DISEÑO DE AUTOMATIZACION DE UNA MAQUINA ENVOLVEDORA TIPO FLOW PACK CON CABEZAL ROTATIVA

Transcripción

1 DISEÑO DE AUTOMATIZACION DE UNA MAQUINA ENVOLVEDORA TIPO FLOW PACK CON CABEZAL ROTATIVA Luis Fernando Pinzón Valero 1 Ingeniero en Control Universidad Distrital Francisco José de Caldas-Facultad Tecnológica Obvelad@hotmail.com Edwin Oswaldo Ramírez Bonilla 2 Ingeniero en Control Universidad Distrital Francisco José de Caldas-Facultad Tecnológica Dwn_ramirez@hotmail.com TUTOR Ingeniero Frank Giraldo 3 Received ; accepted 1 Ingeniero en Control. 2 Ingeniero en Control. 3 Coordinador de Tecnología Electrónica, Ingeniería en Control y Ingeniería en Telecomunicaciones

2 2 Abstract En este documento tiene como nalidad de demostrar los avances del proyecto de grado DISEÑO DE AUTOMATIZACION DE UNA MAQUINA ENVOLVE- DORA HORIZONTAL TIPO FLOW PACK CON CABEZAL ROTATIVA, utilizando programación con PLC.

3 3 Contents 1 Introducción 5 2 Estado del Arte 5 3 Justicación e Importancia 8 4 Denición del Problema 8 5 Objetivos Objetivo General Objetivo Especico Alcances y Limitaciones Impacto académico Impacto tecnológico Resultados Esperados 10 8 Metodología 10 9 Cronograma Presupuesto Bibliograa 13

4 4 List of Tables 1 Cronograma Presupuesto List of Figures 1 Maquina ow pack horizontal proceso de empaque Maquina ow pack horizontal forma de empaque Bandeja de entrada y maquina ow pack horizontal

5 5 1. Introducción Con los diferentes desarrollos de la Revolución Industrial, los procesos productivos de empaque, han tenido un cambio de visión en las cuales obtener productos de calidad y una cantidad apropiada para satisfacer la demanda del mercado que cada día exige procesos más limpios de productividad y en menor tiempo. El proyecto de grado que se pretende realizar es un diseño de automatización de una maquina Flow Pack horizontal con cabezal rotativa que cumpla con estas características para satisfacer tanto al cliente como al mercado. 2. Estado del Arte Las maquinas Flow Pack horizontales deben su nombre a como se desarrolla el proceso de empaque del producto: la maquina crea un tubo de plástico partiendo de una lámina exible y el producto lo atraviesa hasta alcanzar una mordaza que delimitara el principio y el nal del paquete. El funcionamiento de las maquinas Flow Pack horizontales es bastante simple. Desde un eje porta bobina el material termo sellable exible que puede ser polipropileno, o un material complejo según las exigencias, pasa a través de un túnel conformador y se suelda mediante unas ruedas de soldadura (si la bobina no esta bien centrada respecto al eje de avance del producto, también el tubo que se forma tendrá mas material por un lado que por el otro con problemas en fase de soldadura), a la vez que el producto a embalar viene empujado por unas paletas distanciadas hasta alcanzar el tubo de plástico que se ha formado. Siendo las paletas coordinadas con el cierre de una mordaza giratoria puesta longitudinalmente respecto al avance del lm, el producto queda envasado en un paquete delimitado al principio y al nal por la acción de la mordaza e por el largo por la acción de las ruedas de soldadura. El proceso de ajuste prevé al principio poner en fase el empuje

6 6 Fig. 1. Maquina ow pack horizontal proceso de empaque Fig. 2. Maquina ow pack horizontal forma de empaque

7 7 de las paletas donde se colocan los productos con el cierre de las mordazas. Una vez que se ha coordinado este movimiento, se regula la velocidad de avance del lm siendo valida la regla que cuanto más rápido el avance, mas largo el paquete que se obtiene. Lo ultimo que hay que ajustar es la velocidad tangencial de las mordazas con la velocidad de avance del lm porque si el lm es muy rápido y las mordazas más lentas el producto choca con las mismas, mientras si las mordazas van más rápidas que el avance del lm acaban rompiéndolo estirándolo demasiado. Para esto hay una regulación mecánica mediante un excéntrico que permite acelerar o ralentizar la velocidad de la mordaza en el momento de realizar la soldadura. Con la evolución de la tecnología las maquinas ow pack han introducido la electrónica para el control de las operaciones permitiendo la regulación de todos los parámetros antes descritos desde un panel de mando digital. Los productos mas indicados a ser embalados con las maquinas ow pack son de dimensiones no muy grandes, que requieren cadencias altas y lotes homogéneos. Fig. 3. Bandeja de entrada y maquina ow pack horizontal

8 8 3. Justicación e Importancia A lo largo de la historia, el hombre se ha sentido fascinado por maquinas y dispositivos capaces de manejar sus productos en la conservación y movibilidad de los mismos por medios de empaques, así obteniendo una fácil manipulación y adquisición, mejorando su estilo de vida según la necesidad. la automatización se esta imponiendo en los diferentes campos como la medicina, mecánica, procesos industriales y otros, ayudando al ser humano a realizar diversas tareas que quizás le sean un poco difíciles por exactitud, tiempo, seguridad como por calidad. Uno de los objetivos INNA, es la automatizado de maquinas diseñadas para empacar productos por medio de un sistema Programable logic controller (PLC) reduciendo tiempos y costos de producción. 4. Denición del Problema Hay procesos de envolvedoras o empacadoras de productos que es imposible de culminar los tiempos de producción, la demanda del mercado, la calidad del producto y etc. Poniendo en peligro la existencia de la empresa frente a sus competidores. Dentro de la línea de investigación de INNA se plantea un diseño de automatización de una maquina envolvedora horizontal tipo Flow Pack con cabezal rotativa para superar la demandas del mercado con calidad, por medio de un sistema Programable logic controller (PLC). El cual ayudara el entendimiento operario-maquina, maquina-operario creando un ambiente de trabajo adecuando en cada proceso.

