mmmmaaannnnuuuuaaallll dddeeee … de asignatura/plan 2006...de referencia y consulta diaria, para...

MTMTMTMT----SUPSUPSUPSUP----XXXXXXXXXXXX REV00REV00REV00REV00

FFFF----RP RP RP RP –––– CUP CUP CUP CUP ---- 17/17/17/17/ REV:REV:REV:REV: 00000000

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INGENIERÍA MECATRÓNICA

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA MECATRÓNICA

1

DIRECTORIODIRECTORIODIRECTORIODIRECTORIO

Secretario de Educación PúblicaSecretario de Educación PúblicaSecretario de Educación PúblicaSecretario de Educación Pública

Dr. Reyes Taméz Guerra Subsecretario de Educación Superior Dr. Julio Rubio Oca Coordinador de Universidades Politécnicas

Dr. Enrique Fernández Fassnacht

2

PAGINA LEGALPAGINA LEGALPAGINA LEGALPAGINA LEGAL

Carlos Orozco García (UPSIN) Juan Martín Albarran Jiménez (UPVM) Primera Edición: 200_ DR 2005 Secretaría de Educación Pública México, D.F. ISBN-----------------

3

ÍNDICEÍNDICEÍNDICEÍNDICE

Índice...........................................................................................................

3

Introducción.................................................................................................

4

Ficha Técnica............................................................................................... 5

Identificación de resultados de aprendizaje……….....................................

6

Planeación del aprendizaje..........................................................................

9

Desarrollo de prácticas.................................................................................

14

Instrumentos de Evaluación......................................................................... 20

Glosario........................................................................................................ 33

Bibliografía..................................................................................................

36

4

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

El presente manual es una guía que permitirá al facilitador y al alumno que cursa la asignatura denominada Introducción a la Ingeniería Mecatrónica, poseer un instrumento de referencia y consulta diaria, para dar seguimiento al desarrollo de las competencias que como resultados de aprendizaje el alumno tendrá que lograr en esta asignatura. El término “mecatrónica” actualmente se menciona con mayor frecuencia en los ámbitos industrial, académico e inclusive en la vida cotidiana. En la actualidad cada vez son más las personas que para describir algún sistema o dispositivo sofisticado, de inmediato lo relacionan con la palabra mecatrónica. Resulta obvia la penetración del uso de esta palabra, y máxime cuando se emplea para relacionarla directamente con la innovación y el desarrollo tecnológico. La mecatrónica a tomado un significado extenso desde su origen, y ésta se usa ahora como un vocablo técnico que describe una filosofía de la tecnología en la ingeniería, más que una tecnología en sí misma. Por este motivo se han propuesto varias definiciones en la literatura y estas difieren por las características particulares en las que se desea dar énfasis, sin embargo, la definición más comúnmente aceptada es aquella que hace referencia a la sinergia entre diferentes ingenierías. La asignatura de Introducción a la Ingeniería Mecatrónica para cumplir con su finalidad, está organizada de la siguiente forma: en su parte inicial trata con los conceptos generales de la ingeniería, de sus perfiles profesionales y campos laborales, hasta converger en una definición completa de ingeniería mecatrónica. En esta etapa también se analiza el plan de estudios de la carrera, con la finalidad de que el alumno aprecie cómo va ir adquiriendo su propio perfil profesional. En la segunda parte se inicia con los antecedentes de la mecatrónica, para posteriormente analizar sus aplicaciones y tendencias industriales y académicas; se trata el concepto de sistema, para posteriormente analizar el funcionamiento y características básicas de los diferentes elementos que conforman a un sistema mecatrónico. Este manual contiene también la hoja técnica de la asignatura, indicando, entre otros aspectos, el objetivo y competencias a lograr. Asimismo se presenta en el diseño de la asignatura, la distribución de los tiempos destinados a la asignatura, así como la bibliografía y los objetivos, temas, subtemas y resultados de aprendizaje. Se presenta también la identificación de las sesiones de aprendizaje y la matriz de desarrollo de la asignatura, en donde se resume la programación de la asignatura por semana. Este manual contiene al final los lineamientos de evaluación, los instrumentos “tipo” de evaluación y las prácticas.

5

FICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICA

Nombre: Introducción a la Ingeniería Mecatrónica

Clave:

Justificación:

Esta asignatura tiene el propósito de presentar a los alumnos las características de la ingeniería mecatrónica y el perfil de un ingeniero mecatrónico. Se imparte en el primer cuatrimestre con la finalidad de apoyar y reforzar al alumno en la concepción que tiene de esta carrera analizando el plan de estudios, con la finalidad de que aprecie cómo va ir adquiriendo su propio perfil profesional

Objetivo: Desarrollar las habilidades en el alumno para identifique las funciones esenciales del ingeniero mecatrónico y para que distinga el funcionamiento y características de los elementos básicos que integran un sistema mecatrónico.

