mtodos electroneumticos (2)

Equipos Hidráulicos y Neumáticos

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

MÉTODO PARA DISEÑO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS.

1. Nombre del proyecto.

2. Descripción del proyecto.- (descripción de movimientos, Presión, tiempo y condiciones arealizar, longitudes necesarias, tareas a realizar, etc.)

3. Croquis de situación.- (una vez fijo el problema de mando con todas sus exigencias, hay queconfeccionar un plano de situación. Este plano representa la disposición mecánica del sistema,de forma muy simplificada. Todos los elementos de accionamiento (cilindros) y los elementosde mando que se conozcan previamente (censores).

4. Diagramas.- para circuitos secuénciales; espacio-fase, espacio-tiempo, diagrama demovimientos, ecuación de movimientos (la sucesión de pasos de los diferentes movimientossecuénciales se representa por medio de un diagrama en el que el eje de las ordenadasrepresenta el desplazamiento y el de las absisas las fases o tiempo.

5. Asignación de los elementos de señal. (se asignan los sensores de final de carrera en eldiagrama).

6. Circuito. Circuito de potencia: Se colocan las válvulas solenoides en el lado inferiorderecho de las líneas de corriente.

Circuito de control en base al método:

o Secuencialo Cascadao Paso a paso mínimoo Paso a paso máximo

7. Condiciones adicionales. (en este punto se anexan al circuito las condiciones tales como:ciclo manual, ciclo automático, ciclo único, ciclo continuo, paro de emergencia, reset, etc.)

8. Limitación. (las limitaciones propias de cada método)



MÉTODO SECUENCIAL ELÉCTRICO.

Circuito de Potencia.

1. Dibujar cilindros2. Dibujar válvulas de control. (monoestables ó biestables)3. Indicar los finales de carrera, se usen o no se usen (sa0, sa1)

S = censor de contacto B = censor sin contactoa = cilindro de simple o doble efecto.0 = cilindro dentro 1 = cilindro fuera

4. Este método se basa en el diagrama, espacio-fase, espacio-tiempo, diagrama de movimientos yecuación de movimientos.

Circuito de Control.

5. Dibujar líneas colectoras de voltaje (24vcd, 0vcd)

6. Conectar del lado derecho del circuito los elementos de potencia (bobinas de laselectroválvulas), unir siempre directamente las bobinas, pilotos, etc., a la línea de conexióninferior, que será la línea común (0 vcd).

7. Conectar basándose en la secuencia de los elementos emisores de señal censores de maneradirecta o indirecta a través de Kn, representar verticalmente todas las conexiones entre laslíneas colectoras.

8. Agregar condiciones adicionales (ciclo manual, ciclo automático, ciclo único, ciclo continuo,paro de emergencia, reset, etc.)

9. Representar todos los elementos en estado de reposo, en caso contrario se debe especificarclaramente con una flecha.

10. Unificar por letras y cifras los elementos de conmutación Kn y todo el aparellaje en general.

11. Limitación. (la colocación de rodillos abatibles como máximo hasta tres debido a la ausenciade señales e imprecisión en la activación).

Ejemplo: Transposición de paquetes.

Los paquetes que llegan sobre un tren de rodillos han de quedar elevados por un cilindro neumático yson empujados sobre otro tren mediante un segundo cilindro. El retorno del cilindro B no deberealizarse sino hasta que el cilindro A haya alcanzado la posición final trasera. La señal de arranque hade ser emitida por un pulsador manual para cada ciclo de trabajo.



Croquis de situación.

Solución método secuencial.

SA0 SA1

50% 50

%

4 2

51

3Y1 Y2

SB0 SB150

% 50%

4 2

51

3Y3 Y4

A B

+24V

0V

K1 Y4

Y3

Y2

Y1

K4

SA1

K2

K1K2

SB1

K3

K3

SA0

K4

SB0

1 2 3 4 5 6 7 8

5 7 6 8



Tarea n.1 Para entregar el próximo Lunes 18 de Octubre.

Dispositivo para cizallar (mando con movimientos paralelos)

Con un dispositivo de cizallar ha de cortarse material en barras. La alimentación tendrá lugar por elcilindro neumático B, el cual moverá en la carrera de ida la pinza neumática A previamente cerrada.Una vez introducido el material contra un tope fijo, queda sujeto por el cilindro de sujeción C. Luegoel cilindro A puede abrir y el cilindro B regresar. Después del cizallado del material por el cilindro D,afloja el cilindro de sujeción C y un nuevo ciclo puede comenzar.

