Línea de Transporte y Clasificación

Transcripción

1 P á g i n a 1 Línea de Transporte y Clasificación El modelo a escala de la línea de transporte y clasificación que se observa, se encuentra integrado por un depósito de almacenamiento que posee una cadena transportadora, la cual se comunica con una banda de transporte, accionadas eléctricamente mediante un sistema de poleas y engranes. Posee tres pistones eléctricos y cuatro mesas de descarga, cada una con un sensor de reflexión de luz para identificar que la pieza haya llegado correctamente. Descripción del proceso El proceso simulado consiste en piezas de trabajo que son extraídas del depósito de almacenamiento por una cadena transportadora. Posteriormente, son identificados y llevados a la banda de transporte donde son colocados en la estación de descarga correspondiente por la acción de los pistones eléctricos o por la ausencia de estos. Figura 1. Modelo a escala de una Línea de Transporte y Clasificación La cadena de transporte empuja y traslada la pieza que se encuentra en la parte inferior del almacén hacia la unidad de identificación, donde el código del paquete es leído por dos sensores de activación magnética; dicho código corresponde a un número de imanes fijos ubicados en la parte inferior de la pieza. La cadena traslada la pieza hasta la banda transportadora. La banda transporta la pieza hasta que se encuentra en la posición de salida de la estación de descarga que le corresponde. Esta posición es reconocida por un sensor inductivo de proximidad ubicado en el extremo de cada uno de los pistones. Una vez que la pieza se encuentra en la posición correspondiente, la banda transportadora se debe detener y el pistón, que le corresponde a dicha localización, se activa y empuja la pieza hasta la mesa de descarga, donde la pieza de trabajo es reconocida por un sensor de reflexión de luz. Para evitar daños a los pistones, estos cuentan con dos sensores mecánicos de posición, los cuales detectan la posición de inicio y final de carrera de cada pistón. Después de haber sido realizado este proceso, la cadena inicia nuevamente su movimiento para tomar un nuevo paquete del depósito de almacenamiento y empezar de nuevo el proceso de extracción. La secuencia se detiene cuando todas las estaciones de descarga se encuentran Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey Ingeniería Eléctrica y Computacional

2 L í n e a d e T r a n s p o r t e y C l a s i f i c a c i ó n P á g i n a 2 ocupadas o el almacén de depósito se encuentra vacio, lo cual se detecta por medio de un sensor de barrera de luz. La cadena transportadora tiene acoplado un sensor de activación magnética, lo que permite que a través de dicho sensor se pueda controlar la extracción de una sola pieza a la vez del almacén. Datos Técnicos Suministro de Energía de Sensores y Actuadores 24 VDC Sensores: Sensores de Barrera de Luz 1 Sensores de Reflexión de Luz 4 Sensores Inductivos de Proximidad. 3 Interruptores de Activación Magnética 3 Interruptores Mecánicos de Contacto 6 Actuadores: Motores unidireccionales 2 Motores bidireccionales 3 Relevadores 8 Requerimientos del Sistema de Control: Entradas Digitales 17 Salidas Digitales 8 Dimensiones ( A x L x H) 890 x 480 x 290 mm Tabla 1. Datos Técnicos del Modelo

3 L í n e a d e T r a n s p o r t e y C l a s i f i c a c i ó n P á g i n a 3 Máquina Virtual del Modelo a Escala El modelo a escala de la línea de transporte y clasificación se encuentra emulado mediante un modelo computacional (Máquina Virtual). La simulación realizada en LabVIEW de este modelo es una herramienta que permite realizar pruebas de sus programas antes de realizarlas en el modelo real. Esto se logra mediante una conexión existente entre la Máquina Virtual y el software del PLC virtual de Siemens llamado PLCSim. Líneas Virtuales de Entradas y Salidas Figura 2. Conexión del Modelo Virtual y el PLCSim Almacén de Piezas y Cadena Transportadora El registro o almacén de piezas tiene integrado por un sensor de barrera de luz (I0.5), el cual permite identificar, si se encuentra alguna pieza en el almacén. También, cuenta con una cadena de transporte, la cual se activa mediante un motor unidireccional (Q1.0) y es monitoreada por un sensor de activación magnética (I3.6) para poder controlar su movimiento y de este modo extraer solo una pieza a la vez. Figura 3. Direcciones de Entradas y Salidas del Almacén de Piezas y de la Cadena Transportadora Adicionalmente, se encuentran los sensores de identificación de las piezas (I0.3, I0.4), que son dos sensores de activación magnética, y en base a la colocación de pequeños imanes ubicados en la parte inferior de las piezas, pueden identificar el código correspondiente a cada una ellas. Cada color de pieza posee un número diferente de imanes. A continuación se muestran las cuatro opciones de piezas utilizadas en el modelo, así como también el número y ubicación de sus imanes.