Pre requisitos:

Capacidades

• Distinguir los términos de ingeniería, tecnología y ciencia • Conceptualizar los diversos términos de ingeniería mecatrónica • Identificar el perfil profesional y campo laboral de un ingeniero mecatrónico • Identificar el funcionamiento y características de los elementos que integran un sistema mecatrónico

Estimación de tiempo (horas) necesario para transmitir el aprendizaje al alumno, por Unidad de Aprendizaje:

UNIDADES DE APRENDIZAJE

TEORÍA PRÁCTICA

presencial No

presencial

presencial No

presencial

Introducción a la Ingeniería

4 2 0 0

Introducción a los Sistemas

Mecatrónicos 30 3 6 0

Total de horas por cuatrimestre: 45 Total de horas por semana: 3 Créditos: 3

Bibliografía:

1. Paul H. Wright. Introducción a la ingeniería. Pearson Educación, México, 1999. 2. Pablo Grech. Introducción a la ingeniería, un enfoque a través del diseño. Prentice Hall, México, 2001. 3. W. Bolton. Mecatrónica, sistemas de control electrónico en ingeniería mecánica y eléctrica. Alfaomega, México, 2001. 4. David G. Aliciature, Michael B. Histand. Introduction to Mechatronics and Measuremente Systems. McGraw Hill, New york, USA 2003.

FICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICA

6

IDENTIFICACIÓN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJEIDENTIFICACIÓN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJEIDENTIFICACIÓN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJEIDENTIFICACIÓN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJE

Unidades de Aprendizaje

Resultados de Aprendizaje

Criterios de Desempeño

El alumno será competente cuando:

Evidencias (EP, ED, EC, EA)

Horas Totales

Introducción a la Ingeniería

El alumno distinguirá el concepto de ingeniería,

identificando sus perfiles

profesionales y campos

ocupacionales

Identifique los conceptos de ingeniería

EC: Ingeniería, tecnología,

ciencia y disciplina

3

Distingue los conceptos de técnica, tecnología, ciencia y disciplina

Distingue las ramas de la ingeniería

EC: Ramas profesionales, perfil profesional y campo ocupacional de un ingeniero

Distingue el perfil profesional de un ingeniero

Distingue el campo ocupacional de un ingeniero

El alumno conceptualizara el

término de ingeniería y del análisis del plan

de estudios, identificara su programa de formación y

campo ocupacional

Relacione los antecedentes, conceptos y tendencias de la mecatrónica con la ingeniería

EC: Antecedentes, conceptos y tendencias de la mecatrónica

3 Relacione el programa (plan de estudios) de formación con el perfil profesional y campo ocupacional

EC: Programa de formación, perfil profesional y campo ocupacional

Identifica al menos una función, dos competencias y cinco capacidades del ingeniero mecatrónico.

IDENTIFICACION DE RESULTADOS DE APRENDIZAJEIDENTIFICACION DE RESULTADOS DE APRENDIZAJEIDENTIFICACION DE RESULTADOS DE APRENDIZAJEIDENTIFICACION DE RESULTADOS DE APRENDIZAJE

7






Horas Totales

Introducción a los sistemas mecatrónicos

El alumno identificara los

elementos básicos de un

sistema mecatrónico, analizara su

funcionamiento al compararlo con las partes de un cuerpo humano

Ejemplifique los conceptos de sistema y sinergia

EC: Sistema y sinergia

6

Identifique los elementos que conforman un sistema mecatrónico

EC. Diagrama a bloques de un sistema mecatrónico

EC: Sistema mecatrónico y

cuerpo humano

Compare los elementos de un sistema mecatrónico con las partes del cuerpo humano

Distingue un producto y un sistema mecatrónico

EC: Sistemas y productos mecatrónicos

El alumno identificara el

funcionamiento y características básicas de los elementos que proporcionan

información del entorno en

sistema mecatrónico

Identifique el funcionamiento básico de un elemento de al menos dos tipos de botones pulsadores, tres interruptores y cuatro sensores

EC: Botones pulsadores, interruptores y sensores

6


funcionamiento y características de los elementos que ejecutan la acción de control de un


Identifique el funcionamiento de los motores de corriente directa, de corriente alterna, servomotores y a pasos

EC: Motores eléctricos

6

Identifique el funcionamiento de al menos dos electro válvulas

EC: Solenoides y válvulas

Identifique el funcionamiento de al menos dos tipos de lámparas indicadoras y desplegados

EC: Lámparas y desplegadores


funcionamiento y características de los elementos que

permiten el movimiento a las partes mecánicas

de un sistema mecatrónico

Identifique el funcionamiento básico de un tren de engranes, una banda y polea, una guía lineal, un tornillo auto embalado, una rueda dentada y trinquete y de un sistema de transporte (banda trasportadora)

EC: Engranes

4

EC: Bandas y poleas

EC: Guías lineales

EC: Tornillos auto embalados

EC: Piñón y cremallera

8






Horas Totales

Introducción a los sistemas mecatrónicos

EC: Rueda dentada y trinquete

EC: Sistemas de transporte


funcionamiento y características de los dispositivos

que controlan un sistema

mecatrónico

Identifique el funcionamiento básico de los circuitos digitales basados en compuertas lógicas, dispositivos programables, microprocesadores y microcontroladores

EC: Circuitos digitales

4 EC: Microprocesadores y

microcontroladores

Identifique el funcionamiento básico de los circuitos de control basados en relevadores y controladores lógicos programables

EC: Relevadores

4 EC: CLP 's


funcionamiento y características los dispositivos que

acoplan las señales desde y

hacia el controlador

Identifique el funcionamiento básico de los circuitos acondicionadores de señal y de los circuitos manejadores para actuadores

EC: Interfaces de entrada y salida

4


funcionamiento y características de los dispositivos que entregan energía a los

sistemas mecatrónicos

Identifique el funcionamiento básico de las etapas de una fuente de alimentación

EC: Fuente de alimentación de corriente directa (c.d.) y

alterna (c.a.)

2

EC: Construcción de una maqueta

3

9

PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJEPLANEACIÓN DEL APRENDIZAJEPLANEACIÓN DEL APRENDIZAJEPLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE




Instrumento de

evaluación

Técnicas de aprendizaje

Espacio educativo Total de horas Teoría Práctica

Aula Lab. otro HP HNP HP HNP

El alumno distinguirá el concepto de ingeniería,

identificando sus perfiles

profesionales y campos

ocupacionales

Identifique los conceptos de ingeniería

EC: Ingeniería, tecnología, ciencia y disciplina

Cuestionario (IMEC-01)

Exposición x

2 1 0 0

Distingue los conceptos de técnica, tecnología, ciencia y disciplina

Distingue las ramas de la ingeniería

EC: Ramas profesionales, perfil profesional y campo ocupacional de un ingeniero

Distingue el perfil profesional de un ingeniero Distingue el campo ocupacional de un ingeniero

El alumno conceptualizar el

término de ingeniería

mecatrónica, y del análisis del plan de estudios, identificar

su programa de formación y campo

ocupacional

Relacione los antecedentes, conceptos y tendencias de la mecatrónica con la ingeniería

EC: Antecedentes, conceptos y tendencias de la mecatrónica


Exposición x 2 1 0 0 Relacione el programa (plan de estudios) de formación con el perfil profesional y campo ocupacional

EC: Programa de formación, perfil profesional y campo ocupacional

PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE

10




Instrumento de

evaluación




Identifica al menos una función, dos competencias y cinco capacidades del ingeniero mecatrónico

El alumno identificara los

elementos básicos de un sistema mecatrónico, analizara su

funcionamiento al compararlo con las partes de un cuerpo

humano

Ejemplifique los conceptos de sistema y sinergia

EC: Sistema y sinergia


Exposición Práctica

mediante la acción

x 4 2 0 0

Identifique los elementos que conforman un sistema mecatrónico

EC. Diagrama a bloques de un sistema mecatrónico EC: Sistema mecatrónico y cuerpo humano

Compare los elementos de un sistema mecatrónico con las partes del cuerpo humano

Distingue un producto y un sistema mecatrónico

EC: Sistemas y productos mecatrónicos


funcionamiento y características básicas de los elementos que proporcionan

información del entorno en sistema

mecatrónico

Identifique el funcionamiento básico de un elemento de al menos dos tipos de botones pulsadores, tres interruptores y cuatro sensores

EC: Botones pulsadores, interruptores y sensores

Cuestionario (IMEEP-01)

Guía de

observación Lista de Cotejo

(IMELC-01) (IMELC-02)


mediante la acción

x X

Práctica No. 2 3 1 2 0


funcionamiento y características de los elementos que ejecutan la acción de control de un


Identifique el funcionamiento de los motores de corriente directa, de corriente alterna, servomotores y a pasos

EC: Motores eléctricos Cuestionario (IMEEP-02)


mediante la acción

x 5 1 0 0

11




Instrumento de

evaluación




Identifique el funcionamiento de al menos dos electro válvulas

EC: Solenoides y válvulas

Identifique el funcionamiento de al menos dos tipos de lámparas indicadores y desplegadores

EC: Lámparas y desplegadores


funcionamiento y características de los elementos que

permiten el movimiento a las partes mecánicas

de un sistema mecatrónico

Identifique el funcionamiento básico de un tren de engranes, una banda y polea, una guía lineal, un tornillo auto embalado, una rueda dentada y trinquete y de un sistema de transporte (banda trasportadora)

EC: Engranes



mediante la acción

x 3 1 0 0

EC: Bandas y poleas

EC: Guías lineales

EC: Tornillos auto embalados

EC: Piñón y cremallera

EC: Rueda dentada y trinquete

EC: Sistemas de transporte


funcionamiento y características de

los dispositivos que controlan un


Identifique el funcionamiento básico de los circuitos digitales basados en compuertas lógicas, dispositivos programables, microprocesadores y microcontroladores

EC: Circuitos digitales

Cuestionario (IMEC-04) Guía de




mediante la acción

x X


12




Instrumento de

evaluación




EC: Microprocesadores y microcontroladores

Identifique el funcionamiento básico de los circuitos de control basados en relevadores y controladores lógicos programables

EC: Relevadores Cuestionario (IMEEP-04)


mediante la acción

x 3 1 0 0

EC: CLP's

El alumno identificara el funcionamiento y características los dispositivos que acoplan las señales desde y hacia el controlador

Identifique el funcionamiento básico de los circuitos acondicionadores de señal y de los circuitos manejadores para actuadores

EC: Interfaces de entrada y salida



mediante la acción

x 3 1 0 0

El alumno identificara el funcionamiento y características de los dispositivos que entregan energía a los sistemas mecatrónicos

Identifique el funcionamiento básico de las etapas de una fuente de alimentación

EC: Fuente de alimentación de corriente directa (c.d.) y alterna (c.a.)



mediante la acción

x 2 0 0 0

EC: Construcción de una maqueta

Guía de




mediante la acción

x X


14

DESARROLLO DE PRÁCTICADESARROLLO DE PRÁCTICADESARROLLO DE PRÁCTICADESARROLLO DE PRÁCTICA

Fecha:

Nombre de la asignatura:

Introducción a la Ingeniería Mecatrónica.

Nombre:

Compuertas lógicas básicas y sus tablas de verdad.

Número :

1

Duración (horas) :

2

Resultado de aprendizaje:

Comprobar las tablas funcionales o de verdad de las compuertas lógicas básicas (AND, NOT, OR, NAND, NOR, OR-EXCLUSIVA, NOR-EXCLUSIVA).

Actividades a desarrollar: • Familiarizarse con los circuitos integrados, en su configuración interna (entradas/salidas), y

en su voltaje de polarización. • Que rango de voltaje se considera para el “1” y el “0” lógico, y visualizarlo mediante un LED. • Armar el circuito y probar su funcionamiento.

Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica: Instrumento de evaluación

ED: Circuito armado funcionando sin error. IMELC-01

EP: Comprobación de tablas de verdad. IMELC-01

EP: Reporte de práctica. IMELC-02

DESARROLLDESARROLLDESARROLLDESARROLLO DE PRACTICAO DE PRACTICAO DE PRACTICAO DE PRACTICA

16

Fecha:



Nombre:

Sensores digitales.

Número :

2

Duración (horas) :

2


El alumno identificara y analizará la detección de objetos mediante empleo de sensores inductivos, capacitivos, finales de carrera, sensores de barrera, sensores reflex.

Justificación

Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:

Actividades a desarrollar:

• Ubicar los diferentes sensores, configuraciones de alambrado, alimentación eléctrica y su empleo o uso.

• Armar lo circuitos. • Probar su funcionamiento.


ED: Circuitos armados funcionando sin errores. IMELC-01

EP: Comprobación de la detección de objetos. IMELC-01

EP: Reporte de práctica. IMELC-02

DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA

17

Fecha:



Nombre:

Sensores digitales.

Número :

3

Duración (horas) :

2


El alumno diseñara una maqueta prototipo de un sistema mecatrónico.

Justificación

Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:

Actividades a desarrollar:

• Diseño y construcción de una maqueta o prototipo, según se muestra en la figura.


ED: Maqueta construida y funcionando sin errores.

IMELC-01

EP: identificara los controles de: subvelocidad, deslizamiento, ruptura de acoplamiento y sobrecarga.

IMELC-01

EP: Reporte de proyecto. IMELC-02

DESARROLLO DE PRDESARROLLO DE PRDESARROLLO DE PRDESARROLLO DE PRACTICAACTICAACTICAACTICA

Proyecto o Maqueta.Proyecto o Maqueta.Proyecto o Maqueta.Proyecto o Maqueta.

18

DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN

NOMBRE DE LA ASIGNATURA: Introducción a la Ingeniería Mecatrónica.Introducción a la Ingeniería Mecatrónica.Introducción a la Ingeniería Mecatrónica.Introducción a la Ingeniería Mecatrónica. CODIGO:

NOMBRE DEL ALUMNO: FIRMA DEL ALUMNO:

MATRICULA:: CARRERA:: GRUPO: FECHA:

NOMBRE DEL EVALUADOR: FIRMA DEL EVALUADOR:

INSTRUCCIONES

Revise los documentos o actividades que se solicita n; y marque “SI” cuando la evidencia a evaluar se cumple; y NO en caso contrario. En La columna de “OBSERVACIONES ” registre los datos relevantes asociados a la evaluación

ACTIVIDAD 1 Dar al alumno los parámetros necesarios para la re alización de las prácticas.

CÓDIGO ITEM SI NO OBSERVACIONES

IMELC01 - R01 Los valores encontrados en la práctica son correctos.

IMELC01 - R02 La práctica se realiza con orden, claridad y limpieza

IMELC01 - R03 Se alcanza el resultado esperado con la práctica.

LISTA DE COTEJOLISTA DE COTEJOLISTA DE COTEJOLISTA DE COTEJO

IMEIMEIMEIMELCLCLCLC----00001111

19






INSTRUCCIONES

Revise los documentos o actividades que se solicita n; y marque “SI” cuando la evidencia a evaluar se cumple; y NO en caso contrario. En La columna de “OBSERVACIONES ” registre los datos relevantes asociados a la evaluación


IMELC02- R01

El reporte contiene los elementos requeridos conforme a su formato (Numero mínimo de cuartillas., antecedentes, justificación, Introducción, desarrollo, indicadores de resultados, conclusiones, fuentes bibliografiítas, etc.), de acuerdo a la practica desarrollada.

IMELC02- R02 Se indican los materiales y herramienta utilizados durante la práctica.

IMELC02- R03 Las actividades realizadas, sus procedimientos y resultados obtenidos son reportados de forma ordenada y sistemática.

IMELC02- R04 La práctica fue realizada de manera correcta.

IMELC02- R05 El contenido del reporte es claro y congruente con las actividades realizadas.

IMELC02- R06 Las conclusiones son congruentes con la información obtenida y aportan una interpretación de los resultados.

IMELC02 -R07

El reporte de actividades cumple con los Requisitos de:

Buena presentación. No tiene faltas de ortografía. Maneja del lenguaje técnico apropiado.

IMELC02- R08 Entrego el reporte en la fecha y hora señalada.

LISTA DE COTEJOLISTA DE COTEJOLISTA DE COTEJOLISTA DE COTEJO

IMEIMEIMEIMELCLCLCLC----00002222

20

INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓNINSTRUMENTOS DE EVALUACIÓNINSTRUMENTOS DE EVALUACIÓNINSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN






INSTRUCCIONES

Estimado usuario: � Usted tiene en las manos un instrumento de evaluación que permitirá fundamentar las actividades que ha demostrado

a través de su desempeño o en la entrega de sus productos. � Conteste los siguientes planteamientos de manera clara. � Le recordamos tomar el tiempo necesario para contestar y desarrollar su contenido.

CÓDIGO ASPECTO

IMEC01 – R01

1. Identifica los conceptos de:

a) Ingeniería. ( )

Conjunto de procedimientos y recursos de que se sirve una ciencia.

b) Tecnología.

( )

Comprenden un conjunto de conocimientos que aún no se han conformado como ciencia, pero utilizan y aplican fundamentos científicos. Su carácter es más bien práctico, que teórico.

c) Ciencia. ( )

Conjunto de teorías y de técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico.

d) Disciplina. ( )

Conjunto de conocimientos ordenados y sistematizados, de validez universal, fundamentados en una teoría referente a verdades generales.

e) Técnica. ( ) Estudio y aplicación, por especialistas, de las diversas ramas de la tecnología, actividad profesional del ingeniero.

CUMPLE : SI NO

IMEC01 – R02

2. El perfil de un ingeniero mecatrónico, es formado con conocimientos de: Ciencias fisicomatemáticas, utilización de tecnología existente o el desarrollo de nuevas tecnologías, en sistemas mecánicos-electrónicos, y gestión, con la habilidad y actitud para usarlos en la solución de problemas en las empresas.

A) Cierto

B) Falso

CUMPLE : SI NO

CUESTIONARIOCUESTIONARIOCUESTIONARIOCUESTIONARIO

IIIIMEMEMEMECCCC----01010101

21

(IMEC-01) CONTINUACIÓN…

IMEC01 – R03 3. Distingue las ramas de la ingeniería: Ingeniería industrial, Ingeniería en informática, Ingeniería

mecánica, Ingeniería electrónica, ingeniería eléctrica, Ingeniería química, etc.

CUMPLE : SI NO

IMEC01 – R04

4. Identifica el campo ocupacional de un ingeniero mecatrónico.

A) Diseño mecánico y la fabricación con máquinas herramientas convencionales o CNC.

B) Diseño y fabricación de circuitos electrónicos para sensores y actuadores.

C) Diseño de sistemas hidráulicos y neumáticos.

D) Automatización y control de procesos industriales.

CUMPLE : SI NO

TOTAL % Aciertos

22






INSTRUCCIONES

Estimado usuario: � Usted tiene en las manos un instrumento de evaluación que permitirá fundamentar las actividades que ha demostrado a

través de su desempeño o en la entrega de sus productos. � Conteste los siguientes planteamientos de manera clara. � Le recordamos tomar el tiempo necesario para contestar y desarrollar su contenido.

CÓDIGO ASPECTO

IMEC02 – R02

1. Relaciona los antecedentes, conceptos y tendencias de la mecatrónica.

CUMPLE : SI NO

TOTAL % Aciertos


IMEIMEIMEIMECCCC----02020202

23






INSTRUCCIONES



CÓDIGO ASPECTO

IMEC03 – R01 1. Explica el concepto de sistema, basado en un enfoque sistémico, empleando la teoría

general de los sistemas. Distingue un producto y un sistema mecatrónico.

CUMPLE : SI NO

IMEC03 – R02

2. Identifica a la mecatrónica como la integración sinérgica de varias disciplinas.

CUMPLE : SI NO


IMEIMEIMEIMECCCC----00003333

24

(IMEC-03) CONTINUACIÓN…

IMEC03 – R03

3. Identifica los componentes de un sistema mecatrónico y hace una analogía con un sistema de control de lazo cerrado y con el cuerpo humano.

CUMPLE : SI NO

TOTAL % Aciertos

25






INSTRUCCIONES



CÓDIGO ASPECTO

IMEC04 – R01

1. Explica el concepto de circuito digital, identificando que operan sobre señales de entrada binaria y que entregan salidas de valores binarios; que la operación y análisis de los circuitos digitales se describen por medio del álgebra de boole y que su utilización práctica se tiene en calculadoras, computadoras, control, comunicaciones, etc.

CUMPLE : SI NO

IMEC04 – R02

2. Identifica con claridad lo que es un microprocesador y microcontrolador, así como sus diferencias.

CUMPLE : SI NO

TOTAL % Aciertos


IMECIMECIMECIMEC----00004444

26






INSTRUCCIONES

Revise los documentos o actividades que se solicita n; marque “SI” cuando la evidencia a evaluar se cumple; y “NO” en caso contrario. En la columna de “OBSERVACIONES ” registre los datos relevantes asociados a la evaluación.

ACTIVIDAD 1 Dar al alumno ejercicios que permitan desarrollar la habilidad, para identificar los tipos de botones pulsadores, interruptores, sensores.

Ejemplo:

Características básicas de: a) Botones pulsadores N.A. y N.C.

b) Interruptores c) Sensores


IMEEP01 – R01 1. Identifica de manera correcta, cada una de los tipos

de botones pulsadores y su diferencia con los botones sostenidos.

IMEEP01 – R02 2. Identifica de manera correcta, los interruptores de

final de carrera, presión, temperatura, flujo, nivel, etc., en sus condiciones iniciales N.A. o N.C.

IMEEP01 – R03

3. Identifica de manera correcta, los sensores según sus características generales (estáticas y dinámicas), según su función de transferencia (tipo “0”, tipo “1”, tipo”2”); según el aporte de energía (pasivos o activos); según su señal de salida (discretos y analógicos).

EJEEJEEJEEJERCICIO PRÁCTICORCICIO PRÁCTICORCICIO PRÁCTICORCICIO PRÁCTICO

IMEIMEIMEIMEEPEPEPEP----00001111

27


NOMBRE DE LA ASIGNATURA: Introducción Introducción Introducción Introducción a la Ingeniería Mecatrónica.a la Ingeniería Mecatrónica.a la Ingeniería Mecatrónica.a la Ingeniería Mecatrónica. CODIGO:




INSTRUCCIONES


ACTIVIDAD 1 Dar al alumno ejercicios que permitan desarrollar la habilidad, para identificar los tipos de motores eléctricos, Solenoides y válvulas, lámparas y desplegadores.

Ejemplo:

Características básicas de: a) Motores Eléctricos

b) Solenoides y Válvulas c) Lámparas y desplegadores.


IMEEP02 – R01

1. Identifica de manera correcta, al motor eléctrico como un dispositivo electromecánico de conversión de energía, cuya entrada o fuente es energía eléctrica, y cuya salida o carga es energía mecánica. Así como los tipos, funcionamiento y control de motores de C. D., C. A. y uno de pasos.

IMEEP02 – R02

2. Identifica de manera correcta, los accionamientos de válvulas direccionales por solenoides (electroimán), llamadas electroválvulas; así como la identificación de la cantidad de posiciones y vías. Su aplicación en procesos hidráulicos y neumáticos.

IMEEP02 – R03

3. Identifica de manera correcta, los diodos emisores de luz (LED), su aspecto físico y dimensiones; display de 7 segmentos, display de 7 segmentos mas el sigo +/-, display de 16 segmentos, display matriz de 5x7 segmentos.

EJERCICIO PRÁCTICOEJERCICIO PRÁCTICOEJERCICIO PRÁCTICOEJERCICIO PRÁCTICO

IMEEPIMEEPIMEEPIMEEP----00002222

28






INSTRUCCIONES


ACTIVIDAD 1 Dar al alumno ejercicios que permitan desarrollar la habilidad, para identificar los tipos de engranes, bandas y poleas, guías lineales, tornillos auto embalados, piñón y cremallera, rueda dentada y trinquete, y sistemas de transporte.

Ejemplo:

Características básicas: a) Engranes.

b) Bandas y poleas. c) Guías lineales d) Tornillos auto embalados. e) Piñón y cremallera f) Rueda dentada y trinquete. g) Sistemas de transporte.


IMEEP03 – R01 1. Identifica de manera correcta, la transmisión de

engranes: rectos, helicoidales, internos, de espina de pescado, cónicos, tornillo sinfín,

IMEEP03 – R02

2. Identifica de manera correcta, la transmisión banda-polea, el funcionamiento y precisión de una guía lineal con respecto a una guía de deslizamiento, su coeficiente de fricción; sistemas de engranajes (cambio de marchas, taladros, tornos; combinación sinfín-piñón como reductores de velocidad para motores eléctricos, también se emplea en elementos de gran precisión como tornillos micrométricos.


IMEEPIMEEPIMEEPIMEEP----00003333

29

(IMEEP-03) CONTINUACIÓN…

IMEEP03 – R03

3. Identifica de manera correcta, la combinación cremallera piñón para efectuar la conversión de un movimiento circular en rectilíneo y viceversa, la construcción y aplicación de un tornillo con auto embalaje, y la componentes de un sistema de transporte.

30


NOMBRE DE LA ASIGNATURA,: Introducción Introducción Introducción Introducción a la Ingeniería Mecatrónica.a la Ingeniería Mecatrónica.a la Ingeniería Mecatrónica.a la Ingeniería Mecatrónica. CODIGO:




INSTRUCCIONES


ACTIVIDAD 1 Dar al alumno ejercicios que permitan desarrollar la habilidad, para distinguir los aspectos básicos de los Controladores Lógicos Programables (CLP) y al relevador como un interruptor operado magnéticamente.

Ejemplo:

Funcionamiento básico de: a) Relevadores.

b) CLP: Origen y perspectivas, estructura, selección, configuración y puesta en operación, equipos de programación.


IMEEP04 – R01

1. Identifica de manera correcta, la activación y desactivación de relevadores (aplicando voltaje al electroimán) y el accionamiento de sus contactos, capacidad en corriente de los contactos, numero máximo de operaciones, etc.

IMEEP04 – R02

2. Identifica de manera correcta, los factores cuantitativos: (Entradas/Salidas), tipo de control, memoria, software, periféricos, condiciones físicas y ambientales; factores cualitativos: flexibilidad en el desarrollo del programa, confiabilidad del CLP, servicios del proveedor.

IMEEP04 – R03

3. Identifica de manera correcta, la configuración, la instalación, el sistema de tierras, el cableado de entradas/salidas, la alimentación eléctrica al CLP y a las entradas/salidas, puesta en operación (sintonización y monitoreo de variables discretas), consolas, terminales, y software de programación, así como el modo de operarlas.



31






INSTRUCCIONES


ACTIVIDAD 1 Dar al alumno ejercicios que permitan desarrollar la habilidad, de diferenciar acondicionadores de señal para sensores o actuadores (entradas/salidas) para un CLP.

Ejemplo:

Funcionamiento básico de:

a) Interfaces de entrada b) Interfaces de salida


IMEEP05 – R01

1 Identifica el funcionamiento de la interfase de entrada (tarjetas de entrada), la cual adapta y codifica las señales procedentes de los captadores: pulsadores, finales de carrera, sensores, etc. Teniendo además la funcionalidad de protección eléctrica de los circuitos electrónicos internos del CLP.

IMEEP05 – R02

2 Identifica la interface de salida (tarjetas de salida), que interpretan las señales activadas por la Unidad Central de Procesamiento del CLP, amplificándola y enviándola a los dispositivos de salida: lámparas, contactores, electroválvulas, etc.



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INSTRUCCIONES


ACTIVIDAD 1 Dar al alumno ejercicios que permitan desarrollar la habilidad, para la diferenciar fuentes de voltaje de C. A. y C. D.

Funcionamiento básico de: a) Fuente de alimentación de corriente directa C. D.

b) Fuente de alimentación de corriente alterna C. A.


IMEEP06 – R01

Identifica con claridad el uso de fuentes de corriente alterna: Que es la de alimentar equipos que no necesitan 115/220 VCA, sino otro rango de voltaje alterno; salida senoidal libre de interferencias; frecuencia ajustable; salida de voltaje ajustable. La forma de señal de salida y el significado de ( Veficaz, Vrms, Vpp)

IMEEP06 - R02

Identifica con claridad el uso de fuentes de corriente directa: construcción y principales componentes de las mismas, los tipos de fuentes que existen: de voltaje variable y de voltaje regulado. La forma de señal de salida y el significado de ( Vpromedio)



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GLOSARIO

AAAA AcondicionadorAcondicionadorAcondicionadorAcondicionador de señalde señalde señalde señal. Elemento que toma la señal y la manipula para convertirla a una forma adecuada para su presentación visual o para que ejerza una acción de control. ActuadoresActuadoresActuadoresActuadores. Elementos que transforman la salida de un microprocesador o un sistema de control en una acción de control para una máquina o dispositivo. ALU (Unidad Lógica y Programable)ALU (Unidad Lógica y Programable)ALU (Unidad Lógica y Programable)ALU (Unidad Lógica y Programable). Parte una unidad central de procesos que se encarga de las operaciones con datos. ArticulaciónArticulaciónArticulaciónArticulación. Cada una de las partes de un mecanismo que se mueve en relación con otras. CCCC Cadena CinemáticaCadena CinemáticaCadena CinemáticaCadena Cinemática. Conjunto de piezas de eslabonamiento y de articulaciones. ChumacerasChumacerasChumacerasChumaceras. Elementos que tienen la función de guiar el movimiento de una parte respecto de otra con mínima fricción y máxima exactitud. Control adaptableControl adaptableControl adaptableControl adaptable. Tipo de control que se adapta a los cambios y modifica sus parámetros de acuerdo a las circunstancias prevalecientes. Controlador Lógico Programable (PLC)Controlador Lógico Programable (PLC)Controlador Lógico Programable (PLC)Controlador Lógico Programable (PLC). Dispositivo electrónico digital que usa una memoria programable para guardar instrucciones y llevar a cabo diversas funciones para el control de maquinaria y procesos. CPU (Unidad Central de Proceso).CPU (Unidad Central de Proceso).CPU (Unidad Central de Proceso).CPU (Unidad Central de Proceso). Unidad de procesamiento que se encarga de reconocer y ejecutar las instrucciones de un programa. EEEE Exactitud.Exactitud.Exactitud.Exactitud. Se utiliza para señalar la proximidad del valor real. La exactitud de un instrumento indica la desviación de la lectura respecto a una entrada conocida. Mientras más pequeña sea esta desviación, mayor será la exactitud. FFFF FotodiodosFotodiodosFotodiodosFotodiodos. Son diodos de unión hechos con semiconductores. FFFFototransistoresototransistoresototransistoresototransistores. Dispositivos que tiene una unión base colector p-n sensible a la luz. Fotorresistencias.Fotorresistencias.Fotorresistencias.Fotorresistencias. Dispositivos que tienen una resistencia que depende de la intensidad luminosa que reciben. FlotadorFlotadorFlotadorFlotador. Método directo de monitorear el nivel de líquido en un recipiente a través del movimiento. IIII InterfazInterfazInterfazInterfaz. Circuito que permite el acoplamiento entre los dispositivos periféricos y el microprocesador.

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LLLL LevaLevaLevaLeva. Es un cuerpo que gira u oscila y, al hacerlo, transmite un movimiento alterno u oscilatorio a un segundo cuerpo (seguidor). MMMM Mecatrónica. Mecatrónica. Mecatrónica. Mecatrónica. Es la integración de sistemas de control basados en microprocesadores, sistemas eléctricos y sistemas mecánicos. MMMMedidor de bobina móviledidor de bobina móviledidor de bobina móviledidor de bobina móvil. Es un indicador analógico cuya aguja se desplaza a través de una escala. Medidor de turbinaMedidor de turbinaMedidor de turbinaMedidor de turbina. Consta de un rotor con varios álaves y se coloca en medio de la tubería del flujo que interesa. MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador. Dispositivo que integra en un chip de un microprocesador con memoria, interfases de entrada/salida y otros dispositivos periféricos como temporizadores. Motores eléctricosMotores eléctricosMotores eléctricosMotores eléctricos. Dispositivos que se emplean con frecuencia como elementos de control final en los sistemas de control por posición o de velocidad.

Motor Motor Motor Motor ppppaso a aso a aso a aso a ppppasoasoasoaso. Es un dispositivo que produce una rotación en ángulos iguales, denominados pasos. RRRR Relevador eléctricoRelevador eléctricoRelevador eléctricoRelevador eléctrico. Dispositivo que responde a las señales de control mediante una acción sencilla de conmutación de encendido/apagado. Rueda dentadaRueda dentadaRueda dentadaRueda dentada. Elemento que se utiliza para un mecanismo cuando sostiene una carga. SSSS SensorSensorSensorSensor. Elemento que responde a la cantidad que se mide, dando como salida una señal relacionada con dicha cantidad. SistemaSistemaSistemaSistema. Puede concebirse como una caja con una entrada y una salida. SNA (Adaptadores de interfaz SNA (Adaptadores de interfaz SNA (Adaptadores de interfaz SNA (Adaptadores de interfaz para dispositivos periféricos)para dispositivos periféricos)para dispositivos periféricos)para dispositivos periféricos). Dispositivo que permite elegir entre diversas opciones de entrada y salida a través de software. TTTT TermoparTermoparTermoparTermopar. Sensor de temperatura. TiristorTiristorTiristorTiristor. Diodo con una compuerta que controla las condiciones en las que se activa. Tren de engranesTren de engranesTren de engranesTren de engranes. Mecanismos utilizados para transferir y transformar el

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movimiento rotacional.

BIBLIOGRAFÌABIBLIOGRAFÌABIBLIOGRAFÌABIBLIOGRAFÌA

1. Paul H. Wright. Introducción a la ingeniería. Pearson Educación, México,

1999.

2. Pablo Grech. Introducción a la ingeniería, un enfoque a través del diseño. Prentice Hall, México, 2001.

3. W. Bolton. Mecatrónica, sistemas de control electrónico en ingeniería

mecánica y eléctrica. Alfaomega, México, 2001.

4. David G. Aliciature, Michael B. Histand. Introduction to Mechatronics and Measuremente Systems. McGraw Hill, New york, USA 2003.

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