Estudio de automatizacin de un brazo neumtico para facilitar procesos de aprendizaje en el laboratorio de Neumtica de la carrera de Ingeniera Mecnica de la Universidad Tcnica de Ambato.

Santiago Reyes RomoIng. Mecnico

RESUMEN

El presente trabajo investigativo surge de la necesidad de automatizar el mecanismo de brazo neumtico del Laboratorio de Neumtica, para uso didctico que conlleve a los estudiantes a cumplir con la parte prctica del desarrollo de la materia. El sistema como se encontr, no contaba con los debidos dispositivos de mando y control de los actuadores, por lo que era desaprovechado para el laboratorio y hacia una utilizacin indebida del espacio fsico.

Usando las herramientas adecuadas como la observacin directa se obtuvo resultados favorables que posteriormente se encaus hacia un anlisis tcnico de la mejor propuesta para la culminacin de los objetivos que se plateo al inicio del proyecto.

Llegando a la conclusin que la implementacin de un sistema didctico automatizado en el mecanismo de brazo neumtico dinamiza el proceso de aprendizaje.

SUMMARY

This research work arises from the need to automate the arm mechanism Laboratory Pneumatic for use that involves teaching students to meet the practical development of the subject. The system as found, did not have the due control devices and control of the actuators, so it was wasted for the laboratory and into improper use of physical space.

Using the right tools and direct observation was obtained favorable results were subsequently indicted to a technical analysis of the best proposal for the completion of the objectives is plated at the start of the project.

Concluding that the implementation of an automated teaching system in the pneumatic arm mechanism streamlines the learning process.

I. INTRODUCCIN

La ejecucin de este proyecto se realizar en el laboratorio de Neumtica de la Facultad de Ingeniera Civil y Mecnica con la idea de servir de modelo para los alumnos de la asignatura. Igualmente se pretende que sea una mquina-exposicin del trabajo que se desarrolla en el laboratorio.

El presente trabajo de investigacin se compone de seis captulos ordenados de la siguiente manera: El primer captulo trata sobre el problema que va a ser investigado. EL segundo se compone de todo el Marco Terico que rige la investigacin. El tercer captulo consta de la metodologa que es bibliogrfica de campo y experimental. El cuarto captulo trata sobre al anlisis e interpretacin de resultados, de los cuales se tiene las fotografas tomadas antes de la culminacin del proyecto. El quinto captulo pertenece a las conclusiones y recomendaciones. Para finalmente en el sexto captulo plantear la propuesta que motivo la realizacin de este proyecto, aqu se detalla los clculos realizados, esquemas, costos as como manual del usuario, plan de mantenimiento y un plan de mejoras.

II. OBJETIVOS

Objetivo General

Realizar la automatizacin de un brazo neumtico para facilitar procesos de aprendizaje en el laboratorio de Neumtica de la Carrera de Ingeniera Mecnica de la Universidad Tcnica de Ambato.

Objetivos Especficos

1. Analizar los tipos de automatizacin posibles para un brazo neumtico.

2. Determinar el mejor proceso que facilite el aprendizaje a los estudiantes de la carrera de Ingeniera Mecnica de la Universidad Tcnica de Ambato.

3. Implementar los dispositivos adecuados para el funcionamiento del brazo neumtico automatizado.

III.METODOLOGA

El desarrollo de la presente propuesta se sustenta en el modelo operativo que sigue:

Bibliogrfica.

Del marco terico investigado se obtienen las referencias tcnicas y cientficas que guan la posterior seleccin y acondicionamientos de los diferentes dispositivos requeridos para la automatizacin del mecanismo, y fueron factores fundamentales la utilizacin de libros, revistas, catlogos e internet para su elaboracin.

De Campo.

Para el acondicionamiento y la puesta a punto de todos los dispositivos que se requieren para el funcionamiento del mecanismo, se plantea la siguiente forma de proceder:

Es importante realizar todas las actividades de forma secuencial y lgica para no tener complicaciones en el acondicionamiento de los dispositivos, para lo cual se ha planteado el siguiente orden de actividades.

1.- Acondicionamiento de los finales de carrera para la activacin de los cilindros.

Fig. 1 Finales de carrera instalados.[footnoteRef:1] [1: El Autor.]

2.- Instalacin de los sistemas de control neumtico.

Fig. 2 Sujecin de las electrovlvulas en la caja[footnoteRef:2] [2: El Autor.]

3.- Instalacin del motor que de la movilidad al mecanismo en sentido horizontal.

Fig.3 Acoplamiento del motor, pin y rueda[footnoteRef:3] [3: El Autor]

4.- Instalacin del sistema de control elctrico y de mando.

Fig.4 Conexin del circuito elctrico y de control[footnoteRef:4] [4: El autor]

IV. RESULTADOS Y DISCUSIN

La puesta en marcha de la secuencia de funcionamiento se hace mediante la programacin del LOGO que es un autmata programable en el cual se ha programado de forma lgica y secuencial para que cumpla con las funciones de control, de los actuadores y finales de carrera del mecanismo

Una vez instalados los selectores y luz pilotos se etiquetar cada uno de los pulsadores segn su utilidad y aplicacin, ya que deben estar bien referenciados todos los mandos para que los estudiantes que manipulen el mecanismo no tengan dudas al momento de operar el sistema.

V. CONCLUSIONES

1. Del estudio se concluy que es necesario realizar la automatizacin del brazo Neumtico para representar de forma didctica el funcionamiento de cada elemento para generar una mejor comprensin en cuanto a toma de decisiones y al uso adecuado de cada elemento que involucran un proyecto, dentro de la rama de Neumtica y control ya que en las condiciones actuales del mecanismo este est inoperable e inservible y solo ocupa espacio en el Laboratorio de Neumtica de la Facultad de Mecnica.

2. Por medio del estudio se concluy que para facilitar los procesos de aprendizaje es importante contar con un mecanismo que sea didctico y preste las condiciones de maniobrabilidad y funcionalidad adecuadas.

3. Se determin que la mejor opcin para realizar el control de los dispositivos que necesita el mecanismo es un PLC tipo LOGO.

4. Por medio de la investigacin realizada se determin que para el control Neumtico de los cilindros es necesario utilizar electrovlvulas 5/2 ya que son las recomendadas para el control de cilindros Neumticos de doble efecto.

5. Con la automatizacin al sistema de rotacin con engranaje, que esta acopado al mecanismo en su base, se lograra realizar el control de giro del mecanismo.

VI. RECOMENDACIONES

1. Es necesario antes de iniciar con el funcionamiento del mecanismo asegurarse que todos los elementos estn conectados debidamente y que no haya cables flojos o sueltos en la caja de revisin, as como los elementos neumticos estn debidamente acoplados y con las seguridades necesarias para evitar fugas de aire.

2. Se debe indicar de manera didctica cada movimiento que realice el mecanismo ya que ayudar a tener una mejor comprensin de su funcionamiento con fines educativos.

3. Es necesario tambin que todos los elementos que se han agregado al mecanismo para su funcionamiento y los acoples que se han hecho, presten la facilidad para montar y desmontar y as asegurar una mejor funcionalidad cuando se tenga que revisar o cambiar alguno de estos dispositivos.

VII. BIBLIOGRAFA

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