4 L í n e a d e T r a n s p o r t e y C l a s i f i c a c i ó n P á g i n a 4 Color de las Piezas Ubicación de los Imanes (Parte Inferior) Número de Imanes Tabla 2. Relación de piezas con su respectivo número de imanes Banda Transportadora Este dispositivo consiste en una banda hecha con eslabones y acoplada a un motor unidireccional para controlar su movimiento. Los eslabones tienen una superficie rugosa, generando que haya más estabilidad en el movimiento de traslado de las piezas, y a su vez, evita que los paquetes se salgan de la banda trasportadora. El actuador responsable del movimiento de la banda es un motor unidireccional, cuya salida es Q1.1. Figura 4. Salida de la Banda Transportadora Mecanismos de Descarga Un mecanismo de descarga está integrado por un pistón eléctrico que posee, en su parte frontal, un sensor inductivo de proximidad que detecta si se encuentra algún paquete frente al pistón. De

5 L í n e a d e T r a n s p o r t e y C l a s i f i c a c i ó n P á g i n a 5 acuerdo a la programación, una vez que se detecte algún paquete frente al pistón, se puede activar el motor bidireccional, el cual responde a dos señales de salida del PLC que controlan el apagado y encendido de dos relevadores, encargados de la dirección del actuador. Ambas señales deben ser programadas de tal manera que no se envíen al mismo tiempo, ya que esto provocaría algún accidente con el equipo. Otros componentes integrados al mecanismo de descarga son dos interruptores mecánicos, los cuales delimitan la carrera del pistón. El funcionamiento antes descrito es el mismo para los tres pistones del modelo. Figura 5. Direcciones de Entradas y Salidas de los Pistones Mesas de Descarga Las estaciones de descarga son cuatro mesas donde se clasifican los paquetes. Cada una de estas estaciones se encuentra integrada por un sensor de reflexión de luz que detecta cuando una pieza ha sido depositada en la estación. En la máquina virtual del modelo, los sensores se representan con un indicador de color verde oscuro, indicando que se encuentra apagado. Pero cuando se activa cambia su color a un verde claro. Figura 6. Dirección de Entrada de las Estaciones de Descarga

6 L í n e a d e T r a n s p o r t e y C l a s i f i c a c i ó n P á g i n a 6 Comentario Todos los sensores para fines de prueba pueden ser activados manualmente por el usuario dando clic sobre ellos. El sensor se activa, y permanece en ese estado, mientras se presione el botón izquierdo del mouse. a) b) Figura 7. Modelo virtual de una Estación de Descarga. Sensor, a) apagado; y b) encendido.

7 L í n e a d e T r a n s p o r t e y C l a s i f i c a c i ó n P á g i n a 7 Descripción de Sensores y Actuadores Símbolo Sensor Entrada P3inWork Pusher 3 in work position I 0.0 P3inHome Pusher 3 in home position I 0.1 P3engaged Pusher 3 engaged I 0.2 RS_sensor1 Reading station sensor 1 I 0.3 RS_sensor2 Reading station sensor 2 I 0.4 LB_sensor Light barrier register storage sensor I 0.5 RL_place3 Reflection light switch place 3 I 0.6 RL_place4 Reflection light switch place 4 I 0.7 P1inWork Pusher 1 in work position I 1.0 P1inHome Pusher 1 in home position I 1.1 P2inWork Pusher 2 in work position I 1.2 P2inHome Pusher 2 in home position I 1.3 P1engaged Pusher 1 engaged I 1.4 P2engaged Pusher 2 engaged I 1.5 RL_place1 Reflection light switch place 1 I 1.6 RL_place2 Reflection light switch place 2 I 1.7 Chain_sensor Conveyor chain magnetic sensor I 3.6 Símbolo Actuador Salida Chain Conveyor Chain Q 1.0 Belt Conveyor Belt Q 1.1 P1toWork Pusher 1 to work position Q 1.2 P1toHome Pusher 1 to home position Q 1.3 P2toWork Pusher 2 to work position Q 1.4 P2toHome Pusher 2 to home position Q 1.5 P3toWork Pusher 3 to work position Q 1.6 P3toHome Pusher 3 to home position Q 1.7

8 L í n e a d e T r a n s p o r t e y C l a s i f i c a c i ó n P á g i n a 8 Entras y Salidas de la Línea de Transporte y Clasificación