Condiciones adicionales.

1. El desarrollo del trabajo debe ser automático con la posibilidad de elección entre:· Ciclo continuo· Ciclo único

2. Un nuevo ciclo sólo podrá realizarse cuando el cilindro de avance B y el cilindro de sujeción Chayan alcanzado la posición final trasera.


Diagrama espacio-fase.



MÉTODO DE CASCADA ELÉCTRICO.


1. Dibujar los cilindros2. Dibujar válvulas de control (monoestables, biestables)3. Indicar los finales de carrera se usen o no se usen ( ejemplo sa0, sa1)

S = censor de contacto B = censor sin contactoa = cilindro de simple o doble efecto0 = cilindro dentro 1 = cilindro fuera

4. Este método se basa en el diagrama de ecuación de movimientos.


5. Ecuación de movimientos. Se representa el movimiento de los cilindros por letras mayúsculasen orden alfabético además de un símbolo + cuando el cilindro sale y un – cuando regresa, loselementos emisores de señal con letras minúsculas además de identificar los censores querealizan cambio de grupo.

6. Descomposición. Descomponer la ecuación en grupos de tal forma que en un mismo grupono existan movimientos complementarios de un mismo cilindro por ejemplo: A + A-

7. Dibujar líneas horizontales colectoras de voltaje (24 vcd, 0 vcd)

8. Conectar del lado derecho del circuito los elementos de potencia (bobinas de laselectroválvulas), unir siempre directamente las bobinas, pilotos etc., a la línea de conexióninferior, que será la línea común (0 vcd)

9. Dibujar líneas horizontales (grupos) del lado superior derecho tantas como grupos existan enla ecuación de movimientos.

10. Dibujar del lado izquierdo de las líneas horizontales (grupos) contactos conmutables Kntantos como grupos existan menos uno conectando en serie (cascada) de tal forma que cadaKn conecte a cada línea horizontal (grupo) verificando que el último grupo tenga conexióndirecta en un inicio.

11. Conectar en base a la secuencia los elementos emisores de señales censores de manera directao indirecta a través de relevadores kn, representar verticalmente todas las conexiones entre laslíneas colectoras.

12. Tomar en cuenta que los censores que realizan cambio de grupo conectan directamente alcontacto kn y éste realiza cuatro funciones:

v Activar la memoriav Preparar el paso siguiente kn+1v Desactivar la memoria anteriorv Efectuar el movimiento de trabajo



13. El último grupo sólo realiza dos funciones:

o Desactivar la memoria anterioro Efectuar el movimiento de trabajo

14. Los censores que no realizan cambio de grupo se conectan al grupo que pertenecen de bajo delas líneas horizontales (grupos).

15. Agregar condiciones adicionales (ciclo manual, ciclo automático, ciclo único, ciclo continuo,paro de emergencia, reset, etc...)



18. Limitación: Los límites de esta clase de conexiones están dadas por la particularidad de que laenergía es introducida a través de una conexión única. Debido a ello, el aire ha de pasar através de todas las memorias del montaje de cascada antes de iniciarse el proceso de mando.La caída de presión que se origina por ello se hace notar más al existir un mayor número deválvulas conectadas en serie, siendo el resultado un mando más lento.

El límite razonable sugerido también en la práctica, es de 3 hasta 4 señales de salida, estosignifica, 2 hasta 3 válvulas conmutadoras (memorias),

Ejemplo: Dispositivo para remachar.

Dos piezas han de quedar unidas con un remache en una prensa parcialmente automatizada, las piezasy el remache se colocarán a mano, retirándose la pieza acabada también a mano después del procesode remachado. La parte automatizada del ciclo consiste en el agarre y sujeción de las piezas (cilindroA) así como el remachado (cilindro B) y previo pulsado de un botón de marcha, ha de realizarse laoperación hasta volver a la posición de partida.



Diagrama espacio - fase

SA0 SA1

4 2

51

3Y1 Y2

45%

45%

SB0 SB1

4 2

51

3Y3 Y4

45%

45%

+24V

0V

BI

K1

K1

Y1

Y2

Y3

Y4

K1

SB1

K1

K2

K2

SA1

SB0

SA0

I

I I

A B

K0

BP

K0 K0

SEL

1 2 3 4 5 6 7 9 11

23

456

6 3



Tarea n.2 Para entregar el próximo Lunes 18 de Octubre.

Dispositivo de rebordonear.

Debemos rebordonear los tubos de cobre para instalaciones sanitarias en dos etapas:El tubo de cobre se coloca contra el cilindro 2.0 (B). Después de la señal de puesta en marcha sesujeta el tubo de cobre mediante el cilindro de sujeción 1.0 (A). El vástago del cilindro de tope 2.0 (B)entra hasta ejercer una presión de 5 bars. Mediante el cilindro 3.0 (C) se pre-rebordonea en la primeraestación, 2.0 (B) sale una segunda vez y termina de rebordonear el tubo. Seguidamente se suelta eltubo, los vástagos de los cilindros 2.0 (B) y 3.0 (C) retroceden a su posición inicial.

Diagrama espacio-fase



MÉTODO PASO A PASO MÍNIMO ELÉCTRICO



S = sensor de contacto B = sensor sin contactoa = cilindro de simple o doble efecto0 = cilindro dentro 1 = cilindro fuera



5. Ecuación de movimientos. Se representa el movimiento de los cilindros por letras mayúsculasen orden alfabético además de un símbolo + cuando el cilindro sale y un – cuando regresa, loselementos emisores de señal con letras minúsculas además de identificar los sensores querealizan cambio de grupo.

6. Descomposición. Descomponer la ecuación en grupos de tal forma que en un mismo grupono existan movimientos complementarios de un mismo cilindro por ejemplo: A + A-



9. Dibujar líneas horizontales (grupos) del lado superior derecho tantas como grupos existan enla ecuación de movimientos.

10. Dibujar del lado superior de las líneas horizontales (grupos) contactos abiertos Kn tantoscomo grupos existan de tal forma que cada kn conecte a cada línea horizontal (grupo).

11. Conectar en base a la secuencia los elementos emisores de señales sensores de manera directao indirecta a través de relevadores kn, representar verticalmente todas las conexiones entre laslíneas colectoras.

12. Tomar en cuenta que los sensores que realizan cambio de grupo conectan directamente alcontacto kn y éste realiza cuatro funciones:

a. Activar la memoriab. Preparar el paso siguiente kn+1c. Desactivar la memoria anteriord. Efectuar el movimiento de trabajo




a. Desactivar la memoria anteriorb. Efectuar el movimiento de trabajo

14. Los sensores que no realizan cambio de grupo se conectan al grupo que pertenecen de bajode las líneas horizontales (grupos).

15. Agregar condiciones adicionales (ciclo manual, ciclo automático, ciclo único, ciclo continuo,paro de emergencia, reset, etc...)



El límite razonable sugerido también en la práctica, es de 4 hasta 6 señales de salida.

Ejemplo: Llenado de envases de medicamentos.

Unos envases para medicamentos son empujados por medio de una cinta transportadora contra elvástago extendido del cilindro de separación (B). El cilindro dosificador (A) cierra el depósito dealimentación en su posición retraída. Al accionar un pulsador el cilindro dosificador (A) avanza con elaire de escape estrangulado y a continuación retrocede de nuevo. Cuando el cilindro (A) se retraecompletamente, el cilindro (B) retrocede permitiendo el paso de un frasco y enseguida se vuelve aextender para cerrar dicho paso y repetir el proceso.



SA0 SA1

4 2

51

3Y1 Y2

50%

50%

SB0 SB1

4 2

51

3Y3 Y4

50%

50%

K1 K2 K3

Y4

Y3Y2

Y1

SA0

AB

K1

K1 SA1

K1

K2

K2

K2 SB0

K2

K1K3

K3

+24V

0V

B._INICIO

B._PARO

K0

K0

SEL

K0

SB1

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11

12 14

15 16

23

459

7 6712

3 145

Tarea n.3 Tarea para entregar el próximo Miércoles 20 de Octubre.

Instalación de lavado.

Las piezas vienen de una instalación de fresado y taladrado y deben ser limpiadas.

El cilindro 1.0 (A) empuja las piezas a limpiar desde la cinta transportadora 1 a un plato de lavado. Elcilindro 2.0 (B) sujeta la pieza. Tan pronto la pieza esté sujeta, el cilindro 3.0 (C) transporta la piezapor la cabina de lavado.Al terminar el proceso de lavado, el cilindro 2.0 (B) suelta la pieza. El cilindro 4.0 (D) la empujasobre la cinta transportadora 2. El cilindro 3.0 (C) lleva el plato de lavado a su posición inicial y sepuede empezar un nuevo proceso.



MÉTODO PASO A PASO MÁXIMO ELÉCTRICO



S = sensor de contacto B = sensor sin contactoa = cilindro de simple o doble efecto0 = cilindro dentro 1 = cilindro fuera



5. Ecuación de movimientos. Se representa el movimiento de los cilindros por letras mayúsculasen orden alfabético además de un símbolo + cuando el cilindro sale y un – cuando regresa, loselementos emisores de señal con letras minúsculas además de identificar los sensores querealizan cambio de grupo.

6. Descomposición. Descomponer la ecuación en grupos de tal forma que cada movimiento esun grupo.



9. Dibujar del lado derecho (grupos) contactos abiertos kn tantos como grupos existan de talforma que cada kn conecte a cada elemento de potencia.

10. Conectar en base a la secuencia los elementos emisores de señales sensores de manera directaa través de relevadores kn, representar verticalmente todas las conexiones entre las líneascolectoras.

11. Tomar en cuenta que los sensores que realizan cambio de grupo conectan directamente alcontacto kn y éste realiza cuatro funciones:

o Activar la memoriao Preparar el paso siguiente kn+1 (empleando contacto n.a. fuera de la memoria)o Desactivar la memoria anterior (desactivar solenoide)o Efectuar el movimiento de trabajo


o Desactivar la memoria del grupo inicialo Efectuar el movimiento de trabajo



13. Agregar condiciones adicionales (ciclo manual, ciclo automático, ciclo único, ciclo continuo,paro de emergencia, reset, etc.)



Ejemplo: Torno semiautomático (acabado de manguitos, diámetro interior)

A través de un plano inclinado llegan los manguitos al torno.El cilindro 1.0 (A) pone el carro en posición. El cilindro 2.0 (B) introduce la pieza en el útil desujeción. El cilindro 3.0 (C) sujeta el manguito. La unidad de avance 4.0 (D) trabaja el diámetrointerior del manguito. Se suelta la pieza y se quita manualmente, pulsando marcha comienza un nuevociclo.





Torno Semi-automático

SA0 SA1

4 2

51

3Y1 Y2

50%

50%

SB0 SB1

4 2

51

3Y3 Y4

50%

50%

SC0 SC1

4 2

51

3Y5 Y6

50%

50%

SD0 SD1

4 2

51

3Y7 Y8

50%

50%

A B CD

+24V

0V

Y2

Y1

Y4

Y3

Y6

Y5

Y8

Y7

BI

K0

K0

SEL

BP

K0

K1

K7

K1 K1SA1

K1

K2

K2 K3SB1

K2

K3

K3 K7SC0

K3

K4

K4 K2SA0

K4

K5

K5 K5SD1

K5

K6

K6

K6

K6

SD0

K6

K7

K7 K4 K4

K4K4

SB0SC1

0 5 10 15 20 25 30

mm

Cilindro doble efecto A

mm

Cilindro doble efecto B

mm

Cilindro doble efecto C

mm

Cilindro doble efecto D

Denominación del componente Marca

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

23

4517

6719

8921

10111820

1719

121323

141524

23 1622

3



Tarea n.4 Pendiente la fecha de entrega.

Dispositivo de llenado de piedras de ignición.

En una tolva hay piedras de ignición, que deben ser distribuidas en dos puestos de montaje a un ritmodeterminado.

El cilindro 1.0 (A) abre y cierra la compuerta del depósito.Al accionar el pulsador de marcha, abre el cilindro 1.0 (A) el cierre. Las piedras de ignición caen aldepósito de la cinta 1. Al cerrar la tolva, el cilindro 2.0 (B) lleva el depósito a la cinta 2 debajo de latolva. Nuevamente se realiza la apertura y cierre de la compuerta. Mientras tanto el depósito de lacinta 1 pasa al primer lugar de montaje conducido por la cinta transportadora. En la mesa corredera seha colocado ya otro depósito vacío. Después de ser cerrada la compuerta por el cilindro 1.0 (A)retrocede el vástago del cilindro 2.0 (B) a la posición inicial. El depósito de la cinta 2 se transporta alsegundo lugar de montaje conducido por la cinta transportadora. Al accionar nuevamente el pulsadorde marcha se realiza un nuevo ciclo.


mtodos electroneumticos (2)

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