9 9 5. Objetivos 5.1. Objetivo General Diseñar el sistema de automatización de la maquina envolvedora horizontal tipo Flow Pack con cabezal rotativa, elaborada para empacar productos sólidos unitarios o agrupados en general, superando los tiempos de producción Objetivo Especico Analizar el funcionamiento de la maquina tipo Flow Pack horizontal con cabezal rotativa y sus dimensiones. Diseñar los planos de la maquina tipo Flow Pack horizontal con cabezal rotativa con ayuda de los ingenieros INNA. Diseñar los planos eléctricos y electrónicos de la maquina tipo Flow Pack horizontal con cabezal rotativa. Elaborar un programa base para el PLC, en desarrollo y funcionamiento de la maquina tipo Flow Pack horizontal con cabezal rotativa. 6. Alcances y Limitaciones 6.1. Impacto académico Adquirir conocimientos por medio de los diferentes métodos de investigación y capacitación para el desarrollo de diferentes tecnologías y unido al campo de la electrónica. El proyecto y las investigaciones realizadas servirán como fuente de información para realizar diferentes modicaciones a las maquinas empacadoras con el objetivo de reformarlas en sus

10 10 diferentes aplicaciones y proporcionar la posibilidad a la Industria INNA de mantenerse en la vanguardia del mercado Impacto tecnológico Mediante el estudio de diferentes posibilidades en la aplicación de diferentes en el desarrollo de metodología e interpretación de sistemas de automatización, interpretación de planos y aplicaciones tecnológicas. 7. Resultados Esperados Al nalizar el proyecto en la empresa INNA por medio del grupo de investigación DIGITI, se espera el diseño de automatización de la maquina envolvedora tipo Flow Pack horizontal con cabezal rotativa (maquina de empaque) con un sistema controlador lógico programable (PLC), en el cual se empleara en la industria generando buenos resultados de producción, calidad a un bajo costo, garantizando las demandas del mercado así compitiendo con sus competidores. 8. Metodología El desarrollo de este proyecto esta estimado en un tiempo aproximado de 6 meses, se distribuirá por etapas. Etapa1: Análisis del funcionamiento de la maquina tipo Flow Pack horizontal con cabezal rotativa en el proceso de empacado de los diferentes productos. Etapa2: Diseñar la dimensiones de la maquina tipo Flow Pack con cabezal rotativa

11 11 en planos con la ayuda de los ingenieros en la empresa INNA. Etapa3: Análisis de los elementos eléctricos y electrónicos a utilizar en el diseño de la maquina tipo Flow Pack con cabezal rotativa con el criterio de los ingenieros de la empresa INNA. Etapa4: Elaboración de los planos eléctricos y electrónicos de la maquina tipo Flow Pack con cabezal rotativa. Etapa5: Revisar, Corregir errores en los planos tanto en el diseño estructural, eléctrico y electrónicos de la maquina tipo Flow Pack con cabezal rotativa, supervisado por los ingenieros de la empresa INNA. Etapa6: Entrega del diseño de la maquina tipo Flow Pack con cabezal rotativa. 9. Cronograma ETAPA ACTIVIDADES MESES JUN JUL AGOS SEPT OCT NOV Analisis de funcionamiento de la maquina Analisis del proceso de empaque x x Diseñar un plano de la maquina Elaborar un planos con ayuda de INNA x x Analizar los componentes electronicos seleccion de los componentes electronicos x x x Hacer los planos electricos Distribucion electronica de la maquina x x ajustes hacer pruebas y corregir errores x Planos terminados diseño de la maquina terminado x Table 1: Cronograma

12 Presupuesto RUBROS FUENTES TOTAL CONCIENCIAS UNERV. DISTRITAL CONTRAPARTIDA Personal 0 0 5' ' Equipos 0 0 2' ' Materiales 0 0 1' ' Salidas de campo Software Publicaciones Bibliograa Asesoria Matenimiento Total 0 0 9' ' Table 2: Presupuesto

13 Bibliograa 1. Maquina Envasadora Selladora para Trabajo Industrial Fabricada en USA - Helionex Corp Rediseño Maquina Empacadora Galletas Flujo Continuo Horizontal. B1o-maquina-empacadora-galletas-ujo-continuo-horizontal/id/ html. 3. Maquinas Empacadoras - Maquinaria y Equipo en Colombia. Catálogo del Empaque MAQUINAS EMPACADORAS FLOWPACK HORIZONTALES - maquinas empacadoras horizontales Lima. /maquinas_empacadoras_owpack_horizontales_ html. 5. Maquinas Empacadoras, Envasadoras, Llenadoras, Selladoras - Empacadora Flow Pack MAQUINA EMPACADORA FLOWPACK PALETAS HELADOS. /192924/MAQUINA-EMPACADORA-FLOWPACK-PALETAS-HELADOS.html.