AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO DE APLICACIÓN DE PEGAMENTO SOBRE ALFOMBRAS
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- Purificación Miguélez Godoy
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1 AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO DE APLICACIÓN DE PEGAMENTO SOBRE ALFOMBRAS Aurora Aparicio Castillo Docente De La Escuela Superior De Ingeniería Mecánica Y Eléctrica aaparicioc@gmail.com Javier Alejandro Cuellar Conejo Escuela Superior De Ingeniería Mecánica Y Eléctrica Azcapotzalco javier200591@gmail.com Ángel Fabián Sánchez Montoya Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Azcapotzalco ang_sark@hotmail.com Resumen El proceso de latexado forma parte de la fabricación de alfombras, construir e implementar una máquina electromecánica totalmente automatizada optimiza el proceso consiguiendo disminuir el desperdicio de pegamento industrial, incrementa la velocidad del proceso y evita la exposición de los operadores al pegamento. La máquina consta de un dosificador de pegamento, un sistema de rodillos transportadores, un micro-controlador y un ordenador que permiten llevar un control y monitoreo de la aplicación de pegamento sobre la alfombra. Palabras clave: latexado, máquina electromecánica. La máquina electromecánica consta de 5 subsistemas: hidráulico, neumático, mecánico, de control y electrónico de potencia. Figura 1. Máquina electromecanica Sistema hidráulico Sistema neumático El proceso de latexado inicia con una alfombra enrollada de 3.65m x 12 m de dimensiones, primero a través del sistema de rodillos transportadores controlados por medio de un micro-controlador la alfombra es colocada dentro del área de trabajo de la máquina, después el sistema hidráulico como el sistema neumático proveen el látex y el aire al dispensador de pegamento respectivamente. Sistema electronico de potencia Sistema de control Sistema mecánico Figura 1. Sistemas que componen la máquina 1
2 El dispensador recorre transversalmente la alfombra aplicando uniformemente el pegamento sobre la misma, una vez terminado el recorrido del dispensador se retira la parte de la alfombra y al mismo tiempo se coloca otra parte en el área de trabajo y se repite este proceso hasta terminar la totalidad de la alfombra. Figura 2. Alfombra Desactivar el flujo de adhesivo Desactivar el flujo de aire Figura 3. Estructura puente móvil. Posicionamiento de la alfombra en el área de trabajo Activación del flujo de adhesivo Activacion del flujo de aire Fin de la aspersión del adhesivo sobre la alfombra Desplazamiento del dispensador transversalmente sobre la alfombra Inicio de la aplicación del adhesivo sobre la alfombra Figura 2. Diagrama de proceso I. SISTEMA MECÁNICO Retirar la alfombra del área de trabajo y posicionar una parte sin adhesivo en el área de trabajo. Un sistema mecánico está compuesto de dispositivos o elementos que tiene por función transmitir o proporciona movimiento. El sistema mecánico está basado en un sistema denominado puente móvil, con el cual el sistema pretende desplazar un manipulador de un grado de libertad en el cual está instalado el dosificador de adhesivo, el segundo pretende desplazar la alfombra perpendicularmente al manipulador a través de rodillos. Esta estructura conlleva a la sujeción y montaje de todos los elementos necesarios que impliquen realizar estos dos movimientos. II. SISTEMA HIDRÁULