes partes de la República mexicana, adquiriendo nuevos conocimientos visibles y no visibles que nos llevaron a la culminación de este proyecto.

AI Director de este centro de trabajo, por las facilidades .que se nos otorgo para la realización del curso de Mecatrónica como miembros de la ga Generación.

AI Pueblo y al Gobierno de Japón, al Honorable Embajador y a los Asesores Japoneses del CNAD por su importantisima participación en la creación y funcionamiento de este Centro Educativo.

A los Subdirectores Administrativo y Técnico por su ayuda en la solución de problemas que nos ayudaron a que todo permaneciera dentro de lo estipulado y autorización de las diferentes requisiciones de material para la elaboración del proyecto.

AI personal administrativo que con su trabajo no visible colaboró en el desarrollo de nuestras actividades.

AI Cuerpo de Maestros del CNAD por su valiosa ayuda en clases y asesorías y como transmisores de nuevos conocimientos que adquirimos gracias a su profesionalismo y. deseos de compartir sus experiencias, que debe de tener todo buen maestro para la realización de su actividad.

ÍNDICE

I N T R O D U C C I ~ N ............................................................................................................................................. I

OBJETIVO ........................................................................................................................................................ I 1

J U S T I F I C A C I ~ N ................................................................................................................................... : ......... 111

COSTO DE PRODUCCION ........................................................................................................................... IV

1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA ...................................................... 1 1.1 Dibujo general del prototipo ....................... ........................................... 1

............................... 3

............................... 3 DESCRIPCI~N DEL SISTEMA MECÁNICO .................................................. 38 2.1 Descripción y dibujos de los elementos mecánicos ................................... 38

I .2 Diagrama a bloques de los elementos del sistema.. 1.3 Descripción y diágrama de flujo de funcionamiento.

2

2.2 Cálculos de los elementos mecanicos 2.2.1 Movimiento vertical .......................................... 2.2.2 Banda transportadora .................................. :___ 2.2.3 Neumática para el F.A .2.4 Unidad de mantenimie 2.2.5 Cilindro de simple efe 2.2.6 Cilindro de doble efecto 2.3 Descripción de los procesos de fabricación de los elementos mecánicos.62 2.3.1 Conclusiones mecánicas ......................................................................... 63

3DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE CONTRO .... L ............................................... 65 3.1 Diágrama a bloques y descripción del sistema de control .......... 3.2 Descripción de los elementos del sistema .................................. 3.2.1 Elementos d ........................................................................ 67 3.2.2 Elementos d ........................................................................ 69 3.2.3 Controlador. ............................................................. 70

' 3.3 Cálculos, esq ircuito impreso (PCB) ......................... 74 INTEGRACIÓN DEL SISTEMA MECATRÓNICO ........................................... 76 4.1 Calibración y ajustes ............. 4.2 Mantenimiento .......................

LISTA DE MATERIALES Y COSTO ................................................................ 79 5.1 Sistema de control ......................... ....................... 80 5.2 Sistema mecánico.

6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES: ............................................................... 93 6.1 Área de máquinas ..... 6.2 Área de control ... .................................................... .93

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................. 94 8. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................ 96 8.1 Control ............................................................................................................. 96

.

4 . .

5

i .................. ...................

, . 8.2 Maquinas ............................................................................................. 98

9. APENDICES .................................................................................................... 101

CNAD -MecalrEinica MODELO DI: rÁl3RlCA AUTOMA1 IZADA

I N T R O D U C C I ~ N

Los continuos avances científicos y tecnológicos que en la actualidad están posibilitando el desarrollo del proceso de industrialización en el ámbito mundial, están marcando las pautas a seguir en cuanto a la formación de recursos humanos, en donde la interdisciplinariedad y multidisciplinariedad se encuentran presentes en áreas como lo es la Mecatrónica.

Desde hace algunos años la automatización en las industrias ha ido creciendo día con día a tal grado que las maquinas cada vez realizan mucho mas actividades más exactas que las que pudiera hacer un ser humano, pero esto no lo excluye ya que él es el creador de dichas maquinas y el que tiene el control sobre ellas. Para estar al día en estos avances técnicos es necesario elevar el nivel académico en las escuelas de nuestro subsistema y proporcionar a nuestros alumnos una capacitación acorde al desarrollo actual.

La automatización ha avanzado en gran manera ya que hemos llegado a la microelectrónica, con estÓ los dispositivos son cada vez más eficaces y más ,pequeños.

:La mecatrónica surge de una combinación de diferentes áreas como lo son: ,Mecánica, Electrónica, Electricidad, Programación, etc. prácticamente todas estas áreas vienen a formar el fondo teórico de la Mecatrónica.

En este tipo de proyectos se utilizan diferentes dispositivos como lo son: sensores, 1) actuadores, computadoras, etc. Las cuales vienen a ser las partes constitutivas de un robot. En este proyecto se aplican todos los conocimientos adquiridos durante la especialización. Este prototipo fue diseñado con fines didácticos y para obtener el grado de

" Especialista en Mecatrónica.

Equipo I I

M O D ~ L O DE FAIIIIICA AUTOMATIZADA CNAI) - Mccnlr0nic;i

OBJETIVO

Realizar un prototipo didáctico rnecatrónico de un proceso de fabricación automatizada, destinado a la enseñanza en el nivel medio superior.

Elevar el nivel Académico de nuestras escuelas, capacitándonos en las nuevas tecnologías al obtener el grado de Especialista en Mecatrónica.

Proporcionar a los planteles de la D.G.E.T.1 un modelo didáctico que simule procesos industriales, para facilitar al alúmno el APRENDIWJE de los CONCEPTOS Y SISTEMAS MECATRÓNICOS adecuado a la materia de Mecatrónica.

CNAD - Mecairónica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

J U STI F I CAC 16N

En base a las necesidades que se tienen en las diferentes escuelas en lo !referente a materiales didácticos, hemos pensado elaborar éste PROTOTIPO DIDÁCTICO al cuál hemos llamado MODELO DE FABRICACIÓN AUTOMÁTICA ( F.A ), el cuál servirá como material de apoyo a las materias que están relacionadas con las materias de Electricidad, Electrónica, Neumática, Máquinas Herramientas y otras altamente relacionadas con la especialidad de MECATRONICA a nivel superior.

Las razones para la elaboración de éste prototipo son:

Utilizarlo para el aprendizaje del alumno en las técnicas de Mecatrónica utilizadas en la industria actual.

Dar al alumno las herramientas básicas para trabajar, con lo que el alumno será capaz de ser mas creativo y solucionar problemas en su futura actividad.

Aprender a trabajar en equipo para poder aplicarlo en la capacitación de nuestros alumnos.

AI realizar un proyecto Mecatrónico de alto nivel se podrá participar activamente en la elaboración de nuevos proyectos

Surge la necesidad de justificar la fabricación de nuestro prototipo, para lo cual hemos considerado lo siguiente:

Costo de producción.

Viabjlidad del proyecto

Viabilidad técnica

Viabilidad financiera,

Viabilidad social

F

111

CNAD-Mecatrónica ,MODELO DE FÁBRICA AUTOMATIZADA

COSTO DE PRODUCCION

€1 presupuesto financiero requerido para la fabricación del F.A f fabrica automatjzada ), no considerando el uso gratuito de la ma9uinarh equipo e jnsta/acjones de/ CNAD.Unicamente tomando en cuenta la compra de la

.c MATER/A PR~MA y COMPONENTES : Considerados como los materiales que i entran y forman parte de/ proyecto terminado, de 10s Cuales se estiman un costo

de $30,000

VIABILIDAD DE PROYECTO

Las pruebas realizadas sobre el proyecto para determinar si realmente era factible de realizarse, se llevo a cabo analizando 3 direcciones:.

VIABILIDAD TECNICA.- Se analizo el tiempo destinado a este proyecto, los materiales y equipo a utilizar para lograr la elaboración del mismo.

En cuanto.al tiempo destinado a este proyecto fue insuficiente, en cuanto al material y el equipo se contó con el suficiente para la realización de dicho proyecto, ya que se cuentan con las máquinas convencionales (tornos, fresadoras),. CNC, Electroerosionadora, para la elaboración de las partes MECAN ICAS.

Se cuentan con las instalaciones necesarias y equipo electrónico, como osciloscopios, multimetros, cautin, equipo de prueba, material para la elaboración de tarjetas electrónicas, como la serigrafía, etc. Por do tanto se puede concluir que técnicamente este proyecto es factible.

VIABILIDAD FINANCIERA.- El costo de este proyecto es bastante bueno, ya que es un prototipo didáctico que será utilizado por muchas generaciones de alumnos, este proyecto contempla la enseñanza aprendizaje en las áreas de Electrónica, Mecánica, Electro-neumatica, Computación, etc. Por lo tanto el aprovechamiento de dicho equipo es bastante ya que todas estas áreas antes mencionadas se pueden integrar y despertar el interés del alumnado al aprendizaje de dichas áreas.

VIABILIDAD SOCIAL.- Este equipo es conveniente implantarlo ya que el impacto que 'generaría Para la sociedad es positivo, es un equipo que trabaja con energía eléctrica, Y con aire, por io tanto no afecta al medio ambiente y no SU USO no afecta a la sociedad del mismo.

Equipo 1 IV

CNAD - Mecalr6nica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

a b C d e f

I DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA

1.1 Dibujo general del prototipo.

El modelo de Fábrica Automatizada (FA, de aquí en adelante) consiste en un bastidor metálico de 60 x 70 cm de lado y 77 cm de alto. En la parte superior se encuentran montadas varias estructuras como se muestra en la figura 1.1.1.

Cuerpo Principal. Tablero de Control Manual Banda transportadora Alimentador de la Banda Unidad de Mantenimiento (Equipo de Aire Comprimido) Almacén A

b C d e f

' Tablero de Coni Banda transport Alimentador de id D ~ I I U ~

Unidad de Mantenimiento (Equipo de Aire Comprimido) AlrnacPn A

h I

j

Figura 1.1.1: Dibujo general del Módulo de FA, en el que se muestran sus partes principales constitutivas.

Almacén B Torre Giratoria con Brazo Manipulador Sensores de tipo de material

Las funciones que realiza este modelo de Fábrica Automatizada (FA) son similar a la automatización de una fábrica que transporta piezas de diferentes

h I

j

1 Eqtiipo 1

. .. . . . - - - . . - 1 Torre Giratoria con Brazo ManiDulador I Sensores de tipo de I

CNAD - Mecatrónica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

materiales de un proceso a otro, pasando por un proceso de identificación del material por medio de sensores montados sobre la banda transportadora. Estos diferencian entre metal, madera y plástico. AI final de esta, el brazo manipulador toma la pieza, si es madera la lleva al taladro para barrenarse y de allí a la parte alta del Almacén A, si es metal la lleva a la parte alta del Almacén B y al alimentador si es plástico, Esta decisión se realiza por un programa de computadora que constantemente está monitoreando los sensores y todos los sistemas de que consta el FA.

Para monitorear donde se encuentra en cada momento el brazo manipulador, hay sensores de diversos tipos en todos los lugares necesarios. Para evitar movimientos inadecuados (ejemplo: girar el brazo en ambas direcciones...), al final de todos los elementos electrónicos, se encuentra un circuito especial que identifica los movimientos peligrosos y detiene todo el proceso, esto evita daños a algún elemento del equipo al programar acciones incorrectas. Una lámpara indicadora en el Panel de control del FA, se enciende para alertar al usuario de un error de programación.

El FA se puede controlar de tres modos, por computadora, por PLC y manualmente. Esto permite entrenar al alumno en varias modalidades. Programación en algún lenguaje de PC (Basic, Qbasic, C++, Visual Basic, etc.), programar PLC y finalmente manejar el FA por medio de interruptores desde el Panel de control.

Los movimientos se llevan a cabo por medio de motores eléctricos de AC, CC y cilindros neumáticos. Para esto se cuenta con una fuente de poder de diversos voltajes para las necesidades eléctricas y de una Unidad de Mantenimiento para los elementos neumáticos,

2 Equipo 1

CNAD - Mecalrónica MODELO DE FABRICA AUTOMATIWDA

---+ SALIDAS

1.2 DIAGRAMA A BLOQUES DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA

*MOTORES *CILINDROS + *ELECTROVAL -VULAS *GARRA NEU-

-+ MATICA

El Diagrama a bloques 1.2.1 muestra los elementos del sistema en una forma muy general:

TARJETA

'MANUAL ,I--+

__ A C O N D I C I

O N A M

I E N T O

D E

S E Ñ A L

ENTRADAS

*INTERRUPTO- RES DE LIMITE

NETICO *SENSOR DE COLOR *SENSOR FOTO

*SENSOR MAG-

-ELECTRIC0

1.2.1 Diagrama a bloques de los elementos del sistema

1.3 DESCRIPCI6N Y DIAGRAMA DE FLUJO DE FUNCIONAMIENTO Sistemas de control:

J Manual J Automático: PC, PLC J Clasificación de material

3 Equipo 1


J Sensores J Actuadores

Sistemas Mecánicos :

J Banda transportadora J Estación de Barrenado J Brazo transportador articulado J Almacenes de materia prima y producto terminado J Alimentador de banda transportadora

~1 sistema de control consta de las siguientes tarjetas, las cuales fueron diseñadas en Protel y llevadas a un proceso serigráfico:

1.3.1 Tarjeta principal (tarjeta madre) 1.3.2 Tarjeta que suministra 5V, 12 V y 24 V y además cuenta con el

1.3.3 Tarjeta de salidas del FA I Entradas a la PC 1.3.4 Tarjeta de salidas de la PC I Entradas al FA 1.3.5 Tarjeta de salidas del FA I Entradas al PLC 1.3.6 Tarjeta de salidas del PLC I Entradas al FA 1.3.7 Tarjeta de protección. (Tarjeta de Gals) 1.3.8 Tarjeta para manejar la etapa de potencia (Potencia)

La función de cada una de ellas se describe a continuación:

1.3.1 TARJETA PRINCIPAL

Líi tarjeta principal transporta la 'información en paralelo (bus de información) de los sensores y los actuadores hacia las tarjetas de entradas y salidas localizadas en el FA, a la computadora ó al PLC respectivamente, as¡ como suministrar energía a cada una de las tarjetas.

control manual de los actuadores (Tarjeta Fuente)

8)

1.3.2 TARJETA DE LA FUENTE DE ALIMENTACION Y CONTROL MANUAL

La tarjeta que suministra el voltaje cuenta con tres fuentes de poder independientes una de otra, son las que suministran 5V, 12V y 24V, los cuales son necesarios para activar la lógica de las diferentes tarjetas y operar los diferentes sensores y actuadores.

La función básica de la fuente de alimentación (o de poder) es convertir una entrada de voltaje de corriente alterna AC de la linea de 127 V 60 Hz a una salida con voltaje de corriente directa DC para cualquier demanda de corriente

4 Equipo 1

CNAD - Mecatronica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

(carga) para la cual fue diseñada. Esta fuente de voltaje es necesaria para alimentar a los circuitos electrónicos, sensores y motores del FA. En este prototipo se requieren tres voltajes diferentes de DC, por lo que se

construyeron tres fuentes de alimentación reguladas independientes, A continuación se presenta el diagrama a bloques 1.3.2.1 de las fuentes:

Puente Filtro I Rectificador de Voltaje i 2 7 V AC

1.3.2.1 Diagrama a bloques de las fuentes de poder

El voltaje de 127 Vrms (eficaz) se conecta a un transformador que reduce el voltaje para la salida de corriente directa deseado. En el tercer bloque el voltaje AC reducido, entra a un puente rectificador, el cual a su salida entrega un voltaje de DC pulsante, este voltaje a su vez se aplica a un filtro para suavizar la variación de la setial. El voltaje DC resultante del filtro con algún rizo o variación de voltaje se proporciona después como entrada a un regulador de circuito integrado C.I. que produce como salida un nivel de voltaje DC bien definido.

El circuito que se utiliza para cada una de las fuentes reguladas es el mismo, únicamente se cambian los valores de los componentes en cada fuente para obtener voltajes de salida de 24 V, 12 V y 5V, cada una capaz de suministrar 3 A de corriente de carga.

La fuente de 24 V se utiliza para alimentar algunos circuitos, motores y al controlador lógico programable (PLC), cuando el FA está en este modo de control.

Los cálculos efectuados son los siguientes:

El voltaje que entrega el transformador reductor es Vt = 21.7 V AC, y éste es el voltaje aplicado a las terminales de entrada del puente rectificador, teniendo en cuenta que en la salida del puente está un capacitor de filtro para eliminar el voltaje pulsante y que además se llega a cargar al valor pico se tiene que el voltaje en el capacitor es V, = Vt x 1.41, dando como resultado V, = 30.6 V DC. Este valor de voltaje DC se aplica a un regulador LM350K el cual va a suministrar el voltaje de DC regulado que se desea obtener, que en este caso es de 24V a 3 A. La regulación para obtener el voltaje deseado se lleva a cabo ajustando la resistencia variable que esta conectada entre la terminal de ajuste y tierra. Según la hoja de datos del fabricante, el voltaje de salida del regulador está dado por la siguiente ecuación Vo = V ref (1 + RZ / R i ) + lad) RZ de donde:

1,

f

,I

5 Equipo 1

CNAD - Mecalronica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

V, es el voltaje de salida regulado = 24 V Vret es el voltaje medido entre la terminal de salida y la terminal de ajuste = 1 . W ladj es la corriente que sale de la terminal de ajuste = 50 PA R5 es la resistencia entre la terminal,de salida y la terminal de ajuste = 270 Q Rs es la resistencia variable conectada entre la terminal de ajuste y tierra

El voltaje de referencia y la corriente de ajuste son los valores nominales según el fabricante y coinciden con los valores medidos en la fuente, y el valor de la resistencia variable es de 4.7KR para obtener un voltaje de salida de 24V CD. En operación, el LM350 desarrolla un voltaje de referencia nominal Viet = I .25V, el voltaje de referencia está en la resistencia R5, de ahí que el voltaje es constante, una corriente constante I fluye por el arreglo de resistores R5 y R6 dando un voltaje de salida dado por la formula siguiente.

Vo = 1.3 V (1 + 4700 Qí270 Q ) + 50 FA (4700 a) = 24 V

Los diodos de protección sirven para prevenir que los capacitores se descarguen a través de los puntos de baja corriente dentro del regulador de voltaje, D5 protege contra CS y D6 protege contra Ce.

La descripción del funcionamiento para las fuentes de 12V Y 5V ya no se verá en detalle ya que es el mismo que para la fuente de 24V, la única diferencia es que el la resistencia variable se ajusta a un valor más pequeño y los transformadores que se utilizan son a 12V y 6 V AC respectivamente.

La fuente de 12 V se utiliza para alimentar algunos sensores y a los relevadores que se usan para accionar algunos actuadores como son los motores.

'I

La fuente de 5 V se usa para alimentar algunos sensores y a los circuitos de control TTL y CMOS.

En esta tarjeta está incluida la operación manual del FA, la señal es obtenida por los interruptores del panel de control que entra a la tarjeta a través de un header de 12 pines, esta señal es invertida a través de un buffer (74LS240), y suministrada al bus de la tarjeta principal hasta la tarjeta de protección, ahí es supervisada y validada por las Gals y enviada a la etapa de potencia para efectuar el movimiento requerido por los interruptores del panel de control.

Equipo 1 6


El Diagrama de flujo 1.3.2.2 muestra el camino que presenta la señal con una breve descripción:

HEADER QUE CONECTA LOS

IhTERRUPTORES DEL PANEL A -A I TARJETA FUENTE

ACTIVACION MANUAL -4 PEINE 2

Equipo 1 7

CNAD - Mecalrónica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

TARJETA PRINCIPAL

ETAPA DE

En la parte izquierda de este diagrama se encuentra una breve descripción de los dibujos mostrados.

En la tabla 1.3.2.3 se muestran las señales de la tarjeta fuente y de control manual así como la terminal (pin) de la ranura (slot) para localizar rápidamente una falla en caso de una avería:

!I

SLOT 2 820 T20


Mesa de trabajo / sentido horario (T-Cw) Mesa de trabaio / sentido antihorario

TABLA DE SEÑALES DE LA TARJETA FUENTE Y DE CONTROL MANUAL

. _.

B21 T2 1 822 T22 B23 T23 824

(T-CCw) Brazo hacia arriba (H-UP) Brazo hacia abajo (H-DOWN) Garra al frente / atrás (H-FB) Garra abre / cierra (H-CO) Taladro sube / baja (D-DU) Taladro arranque / paro (D-TS) Sujetador de piezas a taladrar al frente I

PIN DEL 1 DESCRlPClON

PIN 10 PIN 9 PIN 8 PIN 7 PIN 6 PIN 5 PIN 4

PIN 3 PIN 2

PIN 1

vcc vcc vcc

I NC NC NC NC NC NC NC

NC NC

T5,B5, TIO,BIO, T15,B15, T20, B20, T25, B25, T30,B30

T31,B31 NC NC

T24 T I 9

T5,B5,

atrás (D-CO) Pateador al frente I atrás (P-FB) Banda arranque /paro (B-TS)

T I 0,Bl O, T I 5.B15, T20,B20, T25,B25, T30,B30

B19

GND

I Habilitación de la tarieta en modo manual NC I5V

-29,B29 l12v 4

-31,831 I24V

1.3.2.3 Tabla de las señales de la tarjeta fuente y de control manual

NOTA: T = Top = Superior = Parte superior de la tarjeta por donde se encuentran los componentes. B = Bottom = Inferior = Parte inferior de la tarjeta por donde se encuentran soldados los componentes. NC = No Conexión

9 Equipo 1

I . -

CNAD - Mecairdnica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

1.3.3 TARJETA DE SALIDAS DEL FA I ENTRADAS A LA PC

La tarjeta de entradas a la PC recibe y procesa los cambios de los sensores a través de un conector localizado en la tarjeta principal y en base al programa que se este efectuado toma decisiones para activar, a través de la tarjeta de salidas de PC, los actuadores determinados.

Las tarjetas de entrada y salida de PLC también operan igual, la diferencia es que las señales de comunicación con el PLC se efectúa a través de Headers.

Para preveer el debilitamiento de la señal se utilizaron Buffers 74LS240 o 74LS244 y resistencias en Pull Up de 10 KR para reforzar las señales, también se colocaron optoacopladores para aislar etapas en las que se pudiese generar un corto y dañar el PLC o la PC.

En el Diagrama 1.3.3.1 se muestran los diferentes caminos que siguen las señales de entrada y salida en los diferentes tipos de operación (PC y PLC):


DIAGRAMA DE SALIDAS DEL FA I ENTRADAS A LA PC

SENSOR 7 TARJETA

PRINCIPAL

CLEMAS

TARJETA DE PROTECCldN

PEINE 2 DE LA TARJETA

PRINCIPAL

11 Equipo 1

CNAD - Mecairánica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

TARJETA ENTRADASDE

SV T

PEINE 1 + f

CONECTOR

TARJETA PRINCIPAL

HACIA LA PC

1.3.3.1 Diagrama de salidas del FA I Entradas a la PC o PLC

En la Tabla 1.3.3.2 se muestran las seriales de los sensores que lee la computadora para de esta manera actuar conforme a su programa, así como el puerto de comunicación y buses:

f

'f Equipo 1 1 12

CNAD - Mecatrdnica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

1.3.3.2 Tabla de salida del FA / Entradas a la PC


',

'I

14 Equipo 1

CNAD . Mecatrónica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

1.3.4 TARJETA DE SALIDAS DE LA PC / ENTRADAS AL FA (SALIDA DE SEÑALES DE LA COMPUTADORA A LOS ACTUADORES)

El diagrama 1.3.4.1 muestra el camino a seguir desde la salida de la PC hasta la entrada del FA:

DE LA PC A LA TARJETA PRINCIPAL

PEINE 1 * TARJETA DE SALIDAS DE

PC

15 Equipo 1

' .

CNAD - Mecatr6nica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

CLEMAS DE TARJETA

PRINCIPAL

POTENCIA

1.3.4.1 Diagrama de salidas de la PC / Entradas al FA

En la Tabla 1.3.4.2 se muestran las setiales de los actuadores que la computadora a través de su programa activara, así como el puerto de comunicación y buses:

16 Equipa 1

,I


TABLA DE SALIDAS DE LA PC I ENTRADA AL FA


PPI PUERTO PIN PIN DEL PPI CON2X25

vcc 7 49

GND 26 50

PIN DEL SLOT1

T31,B31 T5,B5,

TIO,BIO, T I 5,B15, T20,B20, T25,B25, T30,B30

1.3.4.2 Tabla de salidas de la PC

PINDEL 1 DESCRiPClON SLOT2 I

818 I Habilitación de la tarjeta

T I 5,615, T20,620, T25.625.

Entradas al FA


I

CNAD 1 Mecatrónica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

1.3.5 TARJETA DE SALIDAS DEL FA I ENTRADAS AL PLC (ENTRADA DE SEÑALES DE SENSORES AL PLC)

CLEMAS DE TARJETA

PRINCIPAL

CLEMAS

PROTECCldN

PEINE 2 DE LA TARJETA

PRINCIPAL

sv T

19 Equipo 1

CNAD - Mecair6nica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

CONEX16N CON EL PLC

1.3.5.1 Diagrama de salidas del FA / Entradas al PLC

En la Tabla 1.3.5.2 se muestran las señales de los censores que lee el PLC para de esta manera actuar conforme a su programa, así como los modulos con sus respectivas entradas de comunicación y buses:

Equipo 1 20 Ji


vcc vcc vcc

CON2X25

I N7 43,44 NC NC NC

NC T31,B31

NC NC

T5,B5.

GND

T I 7 Led de error (ERROR) NC 5V

T29,B29 12V T31,B31 24V

~~

T5.B5,

PIN DEL I PIN DEL 1 DESCRIPCION

1.3.5.2 Tabla de salidas del F A / Entrada al PLC

NOTA: T = Top = Superior = Parte superior de la tarjeta por donde se encuentran los componentes. B = Bottom = Inferior = Parte inferior de la tarjeta por donde se encuentran soldados los componentes. NC = No Conexión IN = Entrada al PLC

'I

I 22 Equipo 1

If .


1.3.6 TARJETA DE SALIDAS DEL PLC / ENTRADAS AL FA (SALIDA DE SEÑALES DEL PLC A LOS ACTUADORES)

HEADER QUE CONECTA AL PLC CON LA TARJETA

DE SALIDAS AL PLC

TARJETA DE SALIDAS DE I PLC I

+ PEINE 2

23 Equipo 1

CNAD . Mecairónica ' MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

CLEMAS DE

PRINCIPAL U E E Y r l POTENCIA

I I

1.3.6.1 Diagrama de salidas del PLC / Entradas al FA

En la Tabla 1.3.6.2 se muestran las señales de los actuadores que el PLC activará en base a su programa, así como los módulos con sus respectivas salidas de comunicación y buses.

Equipo 1 24

'I

1,

f

If

11

'I

'I

nODULO PLC PINDEL PINDEL PINDEL CON2X25 SLOT1 SLOT2

OUT0 12 NC B20

OUT1 3,4 NC T20

OUT2 5 6 NC B21 OUT3 7 3 NC T21

OUT4 9,lO NC B22 1


DESCRIPCION

Mesa de trabajo I sentido horario (T-Cw) Mesa de trabajo / sentido antihorario (T-CCW) Brazo hacia arriba (H-UP) Brazo hacia abajo (H-DOWN) Garra al frente / atrás íH FR\

OUT5 OUT6;

OUT7

, ,' - I

11,12 NC T22 Garra abre I cierra (H-CO) 13,14 , NC 823 Taladro sube I baja

15.16 NC T23 Taladro arranque / paro (D-DU)

OUT8

OUT9 I ( P - W

OUT10 I 21,22 I NC 1 T I 9 I Banda arranque / paro

( D J S ) 17,18 NC 824 Sujetador de piezas a

taladrar al frente / atrás

19.20 NC T24 Pateador al frente I atrás

vcc vcc vcc

GND

1 3 6 2 Tabla de salidas del PLC I Entradas al FA

NOTA: T = Top = Superior = Parte superior de la tarjeta por donde se encuentran los componentes. B = Bottom = Inferior = Parte inferior de la tarjeta por donde se encuentran soldados los componentes.

(B-TS) T I 8 Habilitación de la tarjeta en

modo PLC NC T31,B31 NC 5V NC NC T29,B29 12V

47,48, NC T31,B31 24V 49,50

T5,B5, T5,B5,

41,42, T15,B15, T15,B15, TIERRA 43,44 T20,B20, T20,B20,

T25,825, T25,B25, T30,B30 T30,B30

TIO,BIO, TIO,BIO, .

Equipo 1 25

CNAO . Mecairónica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

NC = No Conexión OUT = Salida del PLC .

Las señales de los sensores entran a las tarjetas de PLC y PC. Para las señales de salida a los actuadores, debemos de seleccionar la tarjeta que controla los movimientos, esta selección se realiza activando un buffer COY un O lógico en las terminales de 1 y 19 del integrado (74LS240). Esta señal proviene de un selector que manda un 1 lógico y después a un buffer inversor, de tal manera que se le proporciona un O a la tarjeta seleccionada, quedando presente esta señal en el bus de la tarjeta principal.

El Diagrama 1.3.6 3 muestra la forma en que se realiza esta selección:

'

'

I 1

~ ~ X X l J m C N kWW,ü:>

SW-3WAY

1.3.6.3 Diagrama para la selección de la tarjeta PC. PLC 6 manual

1.3:7 TARJETA DE PROTECCIÓN

La tarjeta de protección recoge las señales de los sensores provenientes de las clemas; invirtiéndolas con un 74LS240 y colocándolas en la tarjeta principal para que sean leídas por las tarjetas de PLC o la PC.

También coloca en las clemas las señales de salida a los actuadores que provienen ya sea de la tarjeta de PC, PLC o manual

Las señales que van a los actuadores son validadas por un circuito combinacional grabado en una GAL (en base a una tabla de verdad) para proteger al equipo de daños fisicos.

El siguiente circuito es una parte de la tarjeta de protección, como se puede observar las señales H-CO, D-DU, D-TS, D CO. P FB, B TS, sólo entran a - - -

26 Equipo 1


un buffer no inversor debido a que estos son movimientos no críticos para el equipo, saliendo esta señal por el slot de clemas.

Las señales que pasan por Gals son T-CW, T-CCW, H-UP, H-DOWN Y H-FB, estas tienen que ser validadas por si el programador manda a efectuar movimientos que dañen el equipo, por ejemplo:

Mover la base con el brazo fuera. Ordenar a un motor girar en el mismo instante en ambas direcciones. Sacar el brazo cuando está enfrente del taladro y además en la parte media o alta.

Cuando ocurre alguna de las condiciones no permitidas, la GAL 1 envía una señal de ERROR la cual entra a la tarjeta principal para ser captada por la PC o el PLC además desactiva el buffer 6 que controla las salidas de los demás actuadores.

Sin embargo existen condiciones en las cuales se permite el movimiento del motor, por ejemplo si la base o el brazo se salen de los límites permitidos y accionan alguno de sensor de sobrecarrera, la Gal permitirá pasar la señal que lo saque del ERROR. El Diagrama 1.3.7.1 muestra una sección de la tarjeta donde se encuentran las GAL's:

GiUl

1.3.7.1 Diagrama de una seccidn de la tarjeta de GAL's

. . 27 Equipo 1

CNAD . Mecair6nica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

A continuación se muestra la programación de las GAL'S, con sus respectivas explicaciones:

PROGRAMA DE LA GALZZVIOD begin header

Diseño de un circuito que controla los movimientos de derecha e izquierda del motor de la base giratoria y del motor que sube y baja el brazo del FA, protegiendolo para que no se dañe, utilizando una GAL22VIOD, introduciendo los valores a través de una tabla. Dependiendo de las condiciones de los sensores RSI,RS7 (limites del motor de la base izquierda y derecha), RS8,RS12 (limites del brazo arriba y abajo), RS13 (limite del brazo fuera), y los bits para activar el motor de la base T-CW Y T-CCW y para el motor del brazo H-UP Y H - DOWN

AI no cumplirse con las condiciones seguras para mover los dos motores se genera una setial de ERROR.

end header

begin definition

device GAL22VlOZD; inputs RS1=1,RS7=2,RS8=3,RS12=4,RS13=5,T - CW=6,T - CCWz7.H - UP=8,H - DOW N=9; outputs(com) GTPCW=16,GT CCW=l7,GH UP=18,GH_DOWN=19,ERR=20; G-TCW Mover la base de1F.A para la derecha G-TCCW Mover la base del F.A para la izquierda GH-UP Sube el brazo GH DOWN Baja el brazo

end definition

'8

begin truth table ttin RSl,R~7,RS8,RS12,RS13,T-CW,T-CCW,H-UP,H-DOWN; ttout GT-CW,GT-CCW.GH-UP,GH - DOWN,ERR;

Brazo retraido (RSI 3 = O) [ Sensores RSI y RS7 limites de la base

I O000 O O000 O000 O O000 O 0100 O100 O O000 O 1 O00 1000 O 000001100 00001

[ Actuadores T-CW y T-CCW [ Error = 1 desctiva el buffer 6) de los otros actuadores

100000000 00001 100000100 00001 1000 o 1000 1000 1

f

Equipo 1 28

'f

1,

'1

I1

I

, '1

'f

11

CNAD . Mecatr6nica MODELO DE FABRICAAUTOMAT~ZADA

100001100 00001

010000000 00001 010000100 01001 O100 o 1000 O000 I 010001100 00001

O000 O O001 O001 O Sensores RS8 y RS12 limites del brazo O000 O O010 O010 O O000 O O011 O000 1 Error = 1

O010 o O000 O000 1 001000001 00011 001000010 00001

l 001000011 00001

O001 o O000 O000 1 0001 o O001 O000 1 O001 o O010 O010 1 O001 o O011 O000 1

Actuadores H-UP Y H-DOWN

1,

8

Brazo fuera 'RS13 = I

O000 1 O000 O000 O Sensores R S I y RS7 limites de la base O000 1 O100 0000 1 Actuadores T CW y T-CCW O000 1 1000 O000 1 Error = 1 des&iva otros actuadores 000011100 00001

100Q10000 O0001 100010100 00001 100011000 00001 100011100 00001

010010000 00001 010010100 00001 010011000 00001 O100 1 1100 O000 1

O000 1 O001 O000 1 Sensores RS8 y RS12 limites del brazo O000 1 O010 O000 1 Actuadores H-UP Y H-DOWN 000010011 00001

O010 1 O000 O000 1 O010 1 O001 O000 1 001010010 00001

Equipo 1 29


001010011 00001

O001 1 O000 O000 1 O001 1 O001 O000 1 0001 1 O010 O000 1 O001 1 O011 O000 1

O000 O O101 O101 OSensores RSI y RS7 limites de la base O000 O O 1 10 O 1 10 O y RS8 y RS12 limites del brazo O000 O O1 11 O000 1 Actuadores T-CW, T-CCW, H-UP y H-DOWN O000 O 1001 1001 O Cornbinacion de las tablas anteriores 000001010 10100 000001011 00001 000001101 00001 O000 o 1110 O000 1 000001101 00001

Brazo retraido RS13 = O

end truth-table

DlSPOSlClON DE LA GAL22VIOD OPLZPLA - OPAL design entry compiler V008 Copyright (c) National Semiconductor Corporation 1991 Input Pins

Pin name pin number arch visible default

RS 1 1 corn visible . RS7 2 corn visible RS8 3 corn visible RS12 4 corn visible RS13 5 corn visible T-C W 6 . corn visible T-CCW 7 corn visible H UP 8 corn visible HIDOWN 9 corn visible

Output Pins


GT-CW 16 corn visible rst GT-CCW 17 corn visible rst GH-UP 18 corn visible rst GH-DOWN 19 corn visible rst ERR 20 corn visible rst

-----_____ -----_____

_ _ - _ - - - _ _ _ _ - - - - - - - - - - - - - - - -----_--__

-----______ -----______

- - - - - - - - - - - - - - - _ _ _ _ _ - - - - _ _ _ _ - - - - - - - -

Equipo 1 30

CNAD - Mecatrbnica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

EQN2JED - Boolean Equations to JEDEC file assembler (Version V024) Copyright (c) National Semiconductor Corporation 1990,1991

Document file for GALI-FA.eqn Device: G22V1 O

$LABELS 24 RSI RS7 RS8 RS12 RS13 T-CW T C C W H-UP H-DOWN nc nc GND nc nc nc GT-CW GT-CCW GH-UP GH-DOWN ERR nc nc nc VCC

Pin

I 2 3 4 5 6 7

9 16 17 18 19 20

_ _ -

a

Label

RSI RS7 RS8 RS12 RS13 T-cw T-CCW H-UP H-DOWN GT-CW GT-CCW GH-UP GH-DOWN ERR

_ _ _ _ _ pos.com input pos,com input pos,com input pos,com input pos,com input pos,com input pos,com input pos,com input pos,com input pos,trst,com output pos,trst,com output

pos,trst,com output pos,trst.com output pos,trst,com output


Device Utilization:

No of dedicated inputs used No of feedbacks used as dedicated outputs : 5/10 (50.0%)

: 9/12 (75.0%)

Pin Label Terms Usage -________---__---_______________________-- 20 ERR 13/15 (86.7%) 19 GH-DOWN 4/17 (23.5%) 18 G H-U P 4/17 (23.5%) 17 GT CCW 4/15 (26.7%) 16 G T ~ C W 4/13 (30.8%)

Total 29/132 (22.0%) _ -_________ - -___________________________- -

I,

Equipo 1 31

http://pos,trst.com



C h i p d i a g r a m (DIP)

I i-1 I R S 1 I 1 24 I VCC R S 7 ' I 2 2 3 I R S 8 I 3 2 2 I

R S 1 2 I 4 2 1 I RS13 I 5 2 0 I ERR T C W I 6 1 9 I GH DOWN

T - ?CW I 7 i a I GH-UP

H - DOWN I 9 16 I GT-cw -

I 10 15 I I 11 14 I

G N D I 1 2 13 I I I

I i UP I 8 1 7 I GT-ccw

PROGRAMACIÓN DE LA GALl6V8Z begin header

Diseño de un circuito para.protección del brazo del F.A el cual no Saldra fuera si se encuentra enfrente del taladro y ademas en la parte alta o parte media del husillo utilizando una GAL16V8Z,introduciendo los valores 'a traves de una tabla.

RS4 Sensor mesa frente al taldro RS9 Sensor parte alta del husillo RSIO Sensor parte media del husillo H-FE Activaci#n del,brazo

H-FB = 1 Brazo fuera H-FB = O Brazo retraido

end header

begin definition

device GALl6V8; inputs RS4=1 ,RS10=2,RS9=3,H - FB=4; outputs(com) GH_FB=1 2;

I

Equipo 1 32

.~ ~. . I


end definition

begin truthtable ttin H_FB,RS4,RSI O,RS9; ttout GH-FB;

O000 o O001 o O010 o O011 o O100 o 0101 o 0110 o 0111 o

1000 1 1001 1 I010 1 1011 1 1100 1 1101 O Brazo frente al taladro y parte alta del husillo 11 1 O O Brazo frente al taladro y parte media del husillo 11 11 O Condición inexistente

end truth-table

DlSPOSlClON DE LA GALl6V8Z OPL2PLA - OPAL design entry compiler V008 Copyright (c) National Semiconductor Corporation 1991 Input Pins


RS4 1 corn visible RSlO 2 corn visible RS9 3 corn visible H-FB 4 coin visible

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ - _

- - - - _ _ - -___- - _ - _ _ _ _ _ _ _ _ - - _ _ - - - _ _ - - -

Equipo 1 33



Document file for GAL2-FA.eqn Device: 16V8

$LABELS 20 RS4 RSIO RS9 H-FB nc nc nc nc nc GND nc GH-FB nc nc nc nc nc nc nc VCC

Pin Label Type _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1 RS4 pos,com input 2 RS?O pos,corn input 3 RS9 pos,com input 4 H-FB pos,com input 12 GH-FB pos,com output


Device Utilization:

No of dedicated inputs used NO of dedicated outputs used

: 4/10 (40.0%) : 1/2 (50.0%)

EQN2JED - Boolean Equations to JEDEC file assembler (Version V024 ) Copyright ( c ) National Semiconductor Corporation 1990, 1991

Equipo I 34

cNAD - Mecair6nica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

Chip diagram (DIP)

I i-1 I RS4 I 1 20 I vcc

RSlO I 2 19 I RS9 I 3 18 I

H F B I - 4 1 5

17 I 16 I

1 6 15 I 1 7 14 I I 8 13 I 1 9 12 I GH - FB

GND I 10 11 I I I

,

1.3.8 TARJETA DE LA ETAPA DE POTENCIA

En la tarjeta de potencia entran las señales que provienen de la tarjeta de protección donde se realiza una discriminación de las señales que van a salir a los actuadores por medio de los circuitos GAL y buffers. En esta tarjeta de potencia se controlan 5 electroválvulas (5/2, AC), 2 motores de DC con un solo sentido de giro,l motor de DC con dos sentidos de giro y 1 motor de AC síncrono.

Las señales entran al circuito integrado TD 62003 que tiene 7 drivers darlington inversores cuyas entradas pueden ser niveles ,lógicos TTL o CMOS, también tiene internamente diodos de protección para las cargas inductivas como en este'caso, que a su salida están conectados los relevadores que activan a las electroválvulas y motores. En el conector H I se conectan las señales de control que vienen de la tarjeta

I, principal, en H2 se conectan los diferentes voltajes DC necesarios para los circuitos lógicos, drivers y relevadores. En el conector H3 se tiene la entrada de

I, voltaje alterno 127 V AC y en los conectores H4 a H I2 se conectan directamente electroválvulas y motores.

En la entrada de los drivers están conectadas una resistencia de pull up a 5V, esta resistencia asegura que la entrada al driver sea un cero lógico cuando las tarjetas de control no estén enviando señal para activar algún actuador, si la entrada al driver es un O lógico, la corriente fluirá a través de la resisitencia y el driver detectará un cero a la entrada, por lo tanto las salidas de los darlington

, .

Equipo 1 35


T-CW T - CCW XOR BRAKE DIR O O O 1 O

1 O O 1 O I

O 1 . I O

L 1 1 O 1 O

1.3.8.1 Tabla de verdad del arreglo 16gico

Es necesario recordar que las condiciones en que T CW y T-CCW son iguales, ya sea, que ambas sean cero o que ambas sean uno, no están permitidas en la tarjeta de protección de GAL'S, por lo que nunca estarán

'I presentes a la entrada del circuito lógico. El funcionamiento del C.I. LMD18201 e s como a continuación se describe, está alimentado por un voltaje de 12 V CD Ó según sea el motor que va a controlar, por otra parte tiene varias entradas de control cuyos niveles de voltajes son compatibles con TTL las entradas que. se usan son, modulación por ancho de pulso (PWM), dirección (DIR) y freno (Brake). La operación del puente H, esta determinada por la tabla 1.3.8.2:

Equipo 1 36


PWM DIR FRENO H H L H L L '

L X L H H H H L H L X H

SALIDAS ACTIVAS Sourcel, Sink2 Sinkl, Source2 Sourcel, Source2 Sourcel , Source2 Sinkl, Sink2 NONE

En el circuito, la linea de PWM se mantiene constante a Vcc, debido a que no se requieren cambios de velocidad, Únicamente se necesitan cambios de dirección y paro de motor, lo cual se puede lograr con las líneas de DIR y freno. Según la tabla, el freno para el motor se activa con un "1" lógico, nivel alto (H), no importando en que valor esté la linea de DIR, el motor se detendrá. Cuando la linea de freno este a "O" lógico, el motor girará en el sentido que le indique la línea de DIR, según esté a nivel alto o a nivel bajo (L).

! I

I

'I

I

)I I Equipo 1 37 I,


2 DESCRIPCI~N DEL SISTEMA MECÁNICO

2.1 DESCRIPCI~N Y DIBUJOS DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS

La base giratoria y el brazo manipulador electromecánico son una de las partes principales de este prototipo, ya que es el medio a través del cual se manipulara la materia prima que estara en el proceso. Dentro de los elementos que constituyen la base giratoria y el brazo manipulador se consideran como parte de vital importancia, ya que a través de sus mecanismos ,podemos considerar que en el caso de la base giratoria, se puede lograr seleccionar las diferentes posiciones a las cuales el mecanismo de sujeción (garra) puede sujetar la pieza para ir depositándola en los diferentes procesos que hay en el F.A.

Dada la importancia que revistió el proyecto en el sentido de poder diseñar un sistema de sujeción que garantizara la sujeción de las piezas durante el procesos ve la necesidad de diseñar nuestra garra y dedicarle gran parte de tiempo para su diseño y eleboracion, siendo el primer elemento mecánico en ser sometido a pruebas.

2.1.1 DESCRIPCIÓN DE CARACTERjSTlCAS TÉCNICAS

La garra es el punto de partida para nuestro diseño del prototipo, ya que las dimensiones están en función del tamaño de los objetos a manipular y a su vez el brazo manipulador depende del tamaño de la garra y en función de éstos dependerán los demás elementos mecánicos.

Los factores que se consideraron para el diseño del mecanismo mencionado son:

a) .Geometría del mecanismo b) Cargas que intervienen en el proceso c) Características técnicas del material con que se elaboró el mecanismo

a) Geometria del mecanismo. En este inciso se analizaron diferentes formas geométricas de diseño, tomando en cuenta las características de los objetos con que se va a interactuar (cubos de madera, aluminio y hierro de 2.5 cm de lado).

Se concluyo en una garra como se muestra en el dibujo que se encuentra en el apéndice B ensamble E9.

b) Cargas que intervienen en el proceso. En esta parte se analizaron las diferentes cargas que actúan en los lados de la garra as¡ como en los diferentes puntos de apoyo, concluyendo que solo interviene la aceleración de la gravedad, la masa del hierro (se consideró para el diseño por tener

Equipo 1 38

CNAD . MecairOnica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

mayor densidad) y la fricción que se presenta en las paredes del objeto a manipular y los dedos de la garra.

Determinación del volumen de la pieza a elevar.

V = lado x lado x lado = ( 2.5 x 2.5 x 2.5 ) cm3

Si la densidad del hierro es de 7.86 g/ cm3 se tiene entonces una masa de 123 gramos, equivalente a 0.123 Kg.

La fuerza mínima requerida para sujetar la pieza se obtiene con la siguiente fórmula (obtenida del catálogo neumático de FESTO ).

F = ( m x g ) / ( No x p ) donde:

m es la masa del objeto a manipular 'g es la aceleración de la gravedad 9.81 m/s2 No es el número de dedos que tiene la garra

es el factor de fracción entre el objeto a manipular y los dedos

Sustituyendo valores se tiene:

F = ( 0.123 Kg x 9.81 mis2 ) I ( 2 x 0.2 ) = 3 N

c) Características técnicas del material.

Tomando en cuenta que la masa del objeto a manipular es pequeña, se decidió emplear acero AIS1 1040 por su excelente disponibilidad, muy buen maquinado, buena resistencia mecánica, buena resistencia al desgaste y muy económico, cuyas características técnicas son:

Módulo d e elasticidad E = 3Ox1O6 Lbl pulg' = 2.1x10"N/M2

Resistencia a la tracción St = 496 Mpa = 4 9 6 ~ 1 0 ~ N/M2

Densidad d = 7.86g I cm3

Los catálogos de los fabricantes de materiales sugieren un factor de seguridad de 4, con una fatiga del 50%; por lo que la fatiga se obtiene con la sig. fórmula:

fatiga= % St


fatiga = '/z 4 9 6 ~ 1 0 ~ N/m2 El esfuerzo permisible de trabajo Sw = fatiga/ fs

Equipo 1 39

MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA CNAO - Mecalr6nica

Donde fs es el factor de seguridad

El esfuerzo corte es equivalente a 2 terceras partes del esfuerzo de tracción, es decir:

’ Sc = 213 St


Sc = 213 4 9 6 ~ 1 0 ~ N/m2

a) Punto de aplicación de la fuerza.

Una fuerza de 5N corresponde a la car a que se aplicará al elemento mecánico y si el esfuerzo cortante es de 3.3~10- m2, como la fuerza aplicada estará en este caso aplicada en un material cuyo espesor es de 3mm ( 0.003 m ) se procede a determinarel ancho de la pieza. Sabiendo que se trata de un rectángulo cuya fórmula es A = largo x ancho , es

%

’ decir :

ancho = área / largo = 1 . 1 2 , ~

En virtud de que el resultado obtenido es menor de 1 mm se optó por el siguiente procedimiento: Fijar un espesor de material de 2mm y calcular el esfuerzo al que estará sometida la pieza y como dicho esfuerzo es menor que el permisible del cold rolled, se tomarán por correctas las dimensiones.

Sw = 62x1 06N/m2 Sc = 3.3~10’ N/m2 F = 3.7 N

Conclusión:

El cuerpo de la garra estará sometido a un esfuerzo de 3 Ibipul’ y el cold rolled soporta 1479 x IO4 Kg/Cm2, lo que implica que el dimensionamiento es correcto.

0.003 = 3.7 x rn.

Para determinar el esfuerzo a que estará sometida la pieza en la parte de aplicación de la fuerza de aplicación del pistón, se calculó de la siguiente manera:

A = 3 x 12 = 36 mm2 = 0.056 pulg’ S = F/ A = 64 Ibl pulg’

Equipo 1 40

CNAD - Mecalrdnica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

2.2 CÁLCULOS DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS

2.2.1 MOVIMIENTO VERTICAL Para producir el movimiento vertical se analizaron cuidadosamente cada uno de los mecanismos disponibles que permiten producir el movimiento lineal inclinándose inicialmente por los tornillos de potencia que son los que tienen mayor aplicación en gatos de tornillo, prensas, etc.

Los materiales que se usan para los tornillos dependen de las condiciones de servicio que estos van a dar, los esfuerzos que se permitan en la determinación de este dependen de la naturaleza de la carga y del material con que se fabriquen.

Para nuestro caso el husillo lo emplearemos en forma vertical (columna) de ah¡ que la forma de fijación de este será empotrado en ambos extremos. Una columna de un elemento axial sometido a cargas de compresión, sera delgada con respecto a su longitud, que bajo la acción de una carga gradualmente creciente.falle o se rompa por flexión lateral o pandeo.

Podemos notar la diferencia en un poste corto sometido a compresión, el cual aunque este cargado excéntricamente, experimente una flexión lateral despreciable, se considera que un elemento a compresión, es una columna si su longitud es diez veces su diámetro.

Las columnas se dividen en dos grupos: LARGAS E INTERMEDIAS. Los elementos cortos a compresión se consideran como un tercer grupo, donde la diferencia entre los tres grupos esta determinada por su comportamiento, donde las columnas largas se rompen por pandeo o flexión lateral; las intermedias, por una combinación de aplastamiento y pandeo, y los postes cortos, por aplastamiento.

Una columna ideal es un elemento homogéneo, de sección resta constante, inicialmente perpendicular al eje, y sometido a una carga, mas sin embargo las columnas suelen tener imperfecciones desde su fabricación, as¡ como una inestable excentricidad accidental en la aplicación de la carga.

Todo esto se representa en la siguiente figura 1, la curva inicial de la columna, junto con la posición de la carga, dan lugar a la excentricidad e, con respecto al centro de gravedad, en una sección cualquiera m-n.

En nuestro caso la excentricidad es .pequeña y el elemento es corto, la flexión lateral es despreciable y el esfuerzo de flexión es insignificante comparado con él esfuerza de la carga (compresión) directa, hasta aquí solo hemos considerado la forma de trabajar de las columnas, es decir, la columna larga esta sometida esencialmente a esfuerzos de flexión, la intermedia a esfuerzos de flexión y compresión directa que para nuestro caso es la intermedia (corta).

~~~

Equipo 1 41


Para determinar el diámetro del tornillo a utilizar se consideró la carga a levantar de 6 Kg. y se optó por un acero al carbón semiduro con un esfuerzo de compresión de 78 Mpa y aplicando la siguiente fórmula se obtuvo:

Donde: W es la carga a levantar en N

Cálculo de W s es el esfuerzo de compresión del material

W = (6Kg)( 9.81NIlKg) = 58.86N

d= 4 (4) (58.86N) I (3.1416)(78x1O6NIrnz) = 9 . 8 ~ 1 0 ~ rn

Es decir se requiere un tornillo cuyo diámetro sea menor de lmm,por lo cuál para nuestro caso del diámetro del husillo que hemos propuesto es el de 15.8 7mm (5/8"),por las siguientes razones:

¡, Antiestético Difícil de fabricarlo Fácil de encontrar en el mercado.

Para efectos de fabricación del husillo en el taller del CNAD resultaría imposible, de tal forma que, hemos decidido la compra de un husillo que se encuentra en el mercado junto con su tuerca autoebalada ya que también resultó algo dificil fabricarla y además no se cuenta con las herramientas que se requieren para dicha fabricación.

Para el caso de la tuerca del husillo se optó por una autoebalada,la cuál da una alta eficiencia para desarrollar el movimiento vertical por el bajo índice de fricción y además el costo es relativamente bajo ya que éste forma parte esencial del presupuesto que se tiene marcado para la elaboración del prototipo.

i

.

Después de obtener todos los datos necesarios para la fabricación del husillo, y ' ver que de alguna forma es imposible su fabricación, considerando la

maquinaria con la que se cuenta, se toma la decisión de adquirirlo con un fabricante especializado de husillos embalados, de donde por razones de economía y seguridad seleccionamos el modelo RC0605 husillo con su respectiva tuerca embalada, cabe mencionar que el diámetro de husillo es de

" 0.625" =5/8"= 15.87mm.

También se fabrica de %" =12.7mm, pero resulta ser mas caro casi un 50% mas que el de 5/8"

II Equipo 1 42


M - Ii F

P + Excentricidad accidental o inevitable

- Eje real con curvatura inicial - e = Excentricidad de P en una sección de M-N

-N

Linea eje perfectamente recta - Ara 1. Factores que intervienen en la excentricidad de

las cargas en las columnas

PROCESO DE SELECCIÓN DEL HUSILLO

Para la selección de este tipo de husillo de bolas es necesario, establecer los parámetros de trabajo y estos son los elementos que requerimos para la funcionalidad del proyecto y tomando en cuenta la información que nos

Equipo 1 43 II

CNAD - Mecaironica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

proporciona el fabricante, de tal forma que se tienen que seguir los pasos que a continuación se mencionan:

A. Determinación de la carga B. Determinación de la vida útil C. Consideración de la velocidad critica D. Verificación de la carga de comprensión

En la siguiente figura 2, se muestra la posición en que trabajara el husillo y la tuerca embalada, que se empleara el F.A. (fabricación automatizada).

Fig 2: Posición del Husillo

Serán montados en forma vertical (columna), es decir, el movimiento que realizara será en forma ascendente y descendente, considerando que estará empotrado en ambos extremos.

I! A. DETERMINACI~N DE LA CARGA:

Esta es de vital importancia para la selección del husillo y tuerca embalada el cual trabajara verticalmente y considerando la carga que será por lo general dependiendo de la posición, concentrada en la parte superior, en nuestro caso esta carga consiste en los siguientes elementos que la componen; mordazas, válvula solenoide, base de la solenoide, pistón de doble efecto antigiro y su base, como podemos verlo en la figura 3.

1,

I1 Equipo 1 44

11

CNAD - Mecatronica . MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

Figura 3: Determinación de la carga

La carga estimada a la que trabajara el husillo con tuerca embalada sera de aproximadamente 6 Kg, es importante mencionar que el coeficiente de fricción o factor de empotramiento entre el husillo y la tuerca embalada es de (1.0) información proporcionada por el fabricante de tal forma que para determinar esta carga aplicamos la siguiente formula.

I1

Il

Dcarga = carga x factor de empotramiento

F = m x g

MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA CNAD . Mecalrónica

Dcarga = determinación de la carga

F = fuerza

M = masa g = contante gravitacional

F=Gkg x9.8m/s2. = 58.918N.

Dcarga= 58.918N. x 1.0 = 58.918N

B. DETERMINAR DE LA VIDA UTlL DEL HUSILLO

Este es él numero de pulgadas (cm) para el rodamiento del husillo embalado y la carrera del rodamiento, durante el tiempo de vida de la maquina como lo podemos ver en la figura 4, y observamos la forma en que la tuerca embalada trabaja con la pista del husillo es importante hacer notar que la longitud de la carrera se multiplica dos veces, ya que la carga es distribuida en el rodamiento y este trabaja sobre la cara inferior de los hilos del husillo y los recorridos de ascenso y descenso de la tuerca con su respectiva carga, de donde aplicamos la siguiente expresión.

2 Dv = Lc xcte X C x 0 x Dtb X A vm

Donde:

Dv = Determinación de la vida útil. Lc = Longitud de la carrera en ............................................ in). cte = Constante de ascenso y descenso ._...__.__._.._....__<.<.< (2). C = Rotación de fa maquina por ciclo. ............................ (hr). O = Estimación de operación de la maquina por dia ......( hr). Dtb = Dias trabajados al año. A vm= Numero de años de vida para la maquina.

Dv = (12)(2)(30)(4)(200)(20) = 11 520 O00 pulgadas

MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA CNAD - Mecaironica

Figura 4: Forma en que trabaja la tuerca embalada

C. CONSIDERACION DE LA VELOCIDAD

Para determinar la velocidad del husillo se consideraron los siguientes parámetros. 6 Diámetro del tornillo

Longitud del tornillo 6 Rigides en el montaje

Equipo 1 47

MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA CNAD - Mecatrónica

En la siguiente figura 5,se muestra los diferentes tipos de montaje del husillo y la tuerca embalada, y el montaje que utilizaremos el mostrado en la figura 5b,

RIGID SIMPLE

SIMPLE SIMPLE

RIGID (highGI suppori) RIGID

En la selección de este husillo se debe tomar encuenta que a elevadas velocidades se producen mayores vibraciones considerando también la longitud del husillo, aplicando la siguiente exprecion determinarnos la RPM, que se requieren'en el motor que hara girar al husillo con la tuerca embalada.

RPM = rotación del viaje = 48 inch/min. = 88RPM Longitud de avance O.Slnch/rev.

El husillo que empleamos tiene una longitud de 12 pulg, (304.8 mm) y es la necesaria para que el F.A. desarrolle su trabajo en su carrera ascendente y

Equipo 1 48


El husillo que empleamos tiene una longitud de 12 pulg, (304.8 mm) y es la necesaria para que el F.A. desarrolle su trabajo en su carrera ascendente y descendente, por lo tanto se requiere de un motor de corriente directa ajustado a 88 RPM.

¡I D. VERIFICACIÓN DE LA CARGA DE COMPRESIÓN

Para la determinación de la carga máxima y apoyándonos en la siguiente gráfica que el fabricante proporciona para estos efectos, que son resultados de pruebas obtenidas por ellos en laboratorio

1,

1, donde se muestran las cargas que el husillo soporta.

Series R

6 I Figura 6 : Determinación de la carga máxima ' 1

En la gráfica podemos observar que la carga de compresión para el husillo y la ''tuerca embalada es de 2000 POUND, en un montaje rigido-rigido (5b). y considerando que la longitud del husillo es de 12 pulg (304.8 mm) y en nuestro caso son los dos puntos a tornarse en cuenta (la carga y la longitud), él la siguiente figura -7 se muestra como si es rebasada la carga limite del husillo este podría deformarse.

Equipo 1 49

MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA CNAD - Mecatronica

La Y indica la longitud del husillo, el montaje simple-simple y además nos , muestra también la tuerca embalada quien es la que soporte el peso de ( pistón,

válvula solenoide, estructura de las mordazas así como también sus bases) montadas en el husillo. La velocidad critica del husillo se estima con la siguiente formula:

N = C, x 4.76 x I O 6 x D / L2

Donde :

N = velocidad critica D = diámetro menor L = longitud entre los soportes del husillo C, = factor de posición, para nuestro caso simple - simple = 1 .O0

Por lo cual tenemos que:

11 N = (1.00)(4.76 x 106)(o.500) = 16527.77 RPM 1 z2

Donde también podemos determinar la velocidad critica con factor de seguridad, empleando la siguiente expresión.

N, = N x F, Donde: F, = factor de seguridad (0.80 max.)

il Equipo 1 50

'I


N, = velocidad critica y el factor de seguridad

N, = N x F, = (16527.77)(0.80) = 13222.22 RPM Comprobando los datos obtenidos según las caracteristicas físicas del husillo y la tuerca estamos mucho muy por debajo de lo que en realidad requerimos.

Determinandola carga critica para este tornillo emplealos la siguiente expresion y tenemos

P,, =C, X 14.05 X I O 6 X D4 I Y*

Donde. P,, = Carga critica ecuación EULER D = Diámetro menor en Y = longitud sin apoyo

(Ib) (in) (in)

P,, =C, X 14.05 X’106 X D4 /.Y’

P,, = (1.0)(14.05 X 106)(0.500)4 = 8787.25 LB ( 10 )’

Y por lo tanto la carga critica con factor de s iridad empleando la siguiente exprecion.

P, = P,, X F,

Donde:

P, = máxima carga de seguridad (lb) P,, = Carga critica ecuación EULER F, =’Factor de seguridad (0.80 máximo)

(Ib)

Ps = Pcr X F, = (8781.25)(0.80) = 7025.00 Lb

I si_ iie e

La deformación por compresión,fuerza o carga maxima que puede soportar el husillo es la siguiente, aplicando las siguientes expresiones 3 F m = L e x A Donde: Fm = fuerza maxima en Le =Limite elastic0 (Ním’)

Fm = Le x A = 5 x (10’) (1.96 x = 98033.39 N

(N)

A =Area (m’)

Equipo 1 51

CNAD - Mecairónica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA ' ,

La deformación por compresión del husillo la determinamos empleando la siguiente expresión:

Donde: Y = Modulo de Yuna = 20 x 10" N/m2 - F =Fuerza N L = Longitud = 12 " = 0.3 m. A =area m2 A L= deformación por compresión M

A = 71 r2 = 3.1416 x (7.9 x

F = m* g = (6kgs.)(9.8 mis') = 58.8 N

m)2 = 1.96 x I O 4 mts2

:. A L = ( F) (L) y = (F)(L)

:. A L = (58 RN&@Aa) - - 4.5 ~10. ' m

(A)( A L) (Y) (A)

4 2 (20X10'0 N/m)(1.96~10- m )

¡I 2.2.2 BANDA TRANSPORTADORA

1 .i I

El' tipo de banda empleado es fabricado de tejidos o cuerdas de algodón impregnados que se unen con compuestos de poliuretano vulcanizados. El

.tejido o cuerda es de algodón o rayón, también se fabrican con cuerda de naylon y cuerda o cable de acero. Sus ventajas son: 1. Gran resistencia a la tracción. 2. Resistente para mantener fijadores y grapas metálicas. 3. Resistente al deterioro causado por la humedad.' La construcción de tejido con poliuretano para la mayoría de los servicios se hace con un tipo de tejido duro cerrado con una capa superficial delgada de poiiuretano entre las capas del tejido. La construcción del tipo de cuerda permite el empleo de poleas de menor d,iámetro que el del tejido, y además se estira menos en servicio. Las tensiones iniciales de las bandas de poliuretano están en un margen de 15 -' 25 Lb, por capa o tela y por pulgada de ancho, una regla común es cortar las bandas de manera que sean 1% menores que la mínima medida de la cinta alrededor de las poleas.

1:

Equipo 1 52

MODELO DE Fk3RlCAAUTOMATlZADA CNAD - Mecairbnica

Para cargas pesadas, se requiere de un margen de 1.5% aunque a causa de la construcción se precisa menos tensión inicial cuando las bandas son húmedas. La tensión máxima inicial de 25 libras por capa y por pulgada pueden sobrecargar los ejes o los rodamientos. Las tensiones máximas de seguridad en el lado tenso para las bandas de poliuretano se dan como sigue:

Peso estándar de bandas en onzas 1 28 I 32 132.66 134.66 1 36 Tensión, libras por capa y por pulgada I 25 1 28 I 30 I 32 I 35

Las fuerzas centrifugas a altas velocidades exigen tensiones mayores en el lado tenso (motriz) para transmitir la potencia nominal. Este tipo de banda se puede comprar en trozos pequeños y en el campo de trabajo se une por medio de un empalme vulcanizado que se produce con un vulcanizador portátil- eléctrico. AI instalar la banda'en el equipo dónde va a trabajar este debe estar provisto de un dispositivo tensor que admita y compense del 2 al 4% de alargamiento para permitir la variacion de la longitud entre cuando se recibe y se estira en el servicio. La cantidad de compensación varia con el tipo de banda usado. La resistencia máxima a la tracción de las bandas de poliuretano varia de 280 a 600 libras o más por cada centímetro de ancho y por capa.

Para evitar la necesidad de corregir el aflojamiento de las bandas que se hayan estirado y por lo tanto alargado permanentemente, se debe emplear el restirador o tensor, este debe estar colocado en el lado flojo de la banda lo mas cerca posible de la polea conductora o motriz.

I . - Velocidad periférica.de la banda

V ' = n x D x N = 3.1416 x 2.54 x40 = 3.19 rnlmin. 1 O0 1uD

Donde : V = Velocidad periférica. D = Diámetro de la polea. N = RPM a las que gira el rodillo.

2. - Perímetro del rodillo.

P = x x D = 3.1416 x 2.54 = 0.07979 rn

3. - Longitud total de la banda

Lt = 2D* + 2R = 2 x 0.45 + 2 x 0.0127 = 0.9254 rn

'I Equipo 1 53

http://perifrica.de

CNAD - Mecairónica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA . .

I . . , ,.

. . Donde: D’ = Distancia entre centros de los rodillos (m) R = Radio de los rodillos en (m).

4. - Cantidad de revoluciones que debe dar el rodillo para que . _ I banda de u revolucion.

CR = Longitud de la banda = 0.9254 = 11.59 rev. del rodillo Perirnetro 0 . U I Y I Y

:. 11.59 rev. del rod. = 1 rev. de la banda

5. - Cantidad de revoluciones que dara la banda si el motor gira a 40 rprn

11.59 rev. del rod. - 1 rev. de la banda - 40 r.p.rn. X

X = (40 r.p.rn. x 1 rev. de fa banda) = O 3.45 RPM

11.59 rev. del rod.

6. - Momento de rotacion en el eje de trabajo

T = F D = 0.08 kgf X 0.0254m = 0.001016 kgfxm - 2 2

1

54 Equipo 1

I1

. , . . . . . - . , .. .. . ~ ..


2.2.3 NEUMÁTICA PARA EL F.A. (FÁBRICA AUTOMATIZADA)

A continuación se muestra una breve descripción de los elementos neumáticos.

El término de neumática proviene del Griego PNEUMA que significa aliento o soplo, la neumática tiene una aplicación muy generalizada en los procesos de producción, ya que se emplea aire comprimido o sobre presión (presión por encima de la atmosférica) para producir trabaja. Las condiciones que se deben considerar para todo el equipo neumático que fue el que se selecciono para el F.A. son las que a continuación se mencionan.

2.2.4- UNIDAD DE MANTENIMIENTO

Este accesorio es uno de los componentes del equipo neumático, y representa una combinación de los siguientes elementos, además se deben considerar las recomendaciones sugeridas para cada uno de ellos para la conservación en buenas condiciones de este accesorio apoyándose un una bitácora en la que se registren los periodos y frecuencias del mantenimiento correspondiente.

Unidad d e mantenimiento

A.- Filtro de aire comprimido: se recomienda revisar con frecuencia el nivel del deposito de agua condensada, ya que el agua no debe sobrepasar la altura indicada en la mirilla si él deposito es de aluminio o acero ya que si es de plástico no será tan complicada esta revisión, en el caso del que el agua este arriba del nivel permitido, esta podría ser arrastrada hasta la tubería por el aire comprimido, para purgar o drenar el agua condensada acumulada en él deposito solo bastará con abrir el tornillo inferior del deposito.

11 Equipo 1 55

'! - . .. .. . .. . . . .. .. .. .. .. - . . .

CNAD - Mecatrónica MODELO DE FAER~cAAUTOMAT~ZADA

Filtro de aire comprimido

E.- Regulador de presión: Cuando este regulador esta instalado después del filtro, no requiere de ningún mantenimiento.

c.. + 4 * I) i@

AlimentaciÓn: Regulador de presión con escape

C.- Lubricador de aire comprimido: En este se debe de verificar el nivel de aceite en la mirilla y, se es necesario cargarlo hasta el nivel permitido, para este caso se recomienda emplear como lubricante solo aceites minerales.

D.- Caudal.de aire: El caudal total de aire en m3/h, es decisivo para la elección del tamaño de la unidad, si el caudal es demasiado grande, se produce en la unidad de mantenimiento una caída de presión demasiado grande, razón por la cual es importante tomar en cuenta toda la información proporcionada por el fabricante. Todos los accesorios neumáticos poseen una resistencia interior, por lo que se produce una caída de presión hasta que el aire llega a la salida, esta caida de

'Allmentación: Regulador de presión con escape

'!

Equipo 1 56 ,I

/I .

http://Caudal.de

CNAD - Mecatrdnica &DELO DE FABRICA AUTOMATIZADA . . .

presión depende del caudal de paso y ' de la presión de alimentación correspondiente a toda la red. E.- presión de trabajo: La presión de trabajo no debe rebasar el valor estimado de trabajo de la unidad, y la temperatura no debe Ser mayor a 10s 50°C ::en el caso de que se tengan instaladas unidades de mantenimiento de plástico (valor máximo para recipiente de plástico).

2.2.5 CILINDRO DE SIMPLE EFECTO

Estos cilindros tienen una sola conexión de aire comprimido, ya que solo realizan trabajo en un solo sentido, solo requiere aire a una presión aproximada de 6bar (GOOkPa) para realizar la carrera de extensión o salida del vástago, y

1' este retorna por el efecto de un muelle en el interior del cilindro, este se calcula I! dé modo que haga regresar él .embolo a su posición inicial a una velocidad

considerable. Estos cilindros se emplean principalmente para sujetar, expulsar, apretar,

.' levantar, alimentar piezas, etc.; para nuestro caso IO empleamos para sujetar la '! pieza en la mesa de barrenado.

La fuerza ejercida por este cilindro de trabajo depende'de la presión del aire, del diámetro del cilindro y del rozamiento de las juntas de tal forma que tenemos los sigujentes datos.

p = Presión de trabajo = 6 bar = 6 x I O 5 N/m2. D = Diámetro del embolo = Icm. D= Diámetro del vástago = 0.5cm. Fr= Fuerza de rozamiento (3-20%) = 10%. S = carrera del vástago 11.8cm. A = Superficie útil del embolo A* = SUperfiCie Útil del anillo del embolo Fn = Fuerza real del embolo

1. - Superficie del embolo. A = D 2 x x = (ICmfk-%b%l6 = 0.785 crn2 = 7.85 x m2

"

'

'

4 4

2. - Superficie anular del embolo A* (D2-d2) x n_ = (Icm) 2 - (0.5)2( 0.785) = 0.588 cm2 = 5.88 x I O ' ~ m2.

3. - Fuerza teórica de em uje en el avance.

I1 4 11

., Fteor = A x P = (7.85 x 10' P m2) (6x105 N/m2) = 47.1 N

:. Considerando -10% de resistencia de rozamiento tenemos que Fr = 4.71N.

81

57 Equipo 1

CNAD - MecatrCinica MODELO DE FABRICA AUTOMATIaDA

.4. - Fuerza real de empuje del embolo en el avance. Fin = A x P- Fr = (7.85 x m2) (6x105 N/m2)- 4.71N. = 42.39 N

Para conocer el gasto de energía en función del aire disponible es importante conocer el consumo de aire de la instalación, de modo que para una presión de trabajo, un diámetro y una carrera de embolo el consumo del aire se determina de la siguiente forma, para nuestro cilindro de simple efecto, tenemos: H,,, = Relación de compresión adimencional Pa = Presión atmosférica a nivel del mar = 101.3 kPa. Pt = presión de trabajo kPa. Q = Consumo del aire en Umin. S = Longitud de la carrera cm. N = Ciclos por minuto ( Ilmin) = 14

1 .- Relación de compresión

Rcomp = Pa + Pt = 1 01.3 + 600 = 6.9 Pa 101.3

2.- Consumo de aire Q = s x D 2 x n + s D 2 - d 2 x x x n xRcom 4 4

Q = 11.8 X (1)‘X3.1416+ 1 1 . 8 ~ (I)’ - (0.5)2x3.1416 x 14 x6.9 7 4

Q = (9.263 + 6.95)(96.6) = 1128.43 cm3/min. = 1.128 L/min.

58 Equipo 1

I1

.


2.2.6 CILINDRO DE DOBLE EFECTO

En los cilindros de doble efecto al realizar el movimiento en los dos sentidos, se dispone de una fuerza tanto en la extensión (salida) como en la contracción (retorno). Estos cilindros se emplean especialmente en los cosos en que el embolo tiene que realizar un trabajo cuando este regresa a su posición inicial. La carrera de estos cilindros no es limitada, pero se debe considerar el pandeo que pudiera sufrir el vástago.

Estos cilindros que se van a emplear uno-de ellos es para la columna de barrenado y el otro soportara el mecanismo de la pinza mecánica. Para estos cilindros de doble efecto contamos con los siguientes datos: Para estos cilindros de doble efecto contamos con los siguientes datos:

Para estos cilindros de doble efecto contamos con los siguientes datos:

P = Presión de trabajo = 6 bar = 6 x I O 5 N/m2. D = Diámetro del embolo = 2.5cm. D= Diámetro del vástago = 0.8cm. Fr= Fuerza de rozamiento (3-20%) = 10%. S = carrera del vástago =9.4cm. A = Superficie útil del embolo A* = Superficie útil del anillo del embolo

Equipo 1 59


Fn = Fuerza real del embolo

1. - Superficie del embolo. A= D2_r?r_ = ( 2 . 5 ~ m ) ~ x 3.1416 = 4.908 cm2 = 4.908 x I O 4 m2

4 4

2. - Superficie anular del embolo A* (D2-d2) x E = (2.5cm) 2 - (0.8)2 (0.785) = 4.406 cm2 = 4.406 x104 m2.

4

3. - Fuerza teórica de empuje en el avance. Fteor = A x P = (4.908 x 1 O-4 m2) (6x105 N/m2) = 294.48 N


4. - F fuerza real de empuje del embolo en el avance. Fn = A x P- Fr =(4.908x104 m2) (6x105 N/m2)- 29.448N. = 265.032 N

5. - Fuerza teórica de tracción del embolo en el retorno Fteor= A* x P = ( 4 . 4 0 6 ~ 1 0 - ~ ) ( 6 ~ 1 0 ~ ) = 264.36 N


6. - fuerza real de tracción del embolo en el retorno. Fn = A* x P - Fr = ( 4 . 4 0 6 ~ 1 0 ~ ~ ) ( 6 ~ 1 0 ~ ) - 26.436 = 237.92 N

Y para conocer el gasto de energía en función del aire disponible es necesario considerar la presión de trabajo, el diámetro y la carrera del embolo, para nu6stro cilindro de doble efecto, tenemos:

R,,, = Relación de compresión adimencional Pa = Presión atmosférica a nivel del mar = 101.3 kPa Pt = presión de trabajo kPa. Q = Consumo del aire en Llrnin. S = Longitud de la carrera cm. N = Ciclos por minuto ( l/min) = 14

I . - Relación de compresión

R,,, = Pa + Pt = 101.3 + 600 = 6.9 r a 101.3

'i Equipo 1 60

CNAD . Mecair6nica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

2. - Consumo de aire Q = s x D 2 x n + s D 2 - d ' x n x n xRcom

Q = 9.4 x (2 .5 ) '~ 3.1416 + 11.8 x (2.Q2 - ( 0 . 8 ) ' ~ 3.1416 x 14 x 6.9

Q = (46.142 + 41.417)(96.6) = 8458.19 cm3/min. = 8.458 Llrnin.

5 4

4 4

Equipo 1 61 '1

CNAD . Mecatrónica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

2.3 Descripción de los procesos de fabricación de los elementos mecánicos

Una manera de justificar la fabricación de nuestro prototipo, se muestra en el cronograma de trabajo realizado, tanto en el área de máquinas como en Control en el listado que se muestra en el apéndice F

pHaciendo notar también que en un 95% de la realización del proyecto, fue .fabricado en los talleres del Centro Nacional de Actualización Docente en la CD de México D.F.

No sin antes mencionar que siempre se contó con la asesoría del personal docente asignado para las diferentes áreas tanto de control como de máquinas.

En lo referente a el área de máquinas y control, se hizo uso de máquinas convencionales y equipos tales como:

Tornos

' Fresadoras

Taladro de columna

Control numérico

, CADICAM

Centro de cómputo

Serigrafia

Arnperímetros

~ Voltimetros

Fuentes de alimentación y otros

62 Equipo 1


2.3.1 CONCLUSIONES MECÁNICAS

~1 desarrollo del presente prototipo, permitió a 10s integrantes del equipo que lo elaboró; aplicar en forma conjunta los conocimientos adquiridos a través de 10s programas y asignaturas que integran el plan de estudios de la especialidad en Ingeniería Mecatrónica.

Así mismo con la realización de éste proyecto se fomenta el interés por la investigación y el desarrollo tecnológico y en éste caso lo didáctico requiere que se efectúe en diversas actividades para lograr los fines propuestos.

El análisis y observación de éste proyecto en base a su funcionamiénto es de equipos similares existentes con los cuáles se realizaron pruebas y ensayos para verificar los diversos sistemas mecánicos y .de control, 'lo cual fue base para la realización de nuestro proyecto.

Se aplicaron tecnologias actualizadas como se mencionó anteriorrmente con equipos ylo herramientas de diseño de producción ( máquinas de control numérico, CAD/CAM, PLC, diseno de circuitos impresos por métodos serigráficos, manejo de relevadores, etc.).

AI concluir el proyecto y realizar las pruebas, se obtuvieron resultados I ' satisfactorios sin embargo creemos que el tiempo asignado está muy por ,, debajo de lo realmente necesario y por lo tanto debe de ampliarse por lo

menos un 50% ya que las horas destinadas según el programa de trabajo son insuficientes dado a que se laboró en forma continua d incluyendo sábados domingos y dias festivos.

Desde el punto de vista económico y de utilidad el proyecto se just.ifica y es factible, ya que el costo de elaboración está muy por debajo de los existentes en éste centro y que presentan una ventaja para las escuelas que lo quieran reproducir.

Su costo de producción se puede decir que está dentro de los limites dado a que se obtubieron los costos dentro de las posibilidades y ajustándolo a el presupuesto que originalmente se nos marcó a través de la institución que financió el proyecto.

,

Éstos mecanismos por sus características permitirán aplicar con facilidad los conocimientos y poner en práctica dichas actividades.

Se realizó el mejor esfuerzo para lograr una presentación digna de éste proyecto sobre la base de la destreza del equipo.

Equipo 1 63


Todo esto, debidamente supervisado por los asesores que se nos fueron asignados, y también por la asistencia técnica de los coordinadores del proyecto.

Equipo 1 64

I1

. ... . . - . . . . . .

CNAD . Mecatrbnica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

3 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL

3.1 Diagrama a bloques y descripción del sistema de control El Diagrama 3.1.1 muestra en forma clara la descripción del sistema de control:

Acondiciona-

E

Retroalimentación

Un selector permite cambiar de PC a PLC 6 a modo Manual

. . . . Interruptores .

Manuales

i i i i i i

. . . . . " ........... ..............

~~~

3 1 1 Diagrama a bloques de la Descripción del sistema de control

I1

Equipo 1 65

CNAD - Mecatr6nica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZWJA

Este sistema cuenta con tres modos de operación los cuales son: PC, PLC, MANUAL. El selector del modo de operaci6n se encuentra en el tablero de control y al elegir la opción requerida, este manda una señal de activación a las

, tarjetas, por ejemplo: Si selecciono el modo de operación PC, al estar el FA en movimiento, los actuadores activan sensores los cuales lee la computadora y toma la decisión

" correspondiente según su programa, enviando a su vez un comando que pasa por un circuito de protección el cual revisa que la información no sea errónea para activar a los actuadores, repitiéndose el ciclo, si la información mandada es errónea el circuito de protección detiene todo el sistema y activa una lampara indicadora de error.

'

La misma situación de protección ocurre cuando se escoge el tipo de operación por PLC.

Para el modo manual, al activar un interruptor la señal pasa por el circuito de protección y de allí al actuador correspondiente. La retroalimentación en este caso se realiza visualmente por el operario y si este comete un error el circuito de protección detiene el sistema, evitando con esto daños físicos al equipo.

Para la operación de todos los elementos del FA se cuenta con una fuente de poder que proporciona los voltajes y potencias adecuados.

En la computadora debe de instalarse un puerto múltiple de entradas y salidas para comunicarse con el sistema de control del FA. Este puerto es parte del sistema de control del FA. "

/I

'!

66 1, Equipo 1

'I

11 . . . ..rl . .,, ...


3.2 DESCRIPCI~N DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA

3.2.1 ELEMENTOS DE ENTRADA La Tabla 3.2.1.1 nos muestra todas las entradas correspondientes a los sensores del Fi

ENTRADAS (SENSORES)

RSI

RS2 RS3 RS4 RS5 RS6 RS7

RS8

RS9 RSIO RSI 1 RS12

RS13 RS14 RS15 RS16 RS17 RS18 RS19 &UP

AAMID

AALOW

ABUP

ABMID

ABLOW

COLOR METAL

DESCRIPCION

Interruptor de limite de la mesa giratoria en sentido antihorario en sobrecarrera Interruptor de limite de la mesa giratoria en sentido antihorario Interruptor de limite de la mesa giratoria frente al almacén A Interruptor de limite de la mesa giratoria frente al taladro Interruptor de limite de la mesa giratoria frente al almacén B Interruptor de limite de la mesa giratoria en sentido horario Interruptor de limite de la mesa giratoria en sentido horario en sobrecarrera. Interruptor de limite en la parte alta de la torre del brazo en so brecarrera Interruptor de limite en la parte alta de la torre del brazo Interruptor de limite en la parte media de la torre del brazo Interruptor de limite en la parte baja de la torre del brazo Interruptor de limite en la parte baja de la torre del brazo en so brecarrera Sensor Reed en posición frontal de la garra Sensor Reed en posición retraida de la garra Sensor Reed en posición frontal del taladro Sensor Reed en posición retraida del taladro Sensor Reed en posición frontal del pateador Sensor Reed en Posición retraída del Dateador Sensor bigote de gato en fin de banda Sensor fotoeléctrico clue detecta Pieza en la Parte alta del almacén A Sensor fotoeléctrico que detecta pieza en la parte media del almacén A Sensor fotoeléctrico que detecta pieza en la parte baja del slmac6n A Sensor fotoeléctrico que detecta pieza en la parte alta del almacén B Sensor fotoeléctrico que detecta pieza en la parte media del almacén B Sensor fotoeléctrico que detecta pieza en la parte baja del almacén B

~ ..- -

Sensor de proximidad detectando el tipo de pieza Sensor de tipo inductivo detectando si la pieza es de metal

3.2.1.1 Tabla de los elementos de entrada

Equipo 1 67 .

CNAD - Mecalronica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

.La Figura No. 1 nos muestra la disposición de estos elementos de entrada:

ABUP AAUP

AAMID ABMlD

ABLOW AALOW

Fig. No. 1 Dibujo representativo del FA, que muestra la localización de los sensores de los almacenes y del plato giratorio.

Equipo 1 68

CNAD - Mecairbnica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

3.2.2 ELEMENTOS DE SALIDA

La Tabla 3 2.2.1 nos muestra todas las salidas correspondientes a los actuadores del FA:

I SALIDAS p m - (ACTUADORES)

pi6

I

D-D U

H-FB

H-DOWN

H-UP

T-CCW

DESCRIPCION

cictivación de la garra neumática - I= Cierra O= Abre

Activación del motor del taladro I= Arranque O= Paro

I = Posición al frente Activación del alimentador de piezas (cilindro de doble efecto)

O= Posición atrás Activación del motor de la banda transportadora

I = Arranque O= Paro

Activación del sujetador de la pieza a taladrar (cilindro de simple efecto)

I = Posición al frente O= Posicion atrás

Activación del cilindro del taladro (cilindro de doble efecto) I = Posición abajo O= Posición arriba

I = Posición al frente O= Posición atrás

1 = Arranque

Activación del brazo (cilindro de doble efecto)

Activación del motor de la torre central hacia abajo

O= Paro Activación del motor de la torre central hacia arriba

I= Arranque O= Paro

I = Arranque O= Paro

I= Arranque O= Paro

Activación del motor de la mesa giratoria en sentido antihorario

Activación del motor de la mesa giratoria en sentido horario

3.2.2.1 Tabla de los elementos de salida

Equipo 1 69

cNAD - Mecairónica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

A I O O 1 1

3.2.3 CONTROLADOR

Se utilizan básicamente dos tipos de controladores que son: 1. PC 2. PLC

CONTROLADOR PC

LA INTERFACE PERIFERICA PROGRAMABLE (PPI)

La interface periférica programable (PPI) 8255 es un popular componente de bajo costo para interfaces que se encuentra en muchas aplicaciones. El PPI tiene 24 terminales de entradakalida programables por grupos ó puertos de 8 bits (PA, PB, PC), terminales que se utilizan en tres modos diferentes de funcionamiento. El PPI 8255 puede tener interface con cualquier dispositivo de entradalsalida compatible con niveles TTL. El 8255 puede aplicarse incluso en los sistemas de computadora más recientes.

A0 FUNCION O PUERTO A 1 PUERTO B O PUERTO C 1 PALABRA DE CONTROL

El 8255 se emplea para interface del puerto paralelo de la impresora en las computadoras personales compatibles. El puerto PC es el único que puede configurarse, si hay necesidad, la mitad de entrada y la mitad de salida, el PA y el PB sólo pueden ser de entrada ó de salida.

El 8255 se selecciona con su terminal CS (chip select) para programarlo o para leer o escribir en un puerto. La selección de sus registros se logra por medio de las terminales A I y AD, que seleccionan un registro interno para'programación u operación.

ASIGNACIÓN DE PUERTOS DE ENTRADNSALIDA DEL 8255

CONFIGURACION DE DATOS (REGISTRO DE LA PALABRA DE CONTROL)

Las direcciones que se utilizaron para la programación de ésta interface, son: 300H, 301H, 302H, 303H, que corresponden a PA, PB, PC y la palabra de control respectivamente para el primer PPI. Para el segundo PPI le corresponden las direcciones 304, 305, 306, 307 que también corresponden a el PA, PB, PC y palabra de control respectivamente. Ya que el FA cuenta con

Equipo 1 70


D7 D6 D5 D4 D3 D2 D I DO 1 O ' O PA PCH O P6 PCL 1 O O 1 1 O 1 1 1 O O O O 0 0 O

PALABRADECONTROL

9B H (PPI 1) 80 H (PPI 2)

NOTA: CW = Control Word = Palabra de control

NOTA: Detalles técnicos del 8255 se muestran en APENDICE F

71 Equipo 1

I,


PIN DEL CON2X25

9,lO

CONTROLADOR PLC SALIDAS DEL FA I ENTRADAS AL PLC

La tabla 3.2.3.1 muestra la disposición de las entradas en el panel de control para la utilización del PLC:

DESCRIPCION

Mesa giratoria en sentido antihorario

VIODULOI PLC I PANEL/

45.46 43,44

+-+--s- CONTROL

Sensor de metal en la banda Led de error (ERROR) 24V

I IN7 SI o

IN9 SI 1 INio SI2 INii SI 3 INiz SI4

IN15 SI6 I I

I Nz SI9 IN3 s20 p7J-r

s22

vcc GND

OTA:

horarió 1516 Brazo en posición arriba 13,14 Brazo en posición media 11 ,I2 Brazo en posición abajo

- .. Pateador atrás Sensor de'fin de banda de gato)

27,28 Almacén A, posición arriba

I 49,50 IAlmacén B, posición abajo 47,48 1 Sensor de color en la banda

I GND

IN = Entrada al PLC

3.2.3.1 Tabla de disposición de las señales de entrada en el panel de control

Equipo 1 72

.. - ._ . . . . .


PLC PANEL1 PIN DEL

OUT0 P I 1,2 CONTROL CON2X25

SALIDAS DEL PLC I ENTRADAS AL FA

La tabla 3.2.3.2 muestra la disposición de las salidas en el panel de control para ' la utilización del PLC:

DESCRIPCION

Mesa de trabajo I sentido

MODULO r 21 frente

19,20 21,22 Banda arranque I paro

Pateador al frente I atrás ~~~

I horario OUT1 P2 3,4 1 Mesa de trabajo I sentido

VCC

antihorario OUT2 P3 Brazo hacia arriba

p4 . 7,8 Brazo hacia abajo P5 9, l O Garra al frente I atrás P6 1 1,12 Garra abre I cierra

OUT6 P7 13,14 Taladro sube I baja P8 15,16 . Taladro arranque / paro

I P I 0

OUTio P I 1 OUT9

- -- I I PLC GND I sc t 24V

TIERRA

3.2.3.2 Tabla de disposición de las señales de salida en el panel de control

NOTA: OUT = Salida del PLC

La operación en modo PLC usa los conectores banana hembraImacho localizados en el panel de control denominados P I a P11, SI a S24, as¡ como el denominado PLC y SC. Para este modo de operación debe de seguir los siguientes pasos: 1. Seleccione el modo PLC 2. Conecte el PLC con el panel de control del FA. 3. Energice al PLC 4. Energice el FA. 5. Ejecute el programa de control.

I

't

I1

Equipo 1 73

CNAD . Mecairbnica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

3.3 CALCULOS DE CONTROL

Nota: Los esquemáticos se encuentran localizados en el Apéndice A.

Calculo para la selección del motor para el movimiento vertical con un tornillo sinfín.

t. En este caso, un motor debe ser seleccionado para cumplir las siguientes especificaciones básicas.

Peso total W = l O l b Velocidad de la mesa Pas? del sinfín Eficiencia del sinfín Coeficiente de fricción del sinfín Coeficiente de fricción de la superficie deslizante (guía deslizante) P I = 0.05 Fue te' de alimentación del motor Longitud total del sinfín

Material del sinfín Distancia movida por una rotación del sinfín

Angulo de inclinación del sinfín a =90deg Tiempo de movimiento 4 horasldia en modo intermitente

V=0.6 in /s ( 1 0 % PB = 0.1 97 in y" = 0.9 p = 0.3

Una fase 115VAC 60 Hz LB = 10 inch

'I Diámetro del sinfin DB = 0.626 in Acero densidad = 4.64 oz/in3

Fuerza externa FA = O Ib

I Equipo 1 74

cNAD - Mecalr6nica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

Calculo del torque requerido

El peso de la carga en la dirección del eje del sinfin, es obtenido como sigue:

F = FA + Wl(Sin a + m x Cos a) = O + lO(Sen 90 + 0.05 x cos90) = 10 Ibs

F El peso de precarga FO = _ _ _ _ _ _ _ _ = 3.3 Ibs

3 F x P B pF= x PB

TL = ___________._ + . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . = -0.4 Ibs-in El torque de carga

Este valor es el torque de carga en el eje del motor Ya que en este caso no se usa reductor, el cálculo se simplifica. Considerando un margen de seguridad de 2x, y tomando en cuenta las

2 x11 2x

I fluctuaciones del voltaje.

0.4 x 2 = 0.8 oz-in =- 1 oz-in

En el mercado no se encontró un motor de estas caracteristicas y se eligió uno sincrónico de 127 Vac y 72 rpm. Con un torque mayor que el calculado.

Nota: Por consideraciones semejantes se llego a valores de torque y relación de engranajes para los motores de la banda y de la mesa giratoria. En el mercado se encontraron motores de caracteristicas mayores a las calculadas y se optó por éstos. Para no sobrecargar éste trabajo no se anexan los cálculos respectivos.

Motor para la banda: 44rpm, 12 Vdc, T=10 Ibs.pulg. Motor para la mesa giratoria: Mod. GH12-183, 4.5 rpm T= 11.3 Ibs.pulg Motor para movimiento vertical: Warner Electric, Serie 60, tipo KSL062TlY 127 Vac, 72 rpm. T= 99Nw-cm.

Equipo 1 75


4 INTEGRACIÓN DEL SISTEMA MECATR~NICO

4.1 CALIBRACIÓN Y AJUSTES

En el caso de requerir ajustar algunos puntos de 10s mecanismos del FA, a continuación se indican los modos de proceder:

Banda transportadora: Se cuenta con unos tornillos tensores en un extremo que se ajustan si la banda se afloja.

Mesa giratoria: Esta se apoya en 4 soportes con rodamientos sobre los cuales gira la mesa central. En los extremos de estos soportes existen tornillos que permiten subir o bajar los rodamientos y al nivelarlos se restablece la verticalidad de la mesa central. Esta operación debe hacerse con suma . precaución, nivelando previamente el FA sobre una superficie firme y utilizando un nivel de precisión. Para tener acceso a estos soportes se requiere retirar el equipo electrónico colocado dentro del FA lo que debe hacerse con las precauciones debidas.

Interruptores de Limite ( I.L.): Todos los I.L. son activados por un puntero que se mueve junto con la mesa y con el brazo manipulador. Tanto los punteros como los I.L. están montados sobre bases con ranuras que en caso de necesidad se mueven aflojando los tornillos sujetadores y deslizando el I.L. o el puntero a la nueva posición.

Sensores:

reajuste, se anexan en este trabajo las hojas técnicas del proveedor.

Equipo Eléctrico y Electrónico: Estos componentes no requieren calibración por el usuario. Cualquier reajuste debe hacerlo ;n profesor conocedor del equipo y con la documentación técnica que se anexa.

' Los sensores Optico y de metal se entregan calibrados. Si se requiere algún

- Equipo 1 76

'I


4.2 M A N T E N I M I E N TO - ' FA, requiere de un mantenimiento mínimo para SU seguro Y adecuado

funcionamiento a 10 largo del tiempo. Lo expondremos en 10s siguientes Puntos:

Limpieza externa: ,: Se recomienda limpiarlo una vez por semana exteriormente con una franela : limpia y seca para retirar el polvo ambiental. Las manchas debidas a la grasa

11 de las manos del usuario, se pueden limpiar con una franela ligeramente humedecida con agua jabonosa y después con franela seca.

.' Las partes móviles de la garra y los rodamientos de la mesa giratoria se deben aceitar con una gota de aceite delgado (3enl) una vez por mes. El aceite que escurra debe limpiarse inmediatamente.

Limpieza interior: Se sugiere utilizar aire seco, sin gotas de grasa, de preferencia con un "spray" para limpieza de computadoras, ya que si el aire proviene de un compresor común, contiene pequeñas gotas de aceite que con el tiempo provocarán fallas

''

'I

' en los circuitos electrónicos,

Equipo neumático: Revisar una vez por semana que no existan fugas de aire en las conexiones de las mangueras.. Revisar el nivel de aceite antes de cada práctica en la Unidad de Mantenimiento y si faltara, reponerlo con aceite para equipo neumático hasta la marca del

Probar el compresor y revisar la presión del aire, debe ser de 30 PSI máximo.

i

'f

1 depósito de aceite.

'8 Equipo eléctrico: ' 1;

Conectar el interruptor principal y comprobar que el ventilador interior de enfriamiento funcione , en caso de no funcionar, no utilizar el FA, hasta después de hicerlo funcionar o reponerlo con otro de semejantes características. Verificar que las luces indicadoras del 'tablero frontal enciendan, en caso contrario determinar la falla con ayuda de los diagramas electrónicos que se adjuntan.

Equipo electrónico: Solamente Se requiere Un "sopieteo" periódico de las tarjetas con aire seco.

c

i

Cuidados generales: Se recomienda cubrir el FA con una funda de plástico, no someterlo a golpes, dejarlo siempre apagado al termino de la clase, comprobar que el voltaje sea de 127 VAC, tenerlo en un lugar fijo donde no pueda ser golpeado, mojado o sometido a cambios extremos de temperatura o vibraciones.

Equipo 1 77

MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA CNAD - Mecatrdnica

'En caso de reparaciones, procurar reponer los componentes dañados con otros iguales o de las mismas caracteristicas. De no ser as¡, verificar el funcionamiento del FA y hacer los ajustes necesarios.

7

78 Equipo 1

'! I1

MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA CNAD - Mecatr6nica

5 LISTA DE MATERIALES Y COSTOS

5.1 Sistema de control Esta lista de materiales y costos se desglosó en 7 bloques que incluyen 131 partidas, repartidas en cuatro para control (Sensores, Motores, Serigrafia, y electrónica), las cuales se detallan en paginas subsiguientes

5.2 Sistema mecánico Esta sección está agrupada en tres bloques ( metales, neumática, y varios ) y al final se incluye un concentrado de datos , en el que se puede ver de manera general los costos por bloques y por areas de forma global y rápida y lo cual se detalla a continuación en paginas siguientes.

79 Equipo 1


DESCRIPCI~N

PDA

1 Microsensor fotoeléctrico 2 Microsensor fotoeléctrico 3 Microlimit Switch 4 Sensor 5 Sensor Limit Switch 6 Sensor lnductivo

Lista de materiales y .precios de sensores

PROVEED0 MODELO UNIDA PRECIO PRECIO OBSERVACIONES

R D UNITARIO TOTAL

OMRON EE-SB5 PZA 45,41 1 45,41 OMRON EE-SG3 PZA 34,Ol 8 272,OB OMRON SS-5GL2 PZA 20,90 4 83,60 OMRON 3ES-VSlE4 PZA 1710,OO 1 1710,OO

OMRON E2E-XlOEl- PZA 729,22 1 729,22 OMRON D2MC-OIE PZA 91,lO 1 91,lO

N

SUBTOT 2931,41 AL IVA 439,71

TOTAL 3371,12 15%

Equipo 1 80

MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA CNAD - Mecatronita

Lista de materiales y precios de motores

DESCRIPCI~N PROVEED0 MODELO UNIDA PRECIO C m r m D PRECIO OBSERVACIONES

R D PDA UNITARIO TOTAL

7 Motor serie 60, 127 VCA, 72 RPM, TORQUE 99 Nmc

8 Motor 12 VCD, 4.5 RPM TORQUE 11.28 Lb-in

10 Motor de 12 VCD, 44 RPM 0.48 Ma, T = 10 Lblin

10 Resistencia 1 Kilohm, 12 W 11 Capacitor 2 uF, 240 VCA. 12 Cople mecánico 13 Motor C.D, 24 V. 1000 RPM

WARNER KLS062TlY ELECTRll C

GH12-183

SERVO SYSTEM

201 052-035

GS14 SERVO JHONSON SYSTEM

PZA 1926,70

PZA 550,OO

PZA 550,OO

PZA 145,50 PZA 252,20 PZA 340,OO PZA 35,OO

SUBTOT AL IVA 15% TOTAL

1 1926.70

1 550,OO

1 550,OO

1 145;50 1 252,20 1 340,OO 1 35,OO

3799,40

569,91

4369,31


PDA

14 Pantalla de 120 hilos 15 Mascarilla antisoldante

marca Solder Mask 16 Thiner 17 Estopa 18 Acetato para impresora 19 Cinta canela 2" , de ancho

20 Marcador tinta permanente 21 Pluma de tinta conductora 22 Alcohol isopropilico 23 Brocha -112 pulgada 24 Solvente adelgazador plmascarilla 25 Rapid clean 26 Tablilla fenólica 27 Cloruro férrico (piedra)

Lista de materiales y precios de serigrafia

PROVEED0 MODELO R

30 X 40 CM

punto fino

30 x30 cm

UNIDA PRECIO D

UNITARIO

PZA Kg. PZA

L Kg.

CAJA ROLL

O PZA PZA

L PZA

L L

PZA KG

50 3 93,82 0,2 1710 1

4 . 5 5 2

30 1 7,47 2

12,20 1 182,62 1

10,oo 1 432 1

100,oo 0,2 100,oo 0,2 80,OO 5 50,OO 2

Subtotal IVA 15% TOTAL

< . . = .

~

Equipo 1

PRECIO OBSERVACIONES

TOTAL

150,OO 18,76

171 0,OO 20,oo 10,oo 30,OO 14.94

12,20 182,62 10,oo 4,52

20,oo 20,oo

400,OO 100,oo.

0,oo 0,oo

2703,04 405,46

3108,50


DESCRIPCION

PDA

28 Circuito integrado 74LS240 29 Resistencia 10 Kilohm, 114 W 30 Resistencia 270 Ohms, 1/4 W 31 Resistencia 2.2 Kiiohm, 114 W 32 Circuito integrado TPL-521-4. 33 Led rojo opaco 34 Switch giratorio tres posiciones

35 Circuito integrado Gal 16V8 36 Circuito integrado 74LS44 37 .Terminal con 3 tornillos TRT-03 38 Relevador mecánico, bobina

39 Puente H LMD 18200 40 Circuito integrado 74LSOO 41 Circuito integrado. 74LS86 42 Circuito integrado ULN2003EN 43 Diodo 1N40004, 1 Ampere 44 Transformador 110136 VCA, 3 A 45 Transformador 11 0124 VCA, 3 A 46 Transformador 110112 VCA, 3 A 47 Puente rectificador, 3 A, CP301 48 Capacitor electrolitico

2000 uF, a 50 Vo!ts 49 Capacitor . . electrolitico

un polo tres vías

12V.C.D, NC, NA, 127VCA, 1 A.

Lista de materiales y precios de electrónica

PROVEED0 MODELO UNIDA PRECIO CANTIDAD R .D

UNITARIO

PZA 2,39 30 PZA 0,30 166 PZA 0,20 166 PZA 0,30 100 PZA 16,50 30 PZA 0,52 33 PZA 35.00 1

PZA 26,91 5 PZA 4,lO 5 PZA 4,OO 20 PZA 50,OO 9

PZA 242,80 1 PZA 3,40 1 PZA 4,50 1 PZA 5,50 2 PZA 0,20 2 PZA 96,50 1 PZA 86,lO 1 PZA 64,40 1 PZA 17,OO 3 PZA 7,60 2

PZA 6,20 1

71,70 49,80 33,20 30,OO

495,OO 17,16 35,OO

134,55 20,50 80,OO

450,OO 0,oo

242,80 3,40 4,50

11,oo 0,40

96,50 86,lO 64,40 52,OO 15,20 0,oo 6.20

< -

Equipo 1 83


4700 uF, a 50 Volts 50 Circuito regulador LM350 51 Diodo MR500, 3A. 52 Capacitor 1 uF, tantalio 53 Capacitor 0.1 uF, tantalio 54 Capacitor 0.1 uF, cerámico 55 Potenciómetro vertical, 5 Kilohrns 56 Resistencia de 240 Ohms 57 Header Molex macho E l 5-8PV 58 Header Molex hembra E15-8PV 59 Header Molex macho E15-12PV 60 Header Molex hembra E15-12PV 61 Soldadura 60/40

62 Flux para soldar 63 Pasta para soldar 64 Base autoadherible pkincho 65 Cinchos sujetables de nylon

66 Portafusible de cartucho tipo

67 Fusible tipo americano fusión

68 Switch balancín 1 polo, 1 tiro

69 Tubo termocontráctil, cal 22 70 Interruptor de palanca miniatura

1 polo, 2 tiros, 3 posiciones Si, no si, 1 A.

71 Interruptor de palanca miniatura 1 polo, 1 tiros, 2 posiciones Si, no, 1 A.

72 Banana o .hembra philips rojo

Americano AMPF-5

Rápida, 3 A.

Piloto rojo de 10 a 15 A.127/220 VCA

PZA PZA PZA PZA PZA PZA PZA PZA PZA PZA PZA

ROLL O

114 L PZA PZA

NO. 96 BOLS A

PZA

50,OO 3,OO 1 ,o0 1 ,o0 1 ,o0 2,oo 0,30 4.90 2,40 3,50 5,50

52,oo

29,OO 29,OO 4,50

100,oo

2,70

PZA 1,lO

PZA 10,90

PZA 8.80 m 3,50

PZA 10,lO

250-570R PZA 2,75

1 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1

1 1

25 1

1

2

1

2 3

a

8

50,OO 9,oo 3,OO 3,OO 3,OO 6,OO 0,90 4,90 2,40 3,50 5,50

52.00

29,OO 29,OO

112,50 100,oo

2,70

2,20 0;oo

10,90

7,oo a PINES 26.40

80,ao 0,oo 0,oo

22,oo

.. . ~. .. - Equipo 1


73 Banana o hembra philips negro 74 Cable plano, 50 lineas 75 Header 25 x 2 vertical 76 Conector tira doble de 36 pines 77 Conector para cable plano

IDC Hembra, 50 vias 78 Identificador para cable tipo

etiqueta para 200 lineas 79 Terminales para cale cal. 22 80 Conector Centronics 50 lineas 81 Conector Centronics 50 lineas 82 Extensión polarizada uso rudo 83 Cinta para aislar ahulada 84 Broca 1/32 'I 85 Broca milimétrica 0.5 rnm 86 Acrílico transparente

22x 56 x 6 m m 87 Header con seguro para 50 pines 88 Conector hembra para cable

plano de 50 pines 89 Cable #22 negro 90 Broca de 0.6 mrn 91 Clema negra 92 Ventilador VN6-117M 93 Portabrocas phaladro 1/4" 94 Capacitor 12 pf, I O V 95 Conector doble vertical 96 Terminal de latón aislada, con

forro redondeados, tipo hembra 97 Terminal de latón aislada, con

forro redondeados, tipo macho

Equipo 1

250-570N PZA 2,50 rn 30,OO

PZA 10,80 PZA 10,80 PZA 10.10

PZA

PZA HEMBRA PZA MACHO PZA S J T 3 X 1 6 PZA

PZA PZA PZA PZA

PZA PZA

MTS Pza PZA PZA PZA PZA

26 PINES PZA PZA

0,30 78,OO 85,OO 27,OO

6,60 16,38 19,35

100,oo

30,OO 10,80

1.50 18.00 3.00

128.00 70,03

3,OO 10,50 130

PZA 1,30

Sub total I VA

35 3 1 2 2

50 1 1 1 1 2 2 1

1 3

20 2 16 I 1 2 1

50

50

87,50 90,oo 10,80 21,60 20,20

15,OO 78,OO 85,OO 27,OO 6,60

32,76 38,70

100,oo 0,oo

30,OO 32,40 0,oo

30.00 36.00 48.00

128.00 70,03 6,OO

1030 75,OO

65.00

3202,20 480,33

* _ . _

85


COSTOS SISTEMA MECÁNICO

Ésta sección está agrupada en tres bloques (Metales, Neumática, Varios) y al final se incluye un concentrado de datos, en el que se pueden ver de manera general los costos por bloques y por áreas (control, máquinas ) de formal global y rápida como se muestra en seguida.

Equipo 1 87

MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA CNAD - M e c a t r o n i c a

Lista de materiales y precios de metales

DESCRIPCION PROVEED0 MODELO UNIDA PRECIO CANTIDAD R D

PDA UNITARIO

96 Tuerca embalada B.RODAM 97 Tornillo del husillo 518" 98 Flecha guía de 112" 99 Balero lineal 1/2" 1 O0 Gabinete principal de lámina IND. FELPEZ

.6 x .56 x :22 rnm 101 Tapa inferior p l gabinete IND. FELPEZ 102 Lámina negra 90 x 100 crn, cal 13 103 Acero perfil estructural PTR de 51 x FERRETE

25 rnm, RA RIO P. cal 14 (1.89 rnrn)

104 Acero perfil estructural PTR de 38 x 38 rnrn,

105 Solera de acero cold rolled, de 25.4rnm

106 Barra de acero cold rolled de 25.4 rnrn

107 Tubular reforzado de 314 x 314 108 Tubular de 2 1/4 x 1 112 109 Barra de acero cold rolled de 1 O rnm

PZA PZA PZA PZA PZA

PZA m m

rn

m

rn

m rn m

523,OO 1 180,OO 1 73,75 2

244,25 2 300,OO 1

153,23 1 109,22 1 20,oo 1

20,oo 1

17,48 1

20,52 1

17,83 1 25,OO 1 15,OO 1

Subtotal IVA.

.15% TOTAL


TOTAL

523,OO 180,OO 147,50 488,50 300.00

153,23 109,22 20,oo

20,oo

17.48

20,52

17,83 25,OO 15,OO

2037,28 305,59

2342,87


Lista de materiales y precios de NEUMÁTICA

DESCRIPCI~N PROVEED0 MODELO UNIDA PRECIO CANTIDAD PRECIO OBSERVACIONES

R e PDA UNITARIO TOTAL

11 O Cilindro simple efecto, básico 11 1 Cilindro doble efecto antigiro émbolo

magnético de 25 diámetro50 de carrera

112 Cilindro doble. efecto antigiro émbolo

magnético de 25 diámetro. 80 de carrera

113 Cilindro doble efecto antigiro émbolo

magnético de 16 diámetro. 100 de carrera

114 V.álvula monoestable 512

115 Sensor para cilindro 116 Cincho para cilindro de 25 de

117 Fijaciones de pie para cilindros de 25

11 8 Fijaciones de pie para cilindros de

119 Fijaciones de pie para cilindros de

120 Maniful para 4 válvulas o estaciones 121 Conexión rápida para manguera

diámetro.

mm

diámetro. 16 mm

diámetro. 1 O mm

-~ . - . de 4mm cuerda - ~ .. 118”

j Equipo 1

SMC CJ2B10-30s PZA 174,76 SMC CDK85KN25- PZA 738,52

50-8

SMC CDK85KN25- PZA 932,OO 80-B

.-.__ SMC CD85N16-100- PZA 599

B

SMC SYJ120-5LO- PZA 796

SMC DA-731 PZA 234,27 SMC BM2-020 PZA 40,3

SMC PARE 67

SMC PARE 50

SMC PARE 18

SMC SS5YJ7-21-03 PZA. 430 SMC KQ2L04-01S PZA 42

C6-F

s S

S

1 174,76 1 738.52

1 932,OO

1 599,OO

0,oo

4 3184,OO

4 937,08 4 161,20

2 134.00

1 50,OO

1 18,OO

1 430,OO 12 504.00

MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA CNAD - Mecaironi?

122 Conexión rápida para manguera

123 Manguera de poliuretano de 4rnm

124 Manguera de poliuretano de 6 mm

125 Regulador de flujo de 5mm

para manguera de 4mm 126 Silenciador con rosca de 1/8" 127 Conexión rápida-codo, para

de 6mm cuerda 1/8",

manguera de 4mm, rosca 114

128 Filtro regulador de flujo 118" 129 Cilindro de simple efecto básico, de

100 mm de diámetro x 50 mm de carrera

diámetro. 6 mm

.

130 Fijaciones de pie para cilindros de

SMC

SMC

SMC

SMC

SMC SMC

SMC SMC

SMC

KQL06-01s PZA

TU04-25-BU- m 1 O0 TU06-04-BU- m 1 O0 AS1201F-M5- PZA 04

AN-103-01 PZ4 PZA

AWG2000-01 G PZA PZA

PZA

42

10,88

15,88

89

32 42

431,67 174,76

15

1

10

3

7

4 2

1 1

1

42,OO 0,oo

108.80

47,64

623,OO

128,OO 84,OO

0,oo 431,67 174.76

15,OO

Equipo 1

Subtotal 9517,43 IVA 1427,61 15% TOTAL 10945.04

90- = : '.

MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA CNAO - Mecalronica

DESCRIPCION

PDA

131 Hojas de papel bond

Lista de materiales y precios varios

PROVEED0 MODELO UNIDA PRECIO R D

UNITARIO

CARTA 500 50,OO 1

PZA

PZA

PZA

PZA PZA PZA PZA

SUBTOT AL IVA

TOTAL 15%


TOTAL

50,00

0,00

0.00

0,00

0,00 0,00 0,00 0,00

50,00

7,50

57,50

Equipo 1 91'

MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA CNAD . Mecatronica

CONCENTRADO DE PARTIDAS DEL MÓDULO DE F.A

PARTIDA CANTIDAD DESGLOSE

1 A 6 6 SENSORES

7 A 1 3 7 MOTORES

14 A 27 14 SERlGRAFíA

28 A 95 69 ELECTR~NICA

96 A 104 14 METALES

110A 130 21 NEUMÁTICA

131 1 VARIOS

PARTIDAS TOTALES 131

MONTO

2931.41

3799,40

2703,04

3384,ZO

2037,28

9517,43

50,OO

SUBTOTAL 21414,56 IVA 15 Yo 3212.18

GRAN TOTAL 24626.74

-

Equipo 1 92 :


6." CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

6:l Area de máquinas se muestra en el apéndice D

6.2 Area de control se muestra en el apéndice E.

I* Equipo 1 93

CNAD ~ Mecatrbnica MODELO DE FABRICA AUTOMATIZADA

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

.El presente proyecto fue el resultado del esfuerzo, la colaboración, la ,perseverancia, el profesionalismo y el trabajo desarrollado en equipo; de no ser dasi, posiblemente el resultado seria otro.

Este trabajo fue demasiado ambicioso para realizarse en el tiempo que realmente se le pudo dedicar, también se encontró que uno de los manuales consultados (ECG, Phillips, publicación de 1991) contenía un dato erróneo en cuanto a los optoacopladores.

Sin embargo podemos afirmar que el trabajo puede ser utilizado con la confianza de que responderá a las especificaciones técnicas solicitadas, entre las que podemos citar:

4 Proveer a planteles piloto con la especialidad de mecatrónica, de un prototipo didáctico y representativo de esta carrera

4 Que los alumnos de nivel bachillerato cuenten con un equipo en el cuál puedan llevar a cabo prácticas de mecatrónica.

+ Contar con un manual de prácticas (programado inicialmente en QBasic y si el tiempo lo permite se incluirán también en Visual Basic

4 Que sus partes constitutivas sean de tipo industrial

4 Tener la posibilidad de operarlo en tres modos diferentes: manual, PC y PLC

Además de lo anterior, este trabajo también servirá para obtener el grado de Especialista en Mecatrónica, por parte de los sustentantes. Con lo cual llegamos al término del curso.

Es importante destacar que a lo largo de este curso se nos dieron las herramientas necesarias para llevar a buen término no sólo este prototipo, sino, cualquier otro, claro está que, con la asesoría necesaria del CNAD.

Estas herramientas no son únicamente para la realización de proyectos mecatrónicos, también pueden ser utilizadas en muchas de las materias que se imparten en plantel por lo que el beneficiado también va a ser el alumno.

94 Equipo 1


Medidas de seguridad -

Debido al tipo de construcción del módulo de Fábrica Automatizada que cuenta con cableado oculto y mecanismos de movimiento de bajas revoiuciones, no representa gran riesgo; sin embargo, se recomiendan las siguientes medidas de seguridad :

1. No meter las manos u objetos extraños en partes en movimiento.

2. No ausentarse mientras el equipo esté trabajando.

3. No distraerse o jugar al operar el equipo

4. Reportar cualquier anomalía que presente el equipo

5. Mantener el equipo en buenas condiciones.

6. No instalar el equipo en áreas húmedas, polvosas, peligrosas ylo sucias

7. No colocar liquidos inflamables o corrosivos en, sobre o junto ai equipo

E l . Mantener limpia el área de trabajo

9. El equipo NO COME, NO FUMA, NO TOMA LíQUIDOS, por lo que las personas cercanas al equipo estarán obligadas a abstenerse de estas acciones.

95 Equipo 1

I1


8. BlBLlOGRAFíA

8.1 Control:

GROB BERNARD Circuitos electrónicos y sus aplicaciones. Editorial Mc. Graw Hill Primera edición, México 1983, 535 p .

. .

EOYLESTAD ROBERT L. Y NASHELSKY LOUlS Electrónica Teoría de Circuitos Editorial Prentice Hall, Segunda edición, México 1989, 845p.

CATALOGO PHlLlPS ECG Semiconductors Master Reolacemenf Guide Editorial Phillips Quinceava edición, USA 1991 2-78, 1-6, 1-314, 2-79, 1-7, 1-327, 2-74, 1-328, 2-78, 1- 320, 2-215, 1-14, 1-178,

National Semiconductor National power Ics Data Book National Semiconductor USA 1995, 4-44, 4-52

Catálogos consultados

SMC SMC SMC 7,8,27,

Electroválvulas Sensor magnético

Oriental Motors General Catalog 2000 - 2001 Cálculo de torque y Par Selección de motores

A8-aI0

/I Equipa 1 96 ,I


Servo Systems Co 2000 - 2001

Warner Electric

Switch Product Data Book Omron Omron

Sensig Products : Omron

Omron

Photomicrosensor Products Data Book Omron Oniron

Direcciones electrónicas consultadas

www.fairchildsemi.com www . na tiona I. com www.texasinstruments.com www.auestlink.com

Selección de motores de CC

Selección del motor síncrono de CA, de alto torque

Limit Switch

Sensor inductivo

Sensores

I!

11

Equipo 1 97 1:

II

II

http://www.fairchildsemi.com

http://www.texasinstruments.com

http://www.auestlink.com


BlBLlOGRAFíA

8.2 MÁQUINAS:

' lnstituto Latinoamericano para estudios sectoriales, Quia ' para la Rresentación de provectos. México, sislo , XX, 199 7. !I

Baca Urbina Gabriel. Evaluación de proyectos. México, Mcgraw-Hill, 1 995. GIECK, KURT. Manual de fórmulas técnicas

l g a edición, 1993, México, D. F. I. Ediciones Alfaomega.

Catálogo de rodamientos y barras calibradas. Compañía Thomson. Catáloso de productos IKO. /KO bearinss. Cafáloso-5906 Catálogo de bandas de transmisión CHIORINO. Pags. 7-9. Cía. lndustrial Biella, S.A. de C. V. México D.F. Venton Levy Doughfie Walter H. James. Elementos de mecanismos, Editorial Cecsa, Ba edición, Pais México año 1996,pag 383-390.

4 Roüriguez Montoya Natividad, Curso de Mecatrónica Aplicada, C.N.A. D, Pais México,año 1998,pag 79.

SlSTEMAS CAD / CAM / CAE. Diseño v fabricación Ror computadora. Publicaciones marcombo. S. A México- Barcelona

' KIBBE.NELY.MEYER. WHITE. Manual de máquinas Herramientas, prácticas de taller 11

Manual del Ingeniero tomo I1 Editorial Gustavo Gili, S.A. Barcelona

Overseas Vocational Training Assosiation I1 Maquinado. ,I

O

Equipo 1 98

MODELO DE FAERiCA AUTOMATIZADA CNAD - Mecalr6nica

Torno, Manual del instructor

Catálogos consultados

SMC

SMC

SMC

SMC

SMC

SMC

SMC

SMC

Válvulas d e control Direccional pags. 3- 21 Silenciadores, pag 29 Cilindros neumáticos Pags 31-33 Simple efecto mod.

Doble efecto antigiro mod. CD85KN25-60B. Doble efecto antigiro y ernbolo magnético, mod CD85Kn25-806 Reguladores de caudal, mod.AS1201F- m5-04. pag 49

CJ2B10-30S.

Filtro y regulador de aire 118 mod. AW200- 01G pag 56 Unidad de lubricación,

Conexiones y mangueras, pag 63 y 71

Pag 62

Mod. TU04-25-BU-100 ModKQ2L06-01 S. Mod TU06-04-BU-100 Sensor tipo REED mod DA-731

Equipo 1 99


SMC

Warner Electric

Festo Pneurnatic.Automatizac¡Ón con neumatica. 051 399 MEX. Omron Ornron

Sensig Products Omron Ornron

Photomicrosensor Products Data Book Omron Ornron

Válvulas monoestables 512 mod SYJ7120-5Lo- C6-F

Selección del motor síncrono de CA, de alto torque

SENSORES SENSORES

Sensor inductivo

Sensores

Equipo 1 1 O0

'1

-


9. APÉNDICES

Apéndice A: Esquemáticos y PCB's

Apéndice B: Listado de partes del F.A

Apéndice C: Dibujos de fabricación.

Apéndice D: Cronograma de actividades para máquinas

Apéndice E: Cronograma de actividades para control.

Apéndice F: Programación y diagrama de flujo.

Apéndice G: Lista de componentes electrónicos.

Equipo 1 1 o1

l.

.... ~.

Apendice A :

Esquemáticos y PCB's

TABLERO DE CONTROL DEL FA

MESA GIRATORIA .BRAZO BRAZO

DERECHA a

ARRIBA FRENTE -\

-, "3 ABAJO ATRAS

, - 7, " SENSOR

s'2 METAL

GARRA

CERRAR

Cj ABRIR

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-> SI 5

SENSOR COLOR

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ga Generación

JAiADRO TALADRO TALADRO PATEADOR BANDA RgODELO ABAJO

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INTERFASE PC PC

MANUAL ! PLC '\.. ., A, /'

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SBit Sm6. Z?,, =+ SeP CBITRO NACIONAL DEACTIJAUZ4CION DOCENTEEN

MECATRONICA

I BOTTOM 1 PEINE 1 I

... ......-.. . , , . , . ,,.... ,..

Distribución de clemas de la tarjeta principal del módulo de Fábrica Automatizada

IRS16 0 0 IRS5

IRS17 0 0 IRSE

IRS18 0 0 IRS7

iSR19 0 0 iRS8

AAUP 0 0 IRS9

AAMID 0 0 IRSIO

AALOW 0 0 I R S l l

ABUP 0 0 ABMID

ABLOW 0 0 COLOR

O 0 METAL

PC o o PLC

MAN O 0 T- CCW 0 0 H-UP

v ) m K K O 0

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H-DOWN 0 0 H-FB w w

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H-CO 0 0 D-TS

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Apendice 6 :

Lista de paries del F.A Mecánico

Lista de partes:

1. Base y gabinete del F.A

2. Banda transportadora

3. Almacenes

4. Soporte de taladro

5. Unidad de mantenimiento

6. Alimentador de banda

, 7. Plato giratorio

8. Brazo manipulador

9. Sistema de sujecion ( garra )

Ensamble

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O b s e r v o c i o n e s CENTRO NACIONAL DE

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P a r l e I C a n t i d a d e c h a : 1 2 / 1 2 / 2 0 0 0 e í c r e n c i o :

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ACTUALIZACION DOCENTE O i b . l e c , L u i s I . A l b o r r o n i .

R e f , I n g . F i l i b c i l a C a r t i o C .

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ACTUALIZACION DOCENTE

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ACTUALIZACION DOCENTE Oib. INC. J N A . HUXOZ O.

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il .

ti Lista d e partes d e la base y gabinete F.A

1. Base principal

2. Manijas

3. Soporte de transformadores

4. Gabinete omega

5. Medias lunas

6. Nombre del modelo

7 . Panel frontal de control

8. Placa de integrantes del equipo

9. Soporte de montaje electrónico

1 O. Tapa frontal abatible

11 .Tapa posterior

11

I,

Lista de partes de Banda Transportadora :

1 _- Laterales de Banda.

2.- Chapa de Banda.

3.- Separador de Banda.

4.- Rodillo tensor de Banda.

5.- Flecha de Rodillo Tensor de Banda.

6.- Chumaceras del Rodillo Motriz.

7.- Chumaceras del Rodillo Tensor.

8.- Tornilleria

9.- Topes de Banda trasero.

10.- Ménsulas fijadoras de Banda.

11 .- Alojamiento del motor eléctrico.

'

Lista d e partes d e Almacenes.

1 _- Soporte Almacén.

2..- Columna.

3.- Niveles.

4.- Lainas sujetadoras de censores

5.- Tornilleria y arandelas.

Lista de partes del soporte del taladro

1. - Soporte columna del taladro

2. - Base del soporte

3. - Base del soporte del pistón empujador

4. - Base soporte de fijación de pieza por taladrar

5. -Aumentos para soporte del pistón del motor

6. - Pistón simple efecto empujador

7. - Pistón doble efecto antigiro del motor

Lista de partes de la unidad de mantenimiento

1, - Soporte columna unidad de mantenimiento

2. - Base soporte columna

3. - Soporte de unidad de mantenimiento

Lista de paries alimentador d e la banda

1 .- Base "A " de soporte del pistón pateador

2. - Base " B " de soporte trasero pistón pateador

3.- Pateador del pistón

4.- Pistón de simple efecto

Lista de partes del plato giratorio

1 .- Disco

2.- postes

3.- Flechas de rodamiento

i '

'I 4.- Rodamientos

5.- Cople' del motor del disco giratorio

6.- Soportes del motor

7.- Tornilleria para Cople

8.- Tornilleria fijación de postes

9.- Tornilleria fijación de soportes de baleros

Lista de paries del Brazo manipulador

1 _- Motor del movimiento del husillo

2.- Base del motor

3.- Soporte de los limit switch

4.- Soporte del pistón

5.- Pistón del brazo manipulador

6.- Ménsula del pistón

7:- Pistón antigiro de doble efecto

8.- Rodamiéntos lineales '

9.- Guías lineales

10.- Husillo del brazo manipulador

Ii

Lista de partes del Brazo manipulador

1 .- Núcleo distribuidor de aire

2.- Tapas guías del pistón

3.- Soporte de separador del sistema de sujección

4.- Pistón del sistema de sujeción

5.- Ménsulas del sistema de sujeción

I!

APENDiCE C:

Dibujos de fabricación

I P a r t e 1 C a n t i d a d I D e s i a n a c i o n I M a t e r i a l I O b s e r v a c i o n e s

I E N S A M B L E B A N D A I A C E R O l A L U M l N l O I I

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N o . E - I E s c . : D A N D A F A

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P o r t e I C a n i i d o d r c h a : 1 2 / 1 2 / 0 0

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E N S A M B L E B A N D A 1 A C E A O / A l U M l N l O I D e s i g n a c i o n M o l e r i o 1 O b s e r v a c i o n e s CENTRO NACIONAL DE h o y . I t < , L u i i i. h l b o r r a n [ .

ACTUALIZACION DOCENTE Dib . I r r . L u i s t . hlborron t .

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ACTUALlZACiON DOCENTE D i b . i t < , L u i r t . A l b o r r o n t .

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P T R O b s e r v o c i o n c s

P r o y . I n g . J o r e A . M u n o i I

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I I 2 ACCESORIOS A L M A C E N A C E R O P a r l e 1 C a n l i d a d D e s i g n a c i o n M a t e r ¡ a l e t h a : 1 2 / 1 2 / 2 0 0 0 CENTRO NACIONAL DE e f e r e n t i a : ACTUALlZACiON DOCENTE

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P r o y . Ing. J o $ c A . M u n o z D.

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Rr i p r c n i i n . ACTUALIZACION DOCENTE Dib . I N G . JOSE A . MUNOZ D .

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ACTUALIZACION DOCENTE D i b . ING. JOSE A . MUNOl D.

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M a t e r i a l O b s e r v a c ¡ o n e s CENTRO NACIONAL DE


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e f e r e n t i a : ACTUALIZACION DOCENTE Dib . T e c . L u i l t . A l b o r i o n [.

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3 I A C C E S O R I O S DEL SOPOKTE G I R A T O R I O ACERO P a r i e I C a n l i d o d D e s i g n a c i o n M a t e r io/ e c h a : 1211212000 CENTRO NACIONAL DE r f r r r n r i o . ACTUALIZACION DOCENTE

I O b s e r v a c ¡ o n e s

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A C C E S O R I O S DEL SOPORTE GI R A l O R l O A C E R O P T A D e s i g n a t i o n M o l e r io1 O b s e r v a c i o n e s CENTRO NACIONAL DE P r o y . T e c . L u i r t . A l b a r r o n [ .

ACTUALIZACION DOCENTE D i b . l e c . L u i s t . A l b o r r o n i.

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ACTUALIZACION DOCENTE D i b . ING. JOSE A . llU1101 D.

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D e s i g n a c i o n M a l e r i a l O b s c r v a c i o n c s CENTRO NACIONAL DE P r a y . I n g . J a r t A . M u n o , ü.

ACTUALIZACION DOCENTE nib. I N G . JOSi h . MUNOl O.

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ACCESORIOS D E L G A B I N E T E F A ACERO L A M I N A NEGRA D e s i g n a ( i o n I ' M a l e r i a l O b s e r v a ( i o n e s CENTRO NACIONAL DE P l o y . I ng . J a i r A , Uunai D.

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ACTUALIZACION DOCENTE D i b . I N G . JOSE A . HUNO1 D.

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ACTUALIZACION DOCENTE D i b . I N G . JOSt A . MUNO2 O.

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ACTUALIZACION DOCENTE Dib . lliG. JOSE A . MUNOl D.

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I P a r l e I C a n t i d a d I D e s i g n a c i o n CENTRO NACIONAL DE


M a t e r i a l I . O b s e r v a c i o n e s

D ib . ING. JOSE A . MUNOl O.

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ACCESORIOS UN1 D A D M A N T E N l M l E N T O A C E R O P T A D e s i g n a c i o n M a t e r i a l O b s e r v a c i o n e s CENTRO NACIONAL DE P r e y . Ing. Jo,c A . Hunoi D.

ACTUALIZACION DOCENTE D i b . ING. JOX A , MUNDl O.

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ACTUALIZACION DOCENTE D i b . ING. JOSE A . MUNOl D.

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B A S E U N I D A D D E M A N T E N I M I E N T O N o , u - I

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ACTUALIZACION DOCENTE Dib. TIC. L u i s t . A l b o r r o n [.

E N S A M B L E A l I LMENTADOR D E c o l . : mm

B A N D A E s c . : Atr. I n g . i i l i b r r l o G e r t i o C.

N O . [ - 7

. - I

P a r t e 1 C a n t i d a d I D e s i g n a c i o n M a l e r i a l O b s e r v a c i o n e s e c h a : 2 / 1 2 / 0 0 ’ I e í e r e n c i a :

CENTRO NACIONAL DE ACTUALIZACION DOCENTE Dib . I t < , L u i s t . A l b u r o n í.

* , - 1. 1 4 5

8 - 1 I 2 P a r t e I C a n l i d a d e c h a : 2 / 1 2 / 0 0

l e í e r c n c ¡ a : , ( o f . : rnrn

E S ( , : I : I

ACCESORIOS DEL A l IMENTADOR BANDA ACE K O L A M I N A NEGRA D e s i g n a ( i o n M a t e r i a l O b s e r v a c i o n e s CENTRO NACIONAL DE P r o y . l e c , L v i i i . A l b o r t o n i.

ACTUALlZAClON DOCENTE Oib. T I C . L u i s t . A l b a r i o n L .

Air. I ng . i i l i b t r l o G o i < i a C .

N O . A , ! - I B A S E A l I M E N T A D O R

UNO

I

8 - 2 I U N A P a r t e I C a n l i d a d e c h a : 2 / 1 2 / 0 0 e f e r e n c ¡ a :

ACCESORIOS DE AL IMENTADOR DE BANDA A C E R O L A M I N A N E G R A D e s i g n a t i o n M a t e r i a l Observa( i o n e s CENTRO NACIONAL DE P r e y . Ing. Jar< A . Munoi O.

ACTUALlZAC!lON DOCENTE Dib . ING. JOSE A . MUNOl O.

t o t . : mm I Ikr. I n g . i i l i b r r l o G o r i i o C. 3zEZL-l E s c , : B A S E DOS A l I M E N T A D O R N O . A . O - 2

5 -

8 - 3 I UNO A C C E S O R I O S DE A L I M E N T A D O R DE B A N D A A L U M 1 N I O P a r t e I C a n t i d a d D e s i g n a t i o n M a f e r i a l e c h a : 2 1 1 2 1 0 0 CENTRO NACIONAL DE e l t r e n t i a . ACTUALIZACION DOCENTE

J

I Observa( ¡ o n e s

P r s y . I n g . Jasr A . H u n o , D .

D i b . ING. JOSE A . MUNO1 D.

t o t . : mm I E M P U J A D O R D E B A N D A

I R t i . In?. I i l i b r t l o G o r i l a C.

I N o . A . 0 - 3

-_ 1

. , . . .

.I

E - 4 1 2 ACCESORIOS DEL ALIMENTADOR BANDA ACERO

-

I

e c h a : 1 2 1 1 2 1 2 0 0 0

t o t . : mm e f e r e n c io:

P a r i e l C a n t i d a d I D e s i a n a t i o n I M a t e r i a l 1 O b s e r v a c i o n e s P r a y . l e i . L u i , t . A l b o r i a n [ . CENTRO NACIONAL DE

ACTUALIZACION DOCENTE Dib . I t < , L u i s E . A l b a r r o n [ .

R~,. i o q , r i i i b t r i o G P I C ~ O c .

,I E s c . : M E N S U L A S . D E L P I S T O N 1Iie-l

11

If

,

. .

I 'I ENSAMBLE .TORRE V A R I OS I D e s i g n a t i o n M a t e r i a l O b s e r v a ( i o n e s P a r l e I C o n l i d a d

CENTRO NACIONAL 'DE h o y . T ~ C . L u i r t . d i b a r t o n r . F c c h a : 1211212000

A t o i . : m m R e í e r e n c i o : ACTUALlZACiON DOCENTE Dib . T e c . L u i , E . A l b o r r o n t .

R e v . I ng . F i l i b t r l o G o t t i o I.

E s c . : N O . T - I TORRE.

- 2 I ' a r t e 1 C a n t i d a d !(¡fa: 1 2 / 1 2 / 2 0 0 0 ' í e r e n c i a : o i l . : mm @a1 E s c . :

E X P L O S I V O T O R R E V A R I O S I D e s i g n a t i o n M a t e r i a l O b s e r v a c iones CENTRO NACIONAL DE P l o y . l e i . L u i s t . A l b a i r a n [ .

ACTUALIZACION DOCENTE O i b . I t < . l u i r t . A l b o r r a n [ .

R i r . l n g . l i l i b c r l o G o r c i o C ,

T O R R E N O . -1-2

.. . . . , . .

A C C E S O R I O S DE L A TORRE I 1 "3 I P a r t e I C a n t i d a d D e s i g n a c i o n M a t e r ¡al e c h a : 1 2 / 1 2 / 2 0 0 0 CENTRO NACIONAL DE

l e í e r e n c i a : K O I , : rnm


MOTOR D E L A T O R R E

MOTOR SI NCRONO O b s e r v a ( ¡ o n e s

pray. i t < , 1.1111 r.. h i h o t i o n I.

n i b , I t < , I U I S I. h l b o r r a n I .

I t ! , I n g . l i l i b t r l a G a i ( i ~ C .

N O . T - 3

9;L /

4 P a r i e

5 . 5 > I

I A C C E S O R I O S D E L A TORRE A C E R O I C a n t i d a d D e s ignac ion M a t e r io1 O b s c r v a c ioncs

c ~

w h o : 1211212000 CENTRO NACIONAL DE e l c r c n c i a : ACTUALIZACION DOCENTE

P r o y . I C < . L u i s C . h l b o i r o n 1 .

D i b . T e r . L u i s t . h lba i ron [.

(.OIL mm I -1 E s c :: B A S E D E L MOTOR I R t r d n g . l i l i b c r l o G o r r i a C . I [ N O . T - 4 I

1 1 . 5

8

, c o l . : mm I -1 E s c . : SOPORT'E D E 10s 1 I M I T

SW I T C H / N O . T - 5

I ACCESORIOS D E L A TORRE A C E R O 6 D e s i g n a c t on Malerial P a r l e I C a n l i d a d

e c h a 12/12/2000 CENTRO NACIONAL DE

L A M I N A O b s e r v a c t o n e s

P r o 7 T u L u i , i A l b o r r o n

ACTUALlZAClON DOCENTE le í e r e n c ¡ a : ~

D i b . T e < . L u i i í . A l b a r r o n

\ i n 1 ' m m R e v . l o g . F i l ib r i lo Garria ,." , . , 1,1111

E s c . : S O P O R T E D E L P I S T O N ( N o , T - 6

,

7 I A C C E S O R I O S D E 1A TORRE A L U M 1 NI0 I P a r t e I ' C a n t i d a d

F ' e c h a : 1211212000 R e l e r e n c i o : A t o t . : mm

E s c . :

D e s i g n a c i o n Mater ¡ a l O b s e r v a c i o n e s CENTRO NACIONAL DE P r o y . l e i . L u i r t . h l b o r r o n [ .

ACTUALiZAClON DOCENTE D i b . T e c . l u i i i A l b o r r o a [ .

R c r . I n g . i i l i b c r l o G o r ( i a C .

N O . 7-7 P I S T O N D E L A TORRE

__

c c

8 2 A C C E S O R I O S DE L A TORRE ACERO

I I

I 4 I3

P a r t e I C a n t i d a d I D e s i g n a c i o n M a i c i I a I I O b s c i v a c i o n c s

e c h a : 1 2 / 1 2 / 2 0 0 0 ' I c í e i e n c i a :


c o l . : mm I E s c . : M E N S U L A D E L PISTON NO. T - 8

-I

: 9

M

2 A C C E S O R I O S D E L A TORRE VARIOS I

J I

Parte 1 C a n t i d a d c t h a : 1 2 / 1 2 / 2 0 0 0 e í e r e n c i o :

-I

D e s i g n a c i o n M a f e r i a l O b s e r v a t ¡ o n e s CENTRO NACIONAL DE P r o y . I t < . L u i s [ . A l b o r r o n í ,

ACTUALIZACION DOCENTE n i b . I t ' . L u i s E . A l b o r r o a t .

I

t o t . : mm

E s t . :

-I

U t i . l a g . l i l i b r r l o G o r ~ i o C.

R O D A M I E N T O S 1 l N E A l E S ' N o , 1-9

I O 1 2 P a r t e I . C a n t i d a d e c h a : 1 2 / 1 2 / 2 0 0 0 e l e r e n c i o :

A C C E S O R I O S D E ' l A TORRE ACERO I D e s i g n a c i o n M a t e r io1 O b s e r v a c i o n e s CENTRO NACIONAL DE P r o y . l e c . l u i i I. A l b a r r o n t .

ACTUALIZACION DOCENTE D i b . lee. L u i i 1. A l b o r i o n t .

c o t . : mrn

E s c . : R e i . I n q . i i l i b f r l o G o i c i a c ,

G U I IAS t I N E A L E S

: o t . : mm

E s c . . : Rtr. I n g . i i l i b t r l o G a r t i o C .

N O . T - I I H U S l l l O D E L A T O R R E

E - 9 I I E N S A M B L E P I N Z A

, t o t . : rnrn I

ALUM1 N I O I

-1 E s c . :

,Parle 1 Caniidad e t h a : 1 2 / 1 2 / 2 0 0 0

' e í e r e n t i a :

P I N Z A F A

Designation M a l e r i a l O b s e r v a t i o n e s

ACTUALIZACION DOCENTE 0 i b . I n a . J o s e A . M u n o z O . CENTRO NACIONAL DE P r o y . I n g . J o s c A . Munoz O .

I R t v . I n g . f i l i b t r l a G a r r i a C.

NO, E - 9

.. s

.. . . , . .

9 I 'arte I C a n t i d a d ( h a : 1 2 / 1 2 1 2 0 0 0 í e r e n c i a : '

0 1 . : mm

E s c . :

E X P L O S I V O B A N D A ALUM1 N I O I D e s i g n a c i o n M a t e r ¡ a l O b s e r v a ( i o n e s CENTRO NACIONAL DE P r o y . I n g . J o r r h . H u o o i O.

ACTUALIZACION DOCENTE Dib . ING. JOSt A . hW01 O .

A c r . I n g . i i l i b c r l o G o i r i o I.

P I N L A F A N O . E - 9

I I P a r l e I C a n t i d a d e c h a : 1 2 / 1 2 / 2 0 0 0 e í e r e n c i o : c o i . : mrn I

ACCESORIOS DE 1 A P I N L A . A L U M 1 N I O I D e s i g n a c i o n M a t e r i a l O b s e r v a c i o n e s CENTRO NACIONAL DE P r o y . T o t . L u i i t . A l b o r r a n f .

ACTUALIZACION DOCENTE D i b . i t < . L u i ! E. A l b o r r o n t

NUCLEO D I S T R I B U I D O R D E A I R E ( G A R R A ) IN0 ( ‘ - 1

J

.. ~ . .

2 I ACCESORIOS DE L A P I N Z A A L U M 1 N I 0 P a r t e I C a n t i d a d D e s i g n a t i o n M a l c r i a l e c h a : 1211212000 CENTRO NACIONAL DE

t a l . : rnrn

e í e r e n c ¡ a : ACTUALIZACION DOCENTE

1 A P A S Y G U l A D E L PISTON D E L S I S T E M A D E S U J E C I O N E s t . :

20 r= >

I O b s e r v a ( ¡ o n e s

h o y . IC(. L u i r t . A l b o r r a n [

D ib . l e c . L u i i [ , A l b a r i o n [

R e f , I n g . l i l i b e r l o G o r r i o C.

N O . 6-2

~8 BARRENOS DE # 5

O 0 0

r

3 I P a r t e I C a n t i d a d !(ha: 12/12/2000 : f e r e n c ¡ a :

co N I

A C C E S O R I O S DE 'LA PINZA A L U M I N I O I D e s i g n a c i o n M a l e r i a l O b s e r v a ( ¡ o n e s CENTRO NACIONAL DE P r a y . l e t . l u i r [. A l b a r r o n [.

AC.TUALlZAClON DOCENTE D i b . l e i , L u i r A l b u r r o n t .

5

l= I

/

Rev I n g i t l i b t i l o G o r t i o C S O P O R T E DE L O S DEDOS D E L SISTEMA D E S U J E C I O N

0 1 mm

E S (

'!

I

: 4 2 P a r l e 1 C a n t i d a d

: f e r e n c i a : : o l . : mm

e c h a : 1 2 1 1 2 1 2 0 0 0

E s c . :

ACCESORIOS DE' 1 A P I N Z A A L U M 1 N I O I D e s i g n a c i o n M a t e r ¡ a l O b s e r v a c i o n e s CENTRO NACIONAL DE P r a y . l t i . L u i s [ . A l b o i r a n t .

Dib . I t < , L u i i t . A l b o r r e n t .

n t v . l a g . F i l i b e r i o G a r c i o C. - ACTUALIZACION DOCENTE

P I S T O N D E L S I S T E M A D E S U J E C I O N N O . G - 4

Apéndice D :

Cronograma de actividades para área de Máquinas

1 A VI

- P

8 o

.. i>

IDI

I. . . . . . . . . . . . . . ., ......................... . . ....................... ., . . . .

..................................................................... ~. ..... . .....................

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................... ____

t

= -

29 EXAMEN

30 EXPOSICION

3, CLAUSURA

,.'.

Apendice E :

Cronograrna de actividades para área de Control

. 0 - I - Lo - I

> - -

.............................................................. .... ~ ___- .................................. .........................................

.................. . ................ ................................... ~-~ ~ ~ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................

!- . - 7

- _ 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..................................... ..................... ~ -

5 - i w . - . ,

z

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I '

- - ........................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .......................................... ~-~

.- . .,

........................................ " . . . . . . . . . . . . .......... ~ . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ~ -~ .- ....................... . . . .....................

_ ___ ...... .. ......................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . .

.......................

U U

Montaje Salidas de PC

Prueba salidas de PLC

Proyecto PROYECTO FA Fecha 17.i12iOO

- 30 oct-'O0 --

Tarea Resumen b p Progreso resumido - Progreso - Tarea resumida

Hito + Hito resumido 0

I 63 1 Prueba circuito de protección

___ 13 no\

.I

27 nov 'O0 Tpq-T[

Y-

11 dic 'O0 rTr ip

I

Paoina 3

.~

Id 64

65

66

67

68

69

70

71

72

r3

'j i

: j

. ~. . 1- = 1 6 oct 'O0 Nombre de tarea D I J I L I L

Prueba potencia

MANUAL DE PRÁCTICAS

REPORTE TECNICO

PROGRAMA DE MANTENIMIENTO

ENSAMBLE FINAL

REVISIÓN DEL REPORTE TÉCNICO

ENTREGA DEL REPORTE TÉCNICD

EXAMEN PROFESIONAL ,

E X P O S I C ~ ~ N

CLAUSURA

OYeCto PROYECTO FA ?cha 12112100

Hito + Hito resumido 0

Tarea Resumen b-4 Progreso resumido - Progreso - Tarea resumida

Pagina 4

...................... ~ . . . .......................

............................

.............. .................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

................................ ......

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............... ~- ..........................

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

o 0

C

L m L n

5 VI

O VI

Apéndice F :

Programación y diagrama de flujo

. , . . , .~ . .. . . .

.. . . . . . .

. . . . .

. ,

Option Explicit Dim a, b, c, d, e, f. g, h, i.j, k. I, m, n. O, P. q. r. S. t. W, V.

x. Y , z Dim LedON. LedOFF, LedVerde, SENSORl, SENSOR2. s i . s2 Dim PZA As String 'Declare use of the DLL Private Declare Function Out8255 Lib "8255 dll" (ByVal PortAddress As Inteqer, ByVal PortData As Integer) AS .~ integer private Declare Function In8255 Lib "8255.dll" (ByVal PortAddress As Integer) As Integer 'Deciare variables Dim Dummy As Integer: 'Dummy variable used with DLL Dim PA1 As Integer: '8255 Port A address Dim PB1 As Inleger: '8255 Port B address Dim PC1 As Integer: '8255 Port C address Dim CW1 As Integer: '8255 Control Address Dim PA2 As Integer: '8255 Port A address Dim PB2 As Integer: '8255 Port B address Dim PC2 As Integer: '8255 Pori C address Dim CW2 As Inleger: '8255 Control Address 'ENTRADAS

MesaFteAB. MesaFtePateador, BrazoAlto, BrazoMedio. BrazoBajo Dim GarraFte, GarraAtras, Taladrotirriba. TaladroAbajo. PaleaFte, PaieaAlras. PzaBanda. Error Dim PraAAl. PzaAA2. PzaAA3. PzaABl. PzaAB2.

'

., Dim MesaHome. MesaFteTaladro. MesaFteAA.

PzaAB3, Metal, Color 'SALIDAS Dim SujetaTaladro. Pateador. Banda. MesaCW. MesaCCW. Brazosube. BrazoBaia. GarraFA

PzaAB3, Metal, Color 'SALIDAS Dim SujetaTaladro. Pateador. Banda. MesaCW. MesaCCW. Brazosube. BrazoBaia. GarraFA Dim Garra.'Taladro, TaiadroONOkF. OFF Private Sub Delay()

Dim Slart Dim Check Start = Timer Do Unlil Check >= Start + 1

LOO" Check =Timer

~~. End S;b Sub HOME()

I**+ REGRESAA HOME *** '*"REGRESA LA GARRA." X = ln8255(PCl) X = X And GarraFte If X = GarraFte Then

Dummy = Out8255(PA2, GarraFA) PBFrente.FillColor = LedON PBAlras.FillColor = LedOFF

PBFrente.FillColor = LedOFF PBAtras.FillColor = LedON

End If

If** REGRESA A POSICION CCW *** x = n .. - While X c> MesaHome

X = ln8255(PBl) X = X And MesaHome Dummy = Oui8255(PA2. MesaCCW) PMCCW FillColor = LedON PMCW FiIIColor = LedOFF

Dummy = Out8255(PA2, OFF) PMCCW FiIIColor = LedOFF PMCW FiIIColor = LedOFF MCW FiIIColor = LedON

I*** SUBE GARRA A POSICION ALTA **

Wend

Y = O

While Y c> BrazoAlto Y = ln8255(PB?) y = Y And BrazoAlto Dummy = Out8255(PA2. Brazosube) PBArriba.FillColor = LedON pBAbajo.FillColor = LedOFF

Wend Dummy = Out8255(PA2, OFF) Dummy = Ou18255(PB2. OFF) PBArriba.FillColor = LedOFF PBAbajo.FiliColor = LedOFF LedArriba.FillColor = LedON

End Sub

Sub SENSORESO I f f * CHECA TODOS LOS CENSORES Y MUESTRA

SU ESTADO +** '*** CHECA POSIONES DE LA MESA *+*

CIS

DoEvents s = ln8255(PB1) m = s And MesaHome i f m = MesaHome Then

SENSA:

ME1.FillColor = LedOFF MCW.FiliColor = LedOFF MAA.FillColor = LedOFF MT.FillColor = LedOFF MAB.FillColor = LedOFF MCCW.FillColor = LedON ME2.FillColor = LedOFF Msg.Caption = "MESA EN POSICION CCW

m = s And MesaFteAA If m = MesaFteAAThen

Else

ME1.FillCoior = LedOFF MCW.FillColor = LedOFF MAA.FillColor = LedON MT.FillColor = LedOFF MAB.FillColor = LedOFF MCCW.FillColor = LedOFF ME2.FillColor = LedOFF Msg.Caption = "MESA FRENTE AL ALMACEN

(AY Else

m = s And MesaFteTaladro If m = MesaFteTaladro Then

ME1.FillColor = LedOFF MCW.FillColor = LedOFF MAA.FillColor = LedOFF MT.FillColor = LedON MAB.FillColor = LedOFF MCCW.FillColor = LedOFF ME2.FillColor = LedOFF Msg.Capiion = "MESA FRENTE AL TALADRO

m = s And MesaFteAB If m = MesaFleAB Then

Else

MEl.FillColor = LedOFF MCW.FillColor = LedOFF MAA.FillColor = LedOFF MT.FillColor = LedOFF MAB.FillColor = LedON MCCW.FillColor = LedOFF ME2.FillColor = LedOFF Msg.Caption = "MESA FRENTE AL

ALMACEN (ET Else

m = 5 And MesaFtePateador If m = MesaFtePateador Then

~ ~ i . F i l l C o l O r = LedOFF MCW.FillColor = LedOFF MAA.FillColor = LedOFF MT.FillColor = LedOFF MAB.F¡llColOr = LedOFF MCCW.FillColor = LedON ME2,FillColor = LedOFF Msg.Caption = "MESA FRENTE AL

PATEADOR Else

ME1.FillColor = LedON MCW.FillColor = LedOFF MAA.FillColor = LedOFF MT.FillColor = LedOFF MAB.FiliColor = LedOFF MCCW.FillColor = LedOFF ME2.FiiiColor = LedON Msg.Caption = "POSICION DE ERROR

CORRIGE EL ERROR PARA CONTINUAR " GoTo SENSA

End If End If

End If End If

End If

'*** CHECA POCIONES DEL BRAZO *** s = ln8255(PBI) b = s And BrazoAlto I f b = BrazoAlto Then

LedEl .FillColor = LedOFF LedArriba.FiilColor = LedON LedMedio.FillColor = LedOFF LedAbajo.FillColor = LedOFF LedE2,FillColor ='LedOFF Msg.Caption = "BRAZO EN POSICION ALTA

b = s And BrazoMedio I f b = BrazoMedio Then

Else

LedEl .FillColor = LedOFF LedArriba.FillColor = LedOFF LedMedio.FillColor = LedON LedAbajo.FiiiColor = LedOFF LedE2.FillColor = LedOFF Msg.Caption = "BRAZO EN POSICION MEDIA

b = s And BrazoBajo If b = BrazoBajo Then

Eke

LedEl.FillColor = LedOFF LedArriba.FillColor = LedOFF LedMedio.FillColor = LedOFF LedAbajo.FillColor = LedON LedE2.FillColor = LedOFF Msg.Caption ="BRAZO EN POSICION

BAJA Else

LedE1,FillColor = LedON LedArriba.FillColor = LedOFF LedMedio.FillColor = LedOFF LedAbaio.FillCalor = I PdOFF -___ LedE2 iillColor = LedON Msg Caption = "POSICION DE ERROR --

CORRIGE EL ERROR PARA CONTINUAR GoTo SENSA

End If End If

End If

'**I CHECA POSIONES DE LA GARRA -.* a = ln8255(PC1)

g = a And GarraFte If g = GarraFte Then

PBFrente.FillColor = LedON PBAiras.FillColor = LedOFF Msg.Caption = "GARRA AL FRENTE Iff

FRROR*** CORRIGE EL ERROR PARA CONTINUAR -~ GoTo SENSA

Eise g = a And GarraAtras If o = GarraAtras Then i.

PBFrente.FillColor = LedOFF PBAtras.FillColor = LedON Mso.Caotion = "GARRA ATRAC" - .

Else t h g Cap1 on = '"GARRA EN POSICION DE

ERROR .. COI?R.GE EL ERROR PARA COhTlhUAR' GoTo SENSA

""CHECATALADRO *+"

a = ln8255(PCI) g = a And TaladroArriba If g = TaladroArriba Then

PTAbajo.FillColor = LedOFF PTArriba.FillColor = LedON Msg.Caption = 'TALADRO ARRIBA

PTAbajo.FillColor = LedON PTArriba.FillColor = LedOFF Msa.Cantion = 'TALADRO ABAJO *+* ERROR"'

Else

CORRIGE CL ERROR PARA CONTINUAR GOT0 SENSA

End I f

'*"CHECAALlMENTADOR*" a = ln8255(~C1)' d = a And PateaFte If d = PateaFle Then

PPFrente.FillColor = LedON PPAlras F IICo40r = LedOFF Msg Caii! on = "ALIMENTADOR AL FRENTE "'

ERROR"' CORRIGE EL ERROR PARA CONTINUAR GOT0 SENSA

d = a And PateaAtras If d = PaleaAiras Then

Else

PPFrente FiIIColor = LedOFF PPAlras FiIIColor = LedON Msg Caption = "ALIMENTADOR ATRAY

Msg Caption = "ALIMENTADOR EN POSICION

GOT0 SENSA

Else

DE ERROR CORRIGE EL ERROR PARA CONTINUAR

End If End If

'*** CHECA PIEZA AL FINAL DE LA BANDA *** f = a And PzaBanda I f f = PzaBanda Then

Msg Caption = "PIEZA AL FINAL DE LA BANDA ***

GoTo SENSA ERROR"' CORRIGE EL ERROR PARA CONTINUAR

End If

'*** CHECA POSICION DE ERROR ++* e = a And Error If e = Error Then

Msg Caption = "POSICION DE ERROR CORRIGELO PARA CONTINUAR

Private Sub Form-Activate0 Iff* Primer PPI Iff GoTo SENSA

End If

-11. CHECA POCIONES DE LOS ALMACENES *** I*** CHECAALMACEN A+" z = ln8255(PAI) v = z And PzaAAl If v = PzaAAl Then

LedAl .FiliColor.= LedON LedA2.FillColor = LedOFF LedA3,FillColOr = LedOFF Msg.Caption = "PIEZAALMACEN (A) ARRIBA p Z A = 1

v = z And PzaAA2 If v = PzaAA2 Then

Else

LedA1,FillColor = LedOFF LedA2.FiliColor = LedON LedA3.FillColor = LedOFF Msg.Caption = "PIEZA ALMACEN (A)

PZA=2

v = z And PzaAA3 If Y = PzaAA3 Then

ENMEDIO

Else

LedA1,FillColor = LedOFF LedA2.FillColor = LedOFF LedA3.FillColor = LedON Msg.Caption = ''PIEZA ALMACEN (A) ABAJO P z A = 3

End If ~~

End If End If

If PZA > O Then Msg.Caption "TIENES ", PZA. " PIEZA(S) EN

EL ALMACEN .K Else

Msg.Caption = "+++ ERROR"' NO TIENES

GoTo SENSA PIEZAS EN EL ALMACEN A

End If

""CHECAALMACEN B If* k = z And PraAü3 I f k = PzaAü3 Then . LedBl .FillColor = LedOFF

LedB2.FillColor = LedOFF Ledü3.FillColor = LedON Msg.Caption = "PIEZA ALMACEN (6) ABAJO

k = z And PzaAB2 If k = PraAEZ Then

Else

LedBl .Fillcolor = LedOFF LedB2.FiilColor = LedON LedB3.FillColor = LedOFF Msg.Caption = "PIEZA ALMACEN (6)

ENMEDIO Else

k = z And PzaABl If k = PzaABl Then

LedB1.FillColor = LedON LedB2.FillColor = LedOFF LedB3.FillColor = LedOFF Msg.Caplion = "PIEZA ALMACEN (6)

ARRIBA End If

End If End If

End Sub

PA1 = 8H300 PB1 = 8H301 pC1 = 8H302 CW1 = 8H303 **+* Segundo PPI,"' PA2 = 8H304 PB2 = 8H305 PC2 = 8H306 . .~ ~

CW2 = 8H307 i f** se programa el Primer PPI solo para ENTRADA DE .~

DATOS +** Dummy = Out8255(CWl. BHSB) '*+* Se programa el Segundo PPI solo para SALIDA DE

Dumrnv = Oui8255fCW2. BH80) DATOS ***

nlirnrn; = Out8255iPA2. O1 , - - Dimmy = 0 u t 8 2 5 5 i ~ ~ ~ . oj Dummy = Ou18255(PC2. O) OFF =.&HO 'Apagado LedON = 8HFF8 'Color Roio LedOFF = 8HFFFFFF 'Color Blanco LedVerde = BHFFOOB 'Color Verde

<<< PPI 1 -- Puerto A >>> E N T R A D A S

'

PzaAAl = & H I PzaAA2 = &H2 PzaAA3 = 8H4 PzaABl = &HE PzaAB2 = &HI0

Color = 8H40 Metal = 8H80

' <<PPI 1 --Puerto B >>> ' MesaHome = &HI

PZaAB3 = 8H20

MesaFteAA = 8H2 MesaFteTaladro = 8H4 MesaFteAB = 8H8 MesaFtePaleador = MI10 BrazoAlto.= 8H20 BrazoMedio = 8H40 ErazoBajo = 8H80 '

GarraFle = 8H1 GarraAtras = 8HZ TaladroArriba = 8H4 TaladroAbajo = BH8 PateaFte = 8H10 PaleaAtras = 8H20 Pzaüanda = 8H40 Error = &HE0 '* S A L I D A S ' <c< PPI 2 -- Puedo A >>> ' MesaCW = 8H1 MesaCCW = &H2 BrazoSube = 8H4 BraroBaja = 8H8 GarraFA = 8H10 Garra = 8H20 Taladro = 8H40 TaladroONOFF = 8H80 ' <c< PPI 2 -- Pueiío B >)> ' SujetaTaladro = 8H1 Pateador = 8H2 Banda = BH4

ccc PPI 1 --Puedo C >>>

End Sub Private Sub Salir-Click()

End End Sub

Primle Sub Sec3-CI ck0 ~ s g Cap! on = "HAGA UN PROGRAMA QUE

R F C R F S F A A POSICIOh DE OROGEN. Y DESPUES . . ~ mi IFRF I A PRFSENCIA DE PIEZAS DE

, .--. COMF --- ~

TRABA.0 EN EL A-MACEN (A) A CONTIkJAC.ON MLEVE A PIEZA POR MED O DE LA BAhDA PARA CENSAR EL T PO DE PIEZA (METAL. MADERA O PhSTlCO CLARO). DESPUES MUEVE DIRECTAMENTE PZAS DE METAL A LA PARTE ALTA D'EL ALMACEN (E). PZAS DE MADERA AL TALADRO PARA BARRENARCE Y DESPUES COLOCARLAS EN Lh PARTE ALTA DELALMACEN (A) Y PIEZAS DE PLASTIC0 CLARO AL ALIMENTADOR."

Delav GoSÚb PZASALA Delay GoSub TOMAPZA Delav ': GoSbb BrazoAbajo

:, Delay GoSub GARPAPATEADOR Delay GoSub DEJAPZA Delav

While I c> PateaAtras i = ln13255(PCI) i = i And PaleaAlras Dummy = Ou18255(PB2, OFF)

Wend GoSub Banda If SENSOR1 = t Then

FMetal.Visible = True Msg.Capiion = "SE HA DETECTADO METAL" Dummy = Out8255(PB2. OFF) Delay GoSub GARRACCW Delay GoSpb TOMAPZA Delay GoSub GARRAALB Delay 1 GoSub BrazoArriba Delay GüSub PZASALB Oelav GüSÚb DEJAPZA

HOME Delay

Else II If SENSOR2 = 1 Then

FPlaslico Visible =True Msg Caption = "SE HA DETECTADO

Dummy Oui8255(PB2, OFF) Delay GoSub GARRACCW

PLASTIC0 CLARO

Delav GoSÚb TOMAPZA Delay GoSüb GARRAPATEADOR Delay GoSub DEJAPZA

Delay HOME

Else ~

FMaoera Vis b e Tn-5 Msg Cap:.on = SE I iA DETECTADO MADERA" Dummy = 0.182551PBZ OFF) Delay GoSub GARRACCW Delay GoSub TOMAPZA Delay GoSub GARRATALADRO Delay GoSub DEJAPZA Dummv = Out8255iPB2. SuielaTaladro)

'SUJETA LA PIEZA PARA TALADRAR GoSub Taladro Dummy = Oui8255(PB2, OFF)

'LIBERA LA PIEZA Delay GoSub TOMAPZA Delav GoSbb GARRAALAREV Delay GoSub BrazoArriba Delav GoSbb PZASAIADEJA Delay GoSub DEJAPZA Delay HOME

End If End If

PATEAPZA:

TRANSPORTADORA *+* '*** EMPUJA LA PIEZA A LA BANDA

h = O ~. . While h c> PaleaFte

h = ln8255(PC1) h = h And PateaFle Dummy = Ou18255(PB2, Pateador)

Wend Return

Banda: ""ARRANCA LA BANDA DETECTA MATERIAL Y

SENSOR1 = O LA PARA CON EL SENSOR DE FIN DE BANDA"'

SENSOR2 = O w = o < = n _ _ s t=o s 2 = 0 While w c> PzaBanda

w = ln8255(PC1) w = w And PzaBanda s = ln8255(PAl) S1 = s And Metal S2 = s And Color If S1 = Metal Then

SENSOR1 = 1

End If Dummy = Out8255(PB2. Banda)

Wend Return

TOMAPZA: '**'TOMA LA PIEZA DE CUALQUIER POSICION ... w - o While w cs GarraFle

w = in8255(PCI) w = w And GarraFte Dummy = Oui8255(PA2, GarraFA)

Wend Delay Dummy = Out8255(PA2. Garra)

Delay Return

DEJAPZA '*""COLOCA LA PIEZA EN CUALQUIER

POSICION +** w - o While w <> GarraFte

w = in8255(PC1) w = w And GarraFte Dummy = Out8255(PA2. GarraFA + Garra)

Wend Delay Dummy = Out8255(PA2. OFF) Delay

Return

Taladro:

SEGUNDOS *** '*'+ BARRENA UNA PIEZA DURANTE 2

q = o While q <> TaladroAbajo

q = ln8255(PCI) q = q And TaiadroAbajo Dummy = Out8255(PA2, Taladro +

TaladroONOFF) Wend Delay Dummy = Ou18255(PA2, TaladroONOFF) q = o While q <> PzaABl

q = ln8255(PAl) q = q And PzaABl Dummy = Oui8255(PA2. TaladroONOFF)

Wend Dummy = Out8255(PA2, OFF) 'APAGA EL

. ' TALADRO Return

BrazoAbajo:

ABAJO *** '***MUEVE EL BRAZO HACIA LA POSICION DE

q = o While q <z BrazoBajo

q = in8255(PB1) q = q And BrazoBajo Dummy = Ou18255(PAZ. Garrra + BrazoBaja) I!

Wend .I Dummy = Ou18255(PAZ, Garra)

Return

BrazoArriba:

ARRIBA *** **** MUEVE EL BRAZO HACIA LA POSICION DE

q = o While q <> BrazoAito

q = ln8255(PBl) q = q And BrazoAito

Dummy = out8255(PA2, Garra + B r a z o S W Wend Dummy = Out8255(PA2. Garra)

Return

GARRAALA: '*++ LLEVA LA GARRA AL ALMACEN A -**

While p c> MesaFteAA p = ln8255(PB1) p = p And MesaFteAA Dummy = Out8255(PA2, MesaCW)

p = o

Wend Dummy = Out8255(PA2, OFF)

Return

GARRAALAREV: ' I+* LLEVA LA GARRA AL ALMACEN A **' p = o While p <> MesaFteAA

p = ln8255(PBI) p = p And MesaFteAA Dummy = Oui8255(PA2. MesaCCW)

Wend Dummy = Oui8255(PA2. Garra)

Return

GARRAALB: LLEVA LA GARRA AL ALMACEN B ***

D = o While p c ) MesaF1eA.B

p = ln8255(PBl) p = p And MesaFteAB Dummy = Oui8255(PA2. Garra + MesaCW)

Wend Dummy = Out8255(PA2. Garra)

Return

GARRAPATEADOR:

PIEZAS I*"

'+** LLEVA LA GARRA AL ALIMENTADOR DE

p = o While p c> MesaFtePateador

p = ln8255(PB1) P = I) And MesaFtePaleadoi DUmmY = Oul8255(PA2, Garra + MesaCW)

Wend .. Dummy = Out8255(PA2, Garra)

Return

GARRACCW '*** REGRESAA POSICION CCW Iff x = o While X c> MesaHome

X = ln8255(PB1) X = X And MesaHome Dummy = Ou18255(PA2, MesaCCW)

Wend Dummy = Out8255(PAZ, OFF)

Return

GARRATALADRO .'*** LLEVA LA PIEZA AL TALADRO *.*

While P <> MesaFleTaladro p = ln8255(PB1) P = p And MesaFteTaladro Dummy = Oul8255(PA2, Garra + MesaCW)

p = o

Wend Dummy = Out8255(PA2. Garra)

!I

Return

PZASALB:

HACIA ABAJO *** I... SELECCIONA UN LUGARVACIO DE ARRIBA

q = ln8255(PA1) q = q And PzaABl If q <> PzaABl Then

Else GoTo REG

w = o While w c> BrazoMedio

w = lnü255(PBl) w = w And BrazoMedio Dummy = Out8255(PA2. Garra + BrazoBaja)

Wend Dummy = Oui8255(PA2, Garra) Delay q = ln8255(PAI) q = q And PzaAB2 If q c> PzaAB2 Then

GoTo REG Else

w = o While w <> BrazoBajo

w = ln8255(PB1) w = w And BrazoBajo Dummy = Out8255(PA2, Garra + BrazoBaja)

Dummy = Ou18255(PA2, Garra) Delay q = ln8255(PAI) q = q And PzaAB3 If q c> PzaAB3 Then

End If

Wend

GoTo REG

PZASALA:

ABAJO"' '*** SELECCIONA UNA PIEZA DE ARRIBA HACIA

q = ln8255(PAl) q = q And PzaAAl If q = PzaAAl Then

GoTo REGRESA Else

w = o While w <> BrazoMedio

w = ln8255(PBI) w = w And BrazoMedio Dummy = Oui8255(PA2. BrazoBaja)

Wend Dummy = Out8255(PA2, OFF) Delay a = ln8255iPAli q = q And PzaAÉZ If q = PzaAB2 Then

GOT0 REGRESA Else

w = o While w c> BrazoBajo

w = ln8255(PB1) w = w And BrazoBajo Dummy = Out8255(PA2. BrazoBaja)

Dummy = Out8255(PA2, OFF) Delay q = ln8255(PAl)

Wend

q = q And PzaAB3 If q = PzaAB3 Then

GoTo REGRESA End If

PZASALADEJA: If** SELECCIONA UN LUGAR VAClO DE ARRIBA

HACIA ABAJO +**

q = ln8255(PAI) q = q And PzaABl If o <> PzaABl Then

GoTo REGRE Else

w = o While w c> BrazoMedio

w = ln8255(PB1) w = w And BrazoBajo Dummy = Oui8255(PA2, Garra + BrazoBaja)

Wend Dummy = Out8255(PAZ, Garra) Delay q = ln8255(PAI) q = q And PzaAB2 If q c ) PzaAB2 Then

GoTo REGRE Else

w = o While w <> BrazoBajo

w = ln8255(PBI) w = w And BrazoBajo Dummy = Out8255(PA2, Garra + BrazoBaja)

Dummy = Oui8255(PA2. Garra) Delay q ln8255(PAl) q = q And PzaAA3 If q c) PzaAA3 Then

GoTo REGRE End If

Wend

~

End If End If

REGRE Return End Sub

Private Sub TestAlmacenes-Click() Msg.FontBold =True Msg.FontSize = 35 Msg.Capiion ="PRUEBA DE LOS ALMACENES" TIM3.Enabled = True

'HOME '*** CHECA POCIONES DE LOS ALMACENES *** '*"'CHECAALMACENA ***

z = ln8255(PA1) v = z And P r a A l If v = PzaAAl Then

LedAl .FillColor = LedON LedA2.FillColor = LedOFF '

LedA3.FillColor = LedOFF Msg.Caption = "PIEZA ALMACEN (A) ARRIBA Delay PZA= 1

v = z And PzaAA2 If v = PzaA42 Then

Else

LedA2,FillColor = LedON LedA3,FillColor = LedOFF Msg.Caplion = "PIEZA ALMACEN (A) ENMEDIO

I. ,

Delay p Z A = 2

Y = z And PzaPA3 If v = PzaPA3 Then

Else

LedA3 FillColor = LedON ~ s g caption = "PIEZA ALMACEN (A) ABAJO Delay p Z A = 3

End If End If

Fnd If _ . If PZA > O Then

Msg.Caption = "TIENES " + PZA + " PIEZA(S) EN EL ALMACEN A

Else Mso.Caotion = '' NO TIENES PIEZAS EN EL

ALMACEÑA End If

Delay PZA=O '*** CHECAALMACEN B +** z = ln8255(PA1) k = z And PzaABl If k = PzaABl Then

LedBl.FillColor = LedON LedB2.FillColor = LedOFF LedB3.FillColor = LedOFF Msg.Caption = "PIEZA ALMACEN (0) ARRIBA Delay P a - I

k = z And PzaAB2 If k = PzaAB2 Then

Else

LedB2.FillColor = LedON LedB3.FillColor = LedOFF Msg.Caption = "PIEZAALMACEN (8)

Delay PZA=2

k = z And PzaAB3

ENMEOIO

Else

If k = PzaABl Then LedB3.FillColor = LedON Msg.Caption = "PIEZA ALMACEN (8) ABAJO

' Delav P a - = 3

End If End If

End If If PZA > O Then

Msg.Caption = 'TIENES " + PZA + " PIEZA(S) EN EL ALMACEN 6

Else Msg.Caption = " NO TIENES PIEZAS EN EL

ALMACEN 8" End If Delay LedAl .FillColor = LedOFF LedA2.FillColor = LedOFF LedA3.FillColor = LedOFF LedB1.FillColor = LedOFF LedB2.FillColor = LedOFF LedB3.FillColor = LedOFF

End Sub

Private Sub TeslAII-Click() Msg.Alignment = 2 Msg.FontBold =True

Msg.FontSize = 35 Msg.Caption = "PRUEBA DE LAS SALIDAS A LOS

ACTUADORES DEL MODELO F.A." ' HOME

GoSub TestMesa Delay GoSub TestBrazo Delav GoSLb TestGarra Delay GoSub TestTaladro Delav GoSbb Testpateador Delay GoSub TestAlmacenes Delav GoSbb TesiBanda Msg.Caption = "SE HAN FINALIZADO LAS PRUEBAS

End Sub

Private Sub TestBanda-Click0 Msg.Alignment = 2 Msg.FonlBold =True MmFontSize = 40 TIM3 Enabled = True Msg Caption = "TEST A BANDA

' HOME x = o Msg.Caption = "Banda en marcha'

While c c> PzaBanda X = ln8255(PCI) X = X And PzaBanda Dummy = Out8255(PB2, Banda) PBArranque.FillColor = LedON PBParo.FillColor = LedOFF

Dummy = Oui8255(PB2. OFF) PBArranque.Fi1lColor = LedOFF PBParo.FillColor = LedON Msg.Caption = "Pieza al final de la banda" Delay PBArranaue.FillColor = LedOFF

Wend

PBParo.FillColor = LedON End Sub

Private Sub TestBrazo-Click() Msg.Al1gnmenl = 2 Msg.FontBold =True Msg.FontSize = 40 Msg.Caption = 'TESTA1 HUSILLO DEL BRAZO

Msg.Caption = "Inicia la prueba" LedMedio.FillColor = LedOFF LedAbajo.FillColor = LedOFF LedArriba.FillColor = LedON GoSub ABAJO TIM2.Enabled =True

'HOME

LedMen:o I; Co or = LeaOFI; GoS.bARR BA Msg Cap1 on = 'F n de la Prueoa'

ABAJO: '""* MUEVE EL BRAZO HACIA ABAJO Iff x = o a = ü b = O c = o While c c> BrazoBajo

X = ln8255(PB1) a = X And BrazoAlto

li

b = X And BrazoMedio c = X And BrazoBajo If a = BrazoAlto Then

LedArriba.FillColor = LedON Msg.Caption = "El brazo esta arriba" TIM2.Enabled =True

If b = BrazoMedio Then Else

LedArriba.FillColor = LedOFF LedMedio.FillColor = LedON Msg.Caplion = "El brazo esta en medio" TIM2.Enabled =True

If c = BrazoBajo Then Else

LedMedio.FillColor = LedOFF LedAbaio.FillColor = LedON Msg.Cáplion = '"Brazo esta abajo"

End If End If

End If Dummy = Ou18255(PA2. Brazoüaial

' PBAbajo.FillColor = LedON ' PBArriba.FillColor = LedOFF

11 Wend ~ Dummy = Ou18255(PA2, OFF)

PBAbajo.FillColor = LedOFF 'I PBArriba.FillColor = LedOFF Return

ARRIBA: ' '*+* MUEVE EL BRAZO HACIA ARRIBA ***

x = o a = o b = O c = o While c <> BrazoAllo

X = ln8255(PB1) a = X And BrazoBajo b = X And BrazoMedio c = X And BrazoAllo If a = BrazoBajo Then

LedAbajo.FiliColor = LedON Msg.Cap1ion = "El brazo esta abajo" TIM2.Enabled =True

If b = BrazoMedio Then Else

LedAbajo.FillColor = LedOFF LedMedio.FillColor = LedON Msg Caption ="El brazo esta en medio" TIM2.Enabled = True

Else If c = BrazoAllo Then

LedMedio.FillColor = LedOFF LedArriba.FillColor = LedON Msg.Caption = "El Brazo esta arriba"

End If End If

End If Dummy = Ou18255(PA2. Brazosube) PBAbajo.FillColor = LedOFF PBArriba.FiilColor = LedON

Dummy = Out8255(PA2. OFF) PBAbapFillColor = LedOFF PBArriba.FillColor = LedOFF

Wend

Return PBAbajo.FillColor = LedOFF PBArriba.FillColor = LedOFF End Sub

Private Sub TestGarra-Click0 Msg.Alignmen1 = 2 Msg.FontBold =True Msg.FontSize = 40 Msg.Caption = "TESTA LA GARRA"

Msg.Caption = "Inicia la prueba" Dummy = Ou18255(PA2, GarraFA) PBFrenle.FillColor = LedON PBAtras.FillColor = LedOFF

' HOME

Mcg.Cap1ion = "La Garra esta Extendida" TIM3.Enabled =True , Dummy = Ou18255(PA2, GarraFA + Garra) PGCeriar.FillColor = LedON PGAbrir.FillColor = LedOFF Msg.Caption = "La Garra esta Cerrada" TIM3.Enabled = True Dummy = Out8255(PA2. GarraFA) PGCerrar.FillColor = LedOFF PGAbrir.FillColor = LedON Msg.Caption ="La Garra esta Abierta" TIM3.Enabled = True Dummy = Oui8255(PA2. OFF) PBFrenie.FillColor = LedOFF PBA1ras.FillColor = LedON Msg.Caplion = "La Garra esta Relraida" PBFrente.FillColor = LedOFF PBAtras.FillColor = LedOFF PGCerrar.FillColor = LedOFF PGAbrir.FillColor = LedOFF

End Sub

Private Sub TeslMesa-Click() Msg.Alignment = 2 Msg.FontBold =True Msg.FonlSize = 40 Msg.Caption ="TESTA LA MESA GIRATORIA

Msg.Caplion = "Inicia la prueba" MCCW.FillColor = LedON MAA.FillColor = LedOFF MT.FillColor = LedOFF MAB.FillColor = LedOFF MCW.FiilColor = LedOFF GoSub MOV-CW TIM2.Enabled =True GoSub MOV-Ccw Msg.Caplion = "Fin de la Prueba"

' HOME

MOV CW: - ""AVANZA A POSICION CW **' x = o a = O b = O c = o d - O Whiled c> MesaFtePateador

X = in8255(PSl) a = X And MesaFleAA b = X And MesaFleTaladro c = X And MesaFleAB d = X And MesaFtePateador If a = MesaFleAA Then

MCCW.FillCoior = LedOFF MAA.FillColor = LedON Msg.Caption = "Mesa frente al almacen A TIM2.Enabled =True

I f b = MesaFleTaladro Then MAA.FillColor = LedOFF

Else

MT FiIIColor = LedON Msa Caotion = "Mesa frente al Taladro" TIii2.Enabled =True

If c = MesaFteAB Then Else

MT.FillColor = LedOFF MAB.FillColor = LedON ~sg.capt ion = "Mesa frente al almacen 0 TIMZ.Enabled =True

If d = MesaFtePateador Then MAB.FillColor = LedOFF MCW.FillColor = LedON Msg.Caption = "Mesa frente al pateado?

Else

End If End If

End If End If Dummy = Oui8255(PA2. MesaCw) PMCW.FillColor = LedOFF PMCCW.FillColor = LedON

Dummy = Out8255(PA2, OFF) Wend

Return

MOV-CCW: "" AVANZAA POSICION CCW *** x = o a=O b = O c = o d=O Whiled <> MesaHome

X = ln8255(PE11) a = X And MesaHome b = X And MesaFteAA c = X And MesaFteTaladro d = X And MesaFteAB If d = MesaFteAB Then

MCW.FillColor = LedOFF MAB.FillColor = LedON Msg.Caption = "Mesa frente al almacen E TIMZEnabled = True

Flse - .. If c = MesaFteTaladro Then

MAB.FillColor = LedOFF MT.FillColor = LedON ~~~.

* Msg Caption = "Mesa frente al Taladro" TlM2.Enabled =True

Else If b = MesaFteAA Then

MT.FillColor = LedOFF MAA.FIllColor = LedON Msg Caption = "Mesa frente al almacen A TIM2 Enabled =True

Else If a = MesaHome Then

MAA.FillColor = LedOFF MCCW.FillColor = LedON Msg.Caption = "Mesa en HOME

End If End If

End If End If Dummy = Oui8255(PA2, Mesaccw) PMCW.FillColor = LedOFF PMCCW.FillColor = LedON

Wend Dummy Out8255(PA2. OFF)

Return

PMCW.FillColor = LedOFF pMCCW.FillColor = LedOFF End Sub

Private Sub Testpateador-Click0 Msg.Alignment = 2 Msg.FonlBold =True Msg.FontSize = 40 TIM3.Enabled =True Msg.Caption = "PRUEBA DEL ALIMENTADOR DE

PIEZAS A LA BANDA

While q c> PaieaFte q = ln8255(PC1) q = q And PateaFte Dummy = Out8255(PB2, Pateador) PPFrente.FillColor = LedON PPAtras.FillColor = LedOFF

q = o

Wend Msti.CaDtion = "Pateador extendido"

Whié q c> PaleaAtras q = ln8255(PCI) q = q And PateaAtras Dummy = Out8255(PB2. OFF) PPFrenle.FillColor = LedOFF PPAtras FiIIColor = LedON

Wend Msg Caption = "Pateador retraido" Delav PPFrente.FillColor = LedOFF PPAtras.FillColor = LedOFF

EndSub . Private Sub TeslTaladro-Click()

Msg.Alignment = 2 Msg.FoniBold =True Msg.FontSize = 40 TlMX.Enabled =True Msg.Caption = "TESTA LA ESTACION DE

BARRENADO

'**' BARRENA UNA PIEZA DURANTE 3 SEGUNDOS

q - o I.*

While q <> TaladroAbajo q = lnü255(PCl) q = q And TaladroAbajo Dummy = Out8255(PA2. Taladro + TaladroONOFF) PTAbajo.FillColor = LedON PTArriba.FillColor = LedOFF

Wend Msg.Caption = 'Taladro Abajo y barrenando'' Delay Dummy OU18255(PA2. TaladroONOFF) q = o While q c> TaladroArriba

q = ln8255(PCl) q = q And TaladroArriba Dummy = Ou18255(PA2, TaladroONOFF) PTAbajo.FillColor = LedOFF PTArriba.FillColor = LedON

Wend Dummy = Out8255(PA2. OFF) Msg.Caption = "Taladro arriba y apagado" Delay ' PTAbajo.FillColor = LedOFF 'PTArriba.FillColor = LedOFF

End Sub

Tabla de hojas necesarias a imprimir de los componentes electrónicos, para incluir en el reporte técnico del módulo de FA.

,I

,

AUQUII I 9 8 6 Revised March 2000

Order Number Package Number 3M74LSOOM M14A 3M74LSOOSJ M14D ,

3M74LSOON N14A

DM74LS00 Quad 2-Input NAND Gate General Description This device conlains lour Independent gales each o1 which performs the logic N A N D function.

Package Descripllon 14-Lead Small Oulline iniegraled Circuit (SOIC). JEDEC MS-120. 0.150 Narrow 14-Lead Small Outline Package (SOP), ElAJ TYPE II.5.3mm Wide 14-Lead Plaslic Dual-in-Line Package (PDIP), JEDEC MS-001, 0.300 Wide

Ordering Code:

Connection Diagram - Function Table Y . A 0

,

B) 2000 Fairchild Semiconduclor Corporalion 09006439 www.lairchildsemi.com

http://www.lairchildsemi.com

August I986 Revised March 2000

- - =AI RCH ILD 3 E M l C O N D U C i D R T M

Order Number Package Number lM74LS240WM M20ü lM74LS240SJ M20D lM74LS240N N20A lM74LS241WM M20ü lM74LSZ41N N20A

DM74LS240 DM74LS241 Octal 3-STATE BufferlLine DriverlLine Receiver

Package Descrlptlan 20.Lead Small Outline Integrated Circuit (SOIC). JEDEC MS-013. 0.300 Wide 20.Lead Small Outline Package (SOP). EtAJ TYPE tl , 5.3mm Wide 2O.Lead Plaslic Dual-In-Line Package (PDIP). JEDEC MS-001. 0.300 Wide 2O.Lead Smsll Outline Integrated Circuit (SOIC). JEDEC MS-013. 0.300 Wide 20-Lead Plastic Duat.tn.Line P a c h ~ g e (PDIP). JEDEC MS-001. 0.300 Widü

General Description r h e m bvllerdl ine drivers a re designed to improve both the x i l o rmance and PC board density o1 S T A T E bullersl i r ivers employed as memory-address drivers. clock di iv- BIS. and bur-oriented trsnrmittsrrlreceivers. Featuring 100 m V o1 hysiererls SI each low c ~ i r s n t PNP data line nput, lhey provide improved noise rsjeclion and high ianoul oulpyls and can be used lo drive terminsled tines down to 133li.

Features I 3-STATE outputs drive bus lines dirsclly I PNP inputs reduce DC loading on bus lines I ~ y s t e i e s i s a tda la inputs improver noise margins I Typical I o L (r ink curIenl)

rn Typical lo" (source Current)

I Typical propagation delay times

Noninverting 12 ns

24 mA

-15 mA

Inverting 10.5 ns

I Typical enableldisable time I S n~ I Typical power dissipation (enabled)

inverting 130 mW Noninverting . 135 mW

O 2000 Fairchild Semiconductor Corporalion OS006411 www.lairchildsemi.com


(HOME-) BANDA c3

X=INP(PBI)

I I

OUT PA2. Brazosube

e3 RETURN

r"i w, s. si. s2=0

PzaBanda

PraBanda

r--+-l S=INP(PAI)

fi SENSOR

L

Color

SENSOR

f OUT PB2,

Banda

I

(3 RETURN

( PATEA PIEZA

I I P=O

P=INP(PCl)

c? RETURN

TOMA PIEZA u

P=INP(PCl)

P=P AND GartaFte

OUT PEZ, GarraFa

RETURN

.

..

ALMACENA

i - l WNP(PA1)

PzaAAl

NO

Medio

W=INP(PBl)

W=W AND ErazoMedio

BrazoBaja

PzaAB2

NO

o Bajo

W=INP(PBl)

OUT PA2.

I

Y5 SLEEP 2

r - 5 Q=lNP(PAl)

ApéndiceG: , .

Listado de componentes Electrónicos

INICIO

INICIALIZA

SENSORES

GARFA AL ALMACEN

SELECCIONA

ALMACENA

1 i I=I INP(PC1)

l=l AND PaieaAtras

OUT PEZ, OFF

o f

BANDA

I I "" I I &, PIEZA

ALMA C E N

ARRIBA

ESPACIO SIN PZAS EN

ALMACEN B

PIEZA

SENSORZ=I 6 detectado

plástico claro"

BANDA

GARRA A POS IC I ON

GARRA AL PATEADOR

il: deiectado madera"

DETIENE BANDA

GARRA A POSICION.

o TALADRO

+ DEJA

'PIEZA

OUT PB2. SujetaTaladio

TALADRO en I OUTPB2,OFF I

TOMA PIEZA

GARRA AL ALMACENA

ARRIBA

DEJA PIEZA

(+)

DEJA PIEZA

W=INP(PCI)

W=W AND GarraFie

! *I OUT PA2.

RETURN

H=INP(PCI)

OUT PAZ. TaladrotTaladroOFF

Q=iNP(PAI)

Q=Q AND PzaABl

OUT PAZ. TaladroONOFF

23 RETURN

BRAZO ABAJO a I I 0-0 --++

Brazoüajo

Q=INP(PBl)

Q=Q AND BrazoAlio

OUT PAZ,' GarracBrazoBaja

I e3 RETURN

( BRAZOARRIBA 1

BrazoAlto Garra

Q=INP(PBl)

L I

(i RETURN

( GARRAAL ) ALMACENA *

P=O

OUT PAZ, OFF

P=INP(PBl)

A P=P AND

I

(i-- RETURN

ALMACEN B

1 P=O 1

FteAB Garra

P=INP(PBI)

OUT PAZ, Garra+MesaCW

A RETURN

.I

. . . . . ~ ~ ~ , . . .. , . .

GARRA AL PATEADOR

FtePateador

P=iNP(PBI)

MesaFtePateador

GARRA A POSlCiON CCW

P=INP(BH311)

P=P AND MesaHome

OUT PAZ, L MesaCCW

t RETURN e3 RETURN

ii7 RETURN

EN ALMACEN B

Q=Q AND PraA81

PzaABl

NO

I w=o I

W=INP(PBI)

W=W AND BraroMedio

OUT PAZ. Garra+ürazoBaja

f5 Q=INP(PAI)

PzaAB2

o W=INP(PBI)

W=W AND BrazoBaio

I I

-I SLEEP 2

RETURN

Abso'lute Maximum RatingSINote 1)

Supply Voltage 7 v Input Voltage 7 v Operating Free Air Temperature Range Storage Temperature flange

O'C to t7Q.C - 6 5 T to +150'C

Symbol PBramelB, M In Nom MBX

cuppiy Voltage 4.75 5 5.25 HIGH Level Input Voltage 2 LOW Level Input Voltage 0.8

v c c VIH VIL

l 0 L T A Free Air Operating Temperalure O 70

Ion HIGH Level Output Current -1 5 LOW Level 0"lP"t current 24

uoita V V V

mA m A ' C

3 www.lairchildssmi.cpm

U z 4 a r

a O

N . U z 4 o r u> h)

5

;witching Characteristics

www.lairchildsemi.com 4

il


. -

August 1986 Revised March 2000

DM74LS244 Octal 3-STATE BufferlLine DriverlLine Receiver General Description Theee bullerrfline drivers are designed to Impiove both Ihe peilormsnce and PC board density o1 3.STATE bullersl drivers employed as memory-address drivers. clock driv. WE, and bus-orienled tiansmitterslieceivers. Fealui ing 400 m V o1 hySiem6is at each low cwrenl PNP data line input, lhay provide improved noise rejection and high lanoul out. puts and c m be used to drive ierminated lines down to 13311

Features I 3-STATE outpuls drive bus lines directly I PNP inputs reduce OC loading on bus lines I Hysteresis at dala inputs Improves noise margins m Typical loL (sink curieni) 24 mA

I Typical lo" (source currenl) -15 mA

I Typical propagation delay limes inverting 10.5 ns Noninveriing 12 ns

m Typical enablaldi iable time I Typical power dissipaiian (enabled)

1 8 ns

Inverling 130 mW Noninverting 135 m W

Ordering Code: Package Number

2O.Lead Small Outline MZOO ZO.Lead Small Oullino

Order Number Package Number Package Description lM74LS244WM lM7dLS244SJ lM74LS244N

MZOB MZOO NZOA

2O.Lead Small Outline lnfegraisd Circuil (SOiC), JEOEC MS.013, 0.300 Wide ZO.Lead Small Oullino Package (SOP). EIAJ TYPE II.5.3mm Wide 20-Lead Plastic Dosl-lo-Line Package (PDIP), JEDEC MS-001. 0.300 Wide

Package Description lnfegraisd Circuil (SOiC), JEOEC MS.013, 0.300 Wide Packaoe ISOPI. EIAJ TYPE 11 5 3mm Wide

Function Table I InDuts I 0 " l D " l I -

G A Y L L L L H H " X 2

O 2000 Fairchild Semiconductor Coiporalion OSO08442 www.lairchildsemi.com

b

!

.. . ., , . . . . . .. .. .


Symbol Parameter Mi" Nom vcc . svpp1y voltage 4.75 5 viH HIGH Level Input Voltage 2 VIL LOW Level lnputvollage Ion HIGH Level Output Current 101 LOW Level o u t p u l Current r, Free Air Operatinq Temoerature o

M B I Units 5.25 V

V 0.8 v - 1 5 mA 24 mA 70 'C

< . I Vi, =Mm. 10" = - I mA Vcc = Min. VIH i Min VIL = Max. 10" i -3 mA 2.4 3.4 V

I

Symbol

1, 1YS

'O"

Vcc - Mi". V,, i Min

VIL-O.~V.IOH =Max 2

'Oi 0.4

0.5 V

Mln Typ Max (Nole 2)

Parameter Candltlons untta

Input Clamp VdtagE Vcc i Min, i) i -38 mA -1.5 V

Hylelofi. (V,. -Yr.) Vcc i Min 0.2 0.4 V Dole InputrOnh/ HIGH Love1 Ovlput Voiloge " - Vcc i Min. VI" = Min

www.laiichildssmi.com 2

http://www.laiichildssmi.com

Switching Characteristics

3 www.lairchildsemi.com


.

- FA1 RCHILD - S E MICONDUCTOR 1LI

DM74LC86 Q u a d 2-Input E x c l u s i v e - O R G a t e General Description This device conlains lour independenl gales each o1 which perloims the logic exeiurive.0R Iunclion.

Augusl1986 Revised March 2000

Ordering Code: Order Number IPackaris Number I PaCkBga Dercrlptlon

Connection Diagram Function Table Y i A eB ü = A B + A i V r r 84 1 4 Y4 03 A 3 Y 3

&I 81 Y 1 A l 82 Y2 GND

www.lairchildsemi.com 2000 Fairchild Semiconductor Corporation DS006380


Recommended Operating Conditions I

www.lsirchildrem i k o m 2

N a t i o n a 1 S e m i c o n d u c t o r EJ May 1998

L M 1 50/LM 350AIL M 350 3-Amp Adjustable Regulators General Description The L M t 5 0 series 01 adjustable 3-terminal posilive VOlIage regulaloir is cspsbte 01 supplying in excess o1 3A oye, a 1.2v lo 33V output range. They ai0 exceptionally easy to use and require only 2 external re~ is tors to set the output voltsge. Further. both line and toad regulation 818 compa- rable to discrete designs. Also, the L M t 5 0 is packaged in standard transiftor packages which are easily mounted and handied. In addition to higher psrtormance than i ixsd regulators, the L M t 5 0 series otieie lul l overload protection available only in IC's. Included on the chip are current limit. thermal overload protsction and sate area protection. All overload protection circuitry remains fully tunctionat even i í t hb adjustmenl terminal io accidentally disconnected. Normally, no c a p ~ c i t o r ~ are needed u n l s ~ ~ the device is situ- aied more then 6 inches irom the Input litter c ~ p a c i t o r s in which case an input bypsrs is needed. An output capacitor c m be added lo improve t rsn~ien l m s p o n 6 ~ . while bypass. Ing the sdjustment pin wil l Increase the regulator's ripple re.

Besides replacing l ixed regulators 01 discrete designs, the LM 150 is UÍSIUI in a wide vsiisty o1 other applicalions. Since tho regulator is 'ttosting' and sees only the input-to.output diiterential uoliage. supplies 0 1 ~ w e i a l hundred volts can be regulated as long 8s the mmimum inpul to output dilierentiat is not exceeded, I.%. avoid rhort.circuiting the output. By connecting a fixed re8istor between the adjurtrnenl pin end output, lhe L M t 5 0 can be used 8s a precision current

jBCli0".

regulator. supplies with electronic shutdown can be achieved by clamping lhe adjustment terminal l o ground which programs the output to 1.2V where mast loads draw little Current. The part numbers in the L M t 5 0 series which have a K suitix are packaged in a standard StselTO.3 package. while those with a T suliix 818 packaged in 8 TO.220 plastic package. The LM150 is rated lor -55'C 5 T, 5 t150'C. while the LM350A is rated lor -4O'C 5 T, < t t 2 5 ' C . and the LM350 is is led lor O'C S T, S t125'C.

Features rn Adjustable output down lo 1.2V rn Guaranteed 3A outpul wrrent m Guaranteed thermal regulation m Output is short circuit piolecled

Current limit c o n ~ t a n l with temperature P' Product Enhancement tested 86 dB ripple iejeciion Guaranteed 1% output voltage tolerance (LM350A) Guaranteed rnax. O.Ot%N line regulation (LM350A)

.,Guaranteed max. 0.3% load iegulation (LM350A)

Applications . constsnt CUrienl regutators Adjustable power upp plies

rn Battery chargers

Connection Diagrams

( T O 4 STEEL] Msla l Can Package

casa I< 0" lp" l

Bottom View O i d r i N u m b e r LMlSOK STEEL

or LM350K STEEL See N C Package Number K02A

Order Number LM150KIBñ3 See NS Package Number K02C

(TO-220) P l a ~ l l c Package

VOW

Front View Order Number LM350AT or LM350T

See NS Package Number TO38

r 5z A cn

r o VI O

r w Ln O

E I

D

I . 4) D 3 U D P c

Dl U m W m

-. I -

(B

Lead Temperature Mata1 Package (Soldering. 10 sec.1 Plastic Package (Soldering. 4 sec.1

Absolute Maximum Ratings (Nots 11 11 Mll l tary/Aiaioapace epecllled davlces are ' requlrad, please contact the Nstlonal Semlconduc io r Ca les Ol l lce l D l i l r lbuto is tor avs l lsb l l l ty and spec l l i ca l i on r . (Noto 4)

Power Dissipation Internstiy Limited LM350A Inp"t.0"tp"t Voltage Dilteiential Stor8ga Temperature -65'C lo t t 5 0 ' C

EsD Tolerance Operating Temperalure Range

LM150

t35V LM350

Parameter Condllions LM150 Mln I Typ I Max

300'C 260'C

TBD

U"lIS

-55'C 5 T , 5 +150'C -4O'C 5 T, 5 +125'C

O'C 5 T, < t125'C

Line Regulation

Load Regulalion

10 mA 5 IOU, 5 3A. P 5 30W 3V 5 (V,M - V,,,) 5 35V (Note 3) 0.005 0.01 %N

0.02 0.05 %N 10 m A 5 lours 3A (Note 3) 0.1 0.3 %

Thermal Regulation Adjustment Pin Currenl Adiuslmenl Pin Current Change

Minimum Load Curieoi Current Limil

Tempeialurs Stability

0.3 1 % 20 ms Pulse 0.002 0.01 %Ny

50 1 O0 PA 0.2 5 P A 10 m A 5 loui 5 3A. 3V 5 (V,N - V,,,) s 35V

TMIN 5 TJ 5 T M A x 1 % v,, - VOUi = 35v 3.5 5 mA v,. - Y,", 5 1ov 3.0 4.5 A

RMS Output NOISB. % o1 Y,,, Ripple Rejection Ratio

Long-Term Slabiiity Thermal R e ~ i 6 t m c e , Junction to c a s e Thermal Resistance, Junclion to Ambient (No Heat Sink)

Electricat Characterist ics . .

V,, - Y,,, = 30V 0.3 1 A 0.001 % 10 H I 5 I 5 I o kHz

Voui = IOV, I = 120 H z , CAD, = O pF 65 dB VovT = IOV. I = 120 H z , C,,, = IO p F 66 86 dB T, = 125%. 1000 h r r 0.3 1 % K Package 1.2 1.5 'CnV

K Package 35 'CNy

Specilicalions wilh standard lyps lace are lor T - 25' , and l h m e with bo ld lace lyps apply oier lul l Operating Tempera. lure Range. Unless otherwise Spacitied, VI, - b,,, T 5 V . and I = i o mA. Note 2

3 v 5 WN - Y,,,) 5 35v .

Electrical Characteristics (Conlinued)

P m m e l e r Conditlons LM350A Min Typ Max

Minimum Load Current Y,, - Y,,, = 35v 3.5 10 Temperature Stability T W S 1, < TMAX 1

current Limit v,. - v,,, < I O V 3.0 4.5

LM350 Units

1 % 3.5 10 m A

3.0 4.5 A

Mln Typ M a x

V,, - VouT = 30V 0.3 1 0.25 1 I A '

V O W

Ripple Rejection Ratio

Long-Term Stability Tlisrmal R B S I I I ~ C B , Junciian

il

Your = IOV , I = 120 H z , CAD, = O pF 65 65 dü V,,, = 1OV. I = 120 Hz, C,,, = 1 0 p F 66 86 66 86 dü T, = 125'C. 1000 hrs 0.25 I 0.25 1 % K Package 1.2 1 . 5 ' C I W

IO case T Package 3 4 3 4 'CIW

!I

Typical Performance Characteristics (continued)

~ l p p l s Relsctian ,I , , , , , , , ,

Output impedance

Ripple Rejection , m , , , , , ,

Llne Tianslenl Response

Ripple Rejection

0.0, I., I

Load Trsnslsnl Reepan3e

N a t i o n a I S e m i c o n d u c t o r tfJ LMD18201 3 A , 55V H-Bridge General Description The LMD18201 is a 3A H-Bridge designed for motion control applications. The device is built using a multi-technology process which combines bipolar and CMOS control circuitry with DMOS power devices on the same monolithic stntcture. 7he H-Bridge configuration is ideal for driving CC and step b r motors. The LMDI8201 accommodates peak output currents up to 6A. Current sensing can be achieved via a small sense resistor connected In series with the power ground lead. For current sensing without disturbing the pait? of current to the load, the LMD18200 is recommended.

Features Ni

I Delivers up to 3A continuous output, Operates at supply voltages up to 55V i Low RDsI,,) typicaily 0.33fi per switch

October 2Mx)

rn rn and CMOS compatible inputs No "shoot-through current Thermal warning flag output at 145'C

m Thermal shutdown (outputs off) at 170'C internal clamp diodes Shorted load protection internal charge pump with external bootstrap capability

Applications CC and stepper motor drives

rn Position and velocity SeNOmeChaniSmS m Factory automation robots

Numerically controlled machinery rn Computer printers and ploners

~ F u n ctio n a I D ¡a g ra m

THERMAL FLAG OUTPUT BOOTSTRAP I OUTPUT 1 Vs OUTPUT 2 BOOTSTRAP 2 I 10

o

OlRECnON

BRAKE

PWM

I THERMAL SEN S IN G

UNDERVOLTAGE CHARGE LOCKOUT PUMP

DRIVE OVERCURRENT

DElECTION

SHUTDOWN 4 3-

4- LOGIC 5-

INPUT

¿ 7 8 Power Ground/Ssnrs

Signal Ground osoIo>Ds-!

flGURE 1. Functional Block Diagram of LhlD18201

Www.natiOnal.c0m !O00 National Semiconductor Corp6ralion Ds010793

- . il

. . . . , .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .

Connection Diagram and Ordering Information

. . .. ~ .. . ... .. ..-. . . . . . .

/ I - 11 > BOOTSTRAP 2 OUTPUT 2 THERMAL FLAG OUTPUT

O SIGNAL GROUND

POWER CROUND/SENSE

Vs POWER SUPPLY

PWM INPUT

BRAKE INPUT

DIRECTION INPUT

OUTPUT 1

> BOOTSTRAP I

L MOUNTING TAB CONNECTED TO GROUND (PIN 7)

Top View Order Number LMD18201T

See NS Package Number TAIIB

1 w w w nallOnsl corn 2

I _

3w Absolute Maximum Ratings (Note I ) I, 150’C

if MiliialylAerospace specified devices are required, Junction Temperature, T J ~ ~ w 1500V please contact the National Semiconductor Sales Office/ -4o’c to +150’C

3 w c Total SUDD~Y Voltaae (Vs, Pin 6)

Power Dissipation (T,, = 25’C. Free Air)

ESD Susceptibility (Note 4)

6 0 ~ . Lead Temperature (Soldering, 10 sec.) Distributors for availability and specifimtionc. Storage Temperature. TsrG

I Sinking Outputs, loUT = 3A

- . -

Operating Ra t ingS(N0 te I) Voltage at Pins 3, 4, 5 and 9 12v Va,, + 16V Voltage at Bootstrap Pins (Pins 1 and 11)

Continuous Output Current (Note 2) 3A v, Supply Voltage

Sense Voltage (Pin 7 to Pin 8)

-4o’c to +125’c +12v to +55v

’ Peak Output Current (200 ms) 6.4 Junction Temperature, TJ

Power Dissipation (Note 3) 25w +0.5V to -1.OV

1 m e f&ioVnq specifications apply for V, = 42V, unless otherwise specified. Boldface limits apply over the entire operating temp6rature range, 4 C 5 TJ 5 +I25 C, ai other limits are for TA = TJ = 2SC.

300 ns

I Sinking Outputs, loUT = 3A I ns I Sourcing Outputs. loUT = 3A I_ 100 I I :

80 ns brof f i 1 Sourcing Outputs. louT = 3A I m I I ns Output Turn-OH Delay Times

1 Sourcing Outputs. loUT = 3A l . 75 I I ns I I Sinking Outputs. lour = 3A 200 ns

t,, jl tcpn I1

Sinking Outputs, loUT = 3A 70 n s 1 IiS Pins 3. 4 and 5

20 IiS No Bootstrap Capacitor Minimum Input Pulse Mdth Charge Pump Rise Time

Nole 2: Cas Application inlormalion 101 delails regarding Current limiting. N o l e 3 : The maxlmum power dlsripaiion must bn derated a l elevated temparatures and Is a lunclton o1 T J ~ ~ ~ , ) , eJA, and TA. The maximum alIowBble power dissipation a t any temperaturs Is Po(mai] = (TJ(mir) - T A I I ~ J A . or Ihe number given in the Absolute Ratings. whichever is tower. The.typiea1 thermal re6istanc~ lrom luncti in to casu IüJe) is I.O’CNI and lrom.iunction to ambienl (eJA) is 3o’CIw. For guaranteed operation T ~ ~ ~ ~ . ~ = IZ’C. Noto 4: Humawbody model. 100 PF discharged thinugh o 1.5 kfi resistof. Excepl Bootstrap pine (pins I and Ill Which are prolecled to iooov o1 ESD. Note 5: All limits a le too% production tesled a l 25’C. Temperalum e l i t r ~ m e limits are quaianteed via ce r ie la t i~n using accepted S o c (Sialirtical Ouatity Contioi) methods. A l l limit$ 818 used to cslcuiale AOOL, (Awwge Outgoing Ouslity Level). Note 6: Output cU<IBntS 818 pulsed (Iw < 2 ms. Duly Cycle C 5%).

,

t,, j!

I- s o 2

m N O

I Sinking Outputs, loUT = 3A 70 n s 1 IiS I Pins 3.4 and 5 I Minimum Input Pulse Mdth

I 20 I IiS

. -._ . . ...

r C c. a C a r

-

I

I1

I1

Typical Appl icat ion C (Continued)

r 5 v O

Motor Voltage ?

t 9 -' L LMDIBZOI Motor LM629

Bu$ Msgnltude 10°F-

1 Braksl , - - /

2 or 3 / incoder

Ds0107~1-10

FIGURE 7. Basic Motor Driver

CURRENT SENSING In many motor control applications it is desirable to sense and control the current through the motor. For these types of appllcations'a companion product. the LMD18200, is also available. The LMD18200 is identical to the LMD18201 but has current sensing transistors that output a current directly proportional to the current conducted by the iru upper DMOS power devices to a separate current sense pin. This technique does not require a low valued. power sense resistor and does not subtract from the available voltage drive to the motor. TO sense the bridge current through the LMD18201 requires the addition of a small Sense resistor between the power groundsense pin (Pin 7) and the actual circuit ground (see Fisura 8). This resistor should have a value of 0.1~1 or less to

stay within the allowable voltage compliance of the sense pin. particularly at higher operating current levels. The voltage between power groundsense (Pin ') and the signal ground (Pin 8) must stay within the range of - l V to +0.5V. Internally there is approximately 25n between pins 7 and 8 and this resistance will slightly reduce the value of the ex- terna1 sense resistor. npproximateiy 70% of the quiescent supply current (IO mA) Rows out of pin 7. This will cause a slight offset to the voltage a c r w the sense resistor when the bridge is not conductlpg. During reverse recovey of the internal protection diodes the voltage compliance between pins 7 and 8 may be exceeded. The duration of these spikes however are Only 'O0 ns and do "Ot have enough time or energy to disNpt the operation of the LMD18201.

+55v Q

. Dlrsstlon PWM -

- - DSOlOlPS < I

FIGURE 8. Current Sensing

www.nalional.com 8

..l. . . . , . ~~ . . , . . . .. ... .. __ . . ... . . . . . . . . . ,.

http://www.nalional.com

., .. ULN2001A, ULN2002A, ULN2003A, ULN2004A

DARLINGTON TRANSISTOR ARRAYS

HIGH-VOLTAGE HIGH-CURRENT DARLINGTON

I:: 500-mA Rated Collector Current (Single Output) High-Voltage Outputs. . .50 V Output Clamp Diodes Inputs Compatible With Various Types of Logic Relay Driver Applications Designed to Be Interchangeable With SDraaue ULN2001A Series . -

description

D OR N PACKAGE (TOP VIEW)

The ULN2001A, ULN2002A, ULN2003A, and ULN2004A are monolithic high-voltage, high-current Darlington transistor arrays. Each consists of seven npn Dariington pairs that feature high-voltage outputs with common-cathode clamp diodes for switching inductive loads. The collector-current rating of a single Dariington pair is 500 mA. The Darlington pairs may be paralleled for higher current capability. Applications include relay drivers, hammer drivers, lamp drivers, display drivers (LED and gas discharge), line drivers, and logic buffers. For 100-V (othetwise interchangeable) versions, see the SN75465 through SN75469.

The ULN2001A is a general-purpose array and can be used with TTL and CMOS technologies. The ULN2002A is specifically designed for use with 14- to 2 5 4 PMOS devices. Each input of this device has a zener diode and resistor in series to control the input current to a safe limit. The ULN2003A has a 2.7-kn series base resistor for each Darlington pair for operation directly with TTL or 5-V CMOS devices. The ULN2004A has a 10.5-kb2 series base resistor to allow its operation directly from CMOS devices that use supply voltages of 6 to 15 V. The required input current of the ULN2004A is below that of the ULN2003A, and the required voltage is less than that required by the ULN2002A.

logic symbol?

J COM

18 I C

28 2 c

3 8 3 c

48 4 c

5 8 5 c

6 8 * 6C 7 8 7 c

tThis symbol is in accordance wifh ANWIEEE Sld 91-1984 i!

' and IEC Publication 617-12.

logic diagram

18

28

38

4 8

58

68

7 8

COM

I C

2 c

3c

4 c

5 c

6C

7 c

PROCUClWN DATA Inlormalion 1% airred as o1 pbletim dale. Fi6d"dl u i n l m I O rpeurmitionr pi l h i Vrmr o1 Pias 1nrUurnml5 nindara~anialProd~mpatriing dD(I n a m i i ~ O i y i & c tcf""~orai1 pirmiurr.

Copyright D 1993. Texas lnstrumenls Incorporated

INSTRUMENTS 11

/i 1 POST OFFICE BOX 655303 DALLAS, TEXAS 75265

.. _ _ -

ULN20OíA, ULN2002A, ULN2003A, ULN2004A DARLINGTON TRANSISTOR ARRAYS SLRS027- DECEMBER 1976- REVISED APRIL 1993

cchem'aticc (each Darlington pair) COM

output c

Input B wT E

ULN2001A

Input B

' ULN2002A

COM

ULN2003A: RE = 2.7 kR /, ULNZOO4A: RE = 10.5 kn

All reslslor values shown are nominal.

/i Input B

ULN2003A, ULN2004A

/i Input B

ULN2003A: RE = 2.7 kR /, ULNZOO4A: RE = 10.5 kn

ULN2003A, ULN2004A All resisior values shown are nominal.

absolute maximum ratings at 25°C free-air temperature (unless otherwise noted) I t Collector-emitter voltage ........................................... . . . . . . . . . . . . . . . . . 50V

Peak collector current (see Figures 14 and 15) Output clamp current, ¡OK .......................

Input voltage, VI (see Note 1) ................................................................ 30 V ................................. 500mA ................................. 500 mA

Total emitter-terminal current . . . . . . ..................................................... -2.5A Continuous!otal power dissipation ..................................... See Dissipation Rating Table Operating free-air temperature range, TA ............................................. -20°C to 85°C

... -65°C to 150°C ..................... 260°C

....

........................................ Storage temperature range, Tsts Lead temperature 1,6 mm (1/16 inch) from case for 10 seconds . . . . . . .

NOTE 1: All vollage values are wilh respect lo the emiller/subslraie terminal E, unless olherwise noted.

DISSIPATION RATING TABLE

TA = 25°C DERATING FACTOR TA = 85% PACKAGE POWER RATING ABOVE TA = 25°C POWER RATING D 950 mW 7.6 mWPC 494 mW

. N 1150mW 9.2 mWPC 598 mW

I!

.~ . 2 '.I

* TEXAS INSTRUMENTS POST OFFICE BOX 655303 DALLAS, TEXAS 75265

ULN2001A, ULN2002A, ULN2003A, ULN2004A DARLINGTON TRANSISTOR ARRAYS

ULN2003A

SLRS027- DECEMBER 1976-REVISED APRIL 1993

ULN2004A

electrical characteristics, 1

IC = 125 rnA

PARAMETER

5

Vi(on) On-stat? Input voltage

IC = 200 rnA'

[CEX Collector cutofl current

2.4 6

VF C amp lorward YO iage

6

li(o[f) Off-state input current

IC = 250 rnA 2.7 V C E = ~ V V

IC = 275 rnA 7 IC = 300 rnA 3 Ir = 350 rnA 8

1 1 Input current

5

IR Clamp reverse current

I1 = 250 PA. IC = 100 rnA 1 0.9 1.1 0.9 1.1 I1 = 350 ILA. IC = 200 rnA 1 1 1.3 I 1 1.3 V

~ - d l Input capacitance

1

8

= 25°C (unless otherwise noted)

I1 = 500 @, IC = 350 mA . 1.2 1.6 1.2 1.6 V c ~ = 5 0 V , I l = O 50 50

VCE=50V, l t = O 1 O0 100 iin

IF=350mA 1.7 2 1.7 2 v

50 65 50 65 iin

Tn=70"C vI = 1 v 500

V c ~ = 5 0 V , Ic=SOOfl , Tn = 70°C

4

I,

VI = 3.65 V 0.93 1.35 V1=5V 0.35 0.5 rnA V,=12V i i dr;

7 50 50 V R = ~ O V ' '

rin VR = 50 V, TA = 70°C 1 O0 1 O0

VI = o. 1=1MHz 15 25 15 25 pF

TEXAS INSTRUMENTS POST OFFICE BOX 655303 DALLAS. TEXAS 75265 3

- ~ - ~ ~ ~ , , , I.

ULN2001A, ULN2002A, ULN2003A, ULN2004A DARLINGTON TRANSISTOR ARRAYS SLRSOZ7- DECEMBER 1976- REVISED APRIL 1993

APPLICATION INFORMATION

ULN2002A V vss

Figure 16. P-MOS to Load

'VDD ULN2004A V

'I

ULN2003A V vcc

Output 7

Figure 17. l T L to Load

vcc ULN2003A V

I I I

. .- output y

Figure 18. Buffer for Higher Current Loads Figure 19. Use of Pullup Resistors to Increase Drive Current

h

POST OFFICE BOX 855303 DALLAS. TEXAS 75265

INTERFAZ PERIFERICA PROGRAMABLE (8255)

El P.P.I. (Interface Periférica Programable) es un dispositivo de EIS general, programable, capaz de controlar 24 lineas con diferentes configuraciones (entradalsalida) y hasta 3 modos de operación.

DESCRIPCION DEL INTEGRADO

Conexiones del 8255 con el exterior:

DO ... D7: RESET: C)

-RD:

-WR: 8255 A0 ... AT:

PAO. .PA7: PBO..PB7: PCO..PC7:

Bus de datos bidireccional de 3 estados. Esta señal borra el registro de control y todos los puertos (A, B y

son colocados en modo de entrada. Utilizada por la CPU para leer la información de estado o datos procedentes del 8255. Utilizada por la CPU para enviar palabras de control o datos al

Líneas de dirección: permiten seleccionar uno de los 3 puertos o él registro de control. Puerto A: puerto de entradalsalida de 8 bits. Puerto B: puerto de entradalsalida de 8 bits. Puerto C: puerto de entradalsalida de 8 bits.

DESCRIPCION FUNCIONAL

Las dos líneas de direcciones definen cuatro puertos de entrada salida en el ordenador: los tres primeros permiten acceder a los puertos A, B y C; el cuarto sirve para leer o escribir la palabra de control. El 8255 esta dividido en dos grupos internos .: el grupo A, formado por el puerto A y los cuatro bits mas significativos del puerto C; y el grupo B, constituido por el puerto B junto a los cuatro bits menos significativos del puerto C. El puerto C esta especialmente diseñado para ser dividido en dos mitades y servir de apoyo a los puertos A y B en algunos sistemas.

PROGRAMACION DEL 8255

GRUPO A

El 8255 soporta 3 modos de operación: el modo O (entrada y salida básica), el modo 1 (entrada y salida con señales de control) y el modo 2 (bus bidireccional de comunicaciones). Tras un reset, los 3 puertos quedan configurados en modo entrada, con las 24 líneas puestas a "1" gracias a la circuiteria interna. Esta configuración por defecto puede no obstante ser alterada con facilidad. El modo para el puerto A y B se puede seleccionar por separado; el puerto C esta dividido en dos mitades relacionadas con el puerto A y el B. Todos los registros de salida son reseteados ante un cambio de modo, incluyendo los biestables de estado. Las configuraciones de modos son muy flexibles y se acomodan a casi todas las necesidades posibles. Los tres puertos pueden ser accedidos en cualquier momento a través de la dirección de entrada salida que les corresponde. La palabra de control a enviar a la cuarta dirección es:

GRUPO B L A

ii

1 D6 D5 D4

I

D3 D2 D I DO

Modo . 4 ' 1 0 0 - 0 I ' 01- 1 Puerto A d

1 x- 2 baja) -

Puerto C (parte alta)

I

Pu a rtoC(parie

__* Puerto B

O = Salida I = Entrada

'I

li

MODOS DE OPERACIÓN DEL 8255

Modo O Esta configuración ' implementa simples funciones de entradalsalida para'cada bit de los 2 puertos de 8 bits y los 2 puertos de 4 bits; los datos son leídos y escritos sin mas, sin ningún tipo de control adicional. Los puertos pueden ser configurados de entrada (sin latch) o salida (los datos permanecen memorizados en un latch)

Modo 1 Este modo es entrada y salida a través de un protocolo de señales. Existen 2 grupos (A y B) formados por los puertos A y B más el puerto C, que es repartido a la mitad entre ambos grupos para gestionar la señal de control. Tanto si se configura de entrada como de salida, los dos permanecen en un latch. Con este modo es factible conectar dos 8255 entre sí para realizar transferencias de datos en paralelo a una velocidad considerable.

I! Modo2 En este modo se constituye un bus bidireccional de 8 bits, por el que los datos pueden'ir en un sentido o en otro, siendo el flujo regulado de nuevo por señales de control a través del puerto C. Este modo solo puede operar en el grupo A.

Nota Existen varias combinaciones posibles de estos modos, en las que las líneas del puerto C que no son empleadas como señales de control pueden actuar como entradas o salidas normales, quedando las líneas de control fuera del área de influencia de los comandos que afectan las restantes. EL 8255 EN EL PC

El 8255 es exclusivo de los PCIXT; ha sido eliminado de la placa base de los AT y PSl2, en los que ciertos registros realizan algunas funciones que en los PC/XT realiza el 8255; por ello, en estas maquinas NO se puede programar el 8255 (ha sido eliminado y no existe nada equivalente)

i

-. .*hl* ,.+. .... '3 ,,,,. . , .... . ,

INTERFACE PERIFERICA PROGRAMABLE ( P.P.I. )

82.55

34 33 32 31 30 29

27 2a

5 36 9

35 6

a

7 26

D5. D6 D7

RD WA' OR '

A I RESET cs

GND vcc

PA5 PA6 .PA7

PBO PBI PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7

PCO PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 Pr.7

-~ -_.-I

. .

I .................... p .......... ......................... i i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I!

.......................

n

Section 2 Contents GAL AND PAL DATASHEETS GALlEVfj/A 20-Pin Generic Array Logic Family ......................................... GAL20V8/A 24-Pin Generic Array Logic Family ......................................... GALl6VBQS 20-Pin Generic Array Logic Family ........................................ GAL20V8QS 24-Pin Generic Array Logic Family ........................................ GAL22V10 Generic Array Logic ...................................................... GAL20RA10 Generic Array Logic ..................................................... GAL6001 Generic Array Logic ........................................................ ECL PAL10/10016P8 Combinatorial PAL .............................................. ECL PAL10/10016P8-3 3 ns Combinatorial PAL ........................................ ECL PAL10/10016PE8-3 3 ns Combinatorial PAL ....................................... ECL PAL10/10016P4A Combinatorial PAL ............................................ ECL PAL10/10016P4-2 2 ns Combinatorial PAL ........................................ ECL PAL10110016C4-2 2 nc Combinatorial PAL ........................................ GAL AND PAL APPLICATION EXAMPLES

1.0 BasicGates .................................................................. 2.0 Basic Flip-Flops ..............................................................

. 3.0 4.0 Dual 840-1 Multiplexer ......................................................... 5.0 7-Bit Counter with farallel-Load ................................................ 6.0 10-Bit Up/Down Counter ...................................................... 7.0 8-Bit Barrel Shifter ............................................................ 8.0 Hexadecimal 7-Segment Display Encoder ........................................ 9.0 Dual-Port RAM Controller .......................................................

10.0 CPU Board Random Control Logic .............................................. GAL AND PAL APPLICATION NOTES AN-707 High Speed System Design Using Programmable GAL Devices ................... AN-799 PAL to GAL.Conversion ...................................................... AN-667 A GAL6001-30L Zero Wait State Page Mode Memory System Interface Between the

DP8422A and the 68020 .......................................................... AN-669 A GAL interface Bebeen Static Random Access Memory (SRAM) and the NSC

Raster Graphics Processor (RGP. DP8500) .......................................... AN-618 A GAL Interface for a 25 MHz and above No-Wait State DP8422A/80286 Burst Mode

DRAM Memory System ........................................................... AN-535 A GAL Interiace for a Dual Access DP8422Ai68030i74F632 Error Detecting and

Correcting Memory System ........................................................

Quad 4-to-1 Multiplexer ........................................................

2-3 2-22 2-40 2-59 2-78 2-91

2-102 2-1 13 2-122 2-127 2-132 2-136 2-141

2-146 2-1 51 2-1 56 2-160 2-165 2-1 69 2-1 77 2-181 2-187 2-196

2-1 98 2-209

2-220

2-230

2-237

2-246

o

2-2

- GAL16V8/A 20-Pin Generic Array Logic Family General Descrlptlon 7~ EECMOS GALO l6V8lA devlces are labrlcated uslng e l o c v l ~ l l y erasable floating gate technology. This program

memory technology applied lo anay logic provides &signers with reconligurable logic and bipolar performance ,,t slgnillcantly reduced power levels.

20.pin GALl6Vü features 8 programmable Ou(Pu1 L o g Macrocells (OLMCs) allowing each TRLSTATEQ output

10 be configured by the user.,Addilionally, the GAL16Vü is cspeble o1 emulating, in a functionallluse maplparamelr% compatible device. all common 20-pin PAL* device archi- tectures. programming is accomplished using readily available hardware and software tools. NSC guaranlees a minimum 100 eraselwnle cycles. Unique test circuitry and reprogrammable cells allow com- plele AC. DC. cell and lunctionality lesting during manulac- lure. Therelore, NSC guarantees 100% field programmabili- ty and functionality of Ihe GAL devices. In addition. eleciron- k 6ignalure is available lo provide positive device ID. A se. curity clrcuit is built-in. providing proprietary designs with copy proteclion.

Features a High perfcxmance EECMOS technology - 7.5 ns maximum propagation delay - fCLK - 100 MHZ - 5 ns maximum lrom clock Input to data Oulput - l T L compatible 24 mA outputs

-Low power = 115 mA la m a . 75mA Typ

- Reconfigurable logic - Reprogrammabls cells - 100% tested/guaranieed 100% yields -High speed electrical erasure (<50 ms) - 20 year dala refenlion

a Eight outpul logic macrocells -Maximum flexibility for complex logic designs - Programmable output polarity -Also emulates 20-pin PAL devices with full

funclionlluse maplparamelric compatibilily

a Reduced power

a Electrically erasable cell lechnology

a Preload and power-up reset o1 all registers

a Fully supported by National OPALTM and OPALjr

a Security cell prevents copying logic a Electronic signature for identif1cal'-

- 100% functional tostability

development software

,",, -

PAL Replacement by Device Type Block Diagram-GALIGVB

"Small "Reglslered "Medlum PAL" Mode PAL" Mode PAL" Mod

lOL8 12LE 14L4 16L2 16R8 16R6 16A4 lOH8 12H6 14H4 16H2 1ERPB tERP616RP4 16HB topa tzp6 1 4 ~ 4 1 6 ~ 2 16P8

National Semiconducb?

GAL22V10, -15, -20, -25, -30 Generic Array Logic Genera¡ Description The NSC EZCMOSTU GALO devices combine a high performance CMOS process with electrically erasable floating gate technology. This programmable memory technology applied to array logic provides designers with reconligurable logic and bipolar performance at significantly reduced pow. er levels. The 24.pin GAUZVIO features 22 inputs, and 10 programmable Output Logic Macro Cells (OLMCs) allowing each TRI-STATE" output to be configured by the usnr. The architecture of each output is user-programmable for registered or combinatorial operation. active high or low polarity. and as an input, output or bidirectional 110. This :architecture features variable product term distribution. from 8 lo 16 logi- cal product terms to each output. as shown in the logic diagram. CMOS circuiy allows the GAi22V10 to consume just 90 mA typical ICC which represents a 50% saving in power when compared to its bipolar counlerparjs. Synchronous preset and asynchronous reset product terms have been added which are common to all Output registers to enhance sysiem operalion. The GAL22V10 is directly compatible with the bipolar PAL22Vt0 in terms o1 functionality. fuse map. pinou!. and electrical characlerisücs. Programming is accomplished using industry standard avail. able hardware and software tools. NSC guarantees a minimum 100 eraselwrite cycles. Unique test circuiy and reprogrammable cells allow com- plete AC, Dc, cell and functionality testing during manufac- ture. Therefore. NSC guarantees 100% lield programmabili- ty o1 all GAL devices. In addition, electronic signature is available to provide positive device ID. A security circuit is built-in. providing proprietary designs with CODY Drolection.

Features B High perlormance EZCMOS technology - 15 ns maxímum propagation delay - fmax - 45 MHr with feedback - TTL compatible 16 mA outputs - UltraMOSm 111 advanced CMOS technology - Internal pull-up resistor on all pins

- Reconfigurable logic - Reprogrammable cells - 100% testedlguaranteed 100% yields -High speed electrical erasure (<50 ms) - 20 year dala retention

m Ten output logic macrocells -Maximum Flexibility - Programmable output polarity - Maximum flexibility for complex logic designs - Full function/fuse map/parametric compatibility will

Electrically erasable cell technology

PAL22V10 devices Variable product term distribution

I Global synchronous preset and asynchronous reset m Preload and power-up reset of all regislers

II Fully supported by National OPALTM and OPALjr

Security cell prevents copying logic

- From 8 to 16 product terms per output data function

- 100% functional testability

development software

. .

Ordering Information Block Diaqram-GAL22VlO

i Y , -

I 5 bo - 15"s (corn) 20: Lon - 20"s ilnm

.............................. . . . . ................ . ...

lnduslrlal C o m rn e r c I a I Paramstar Mln TYP Mar

5 5.5

25 05

symbol Mln TYP Ma1 --- - 4.5

- 40 -- - --- VCC

- 6SCto +15(rC

260%

i 1 0 0 m A ESO Tolerance 700V

Atjcolute Maximum Rqtings (Note 1) -0.5V to +7.OV Junction Temperalure

supplyvollage (Va) (Nole 2) inplt Voltage ( ~ o t e ?)

-O(f.State @!put Voltage (Note 2) -.. -2.5'4 10 V a + 1.OV ouiput Current .$rage Temperalure -6SCto +150'C

Ambienl Temperalure lo c12sc hilh Power Applied

- 2 . 5 ~ 10 va + 1.oV ' Lead Temperalure (Soldering, 10 seconds)

C Z A ~ = 100 PF R~~ = t5oon

Test Method: Human Body Model Test Specification: NSC SOP-5428

Recommended Operating Conditions

U"lU - V

' C --

AC TIMING REQUIREMENTS

G A L 2 2 V i @ l S L O A L 2 2 V l G 2 0 L C A L 2 Z V l D 2 5 L CAL22YlC-30L I I I IND

I

I 2-79

centro nacional de en mecatr~nica · 2014-03-06 · agradecimientos a dios por que gracias a Él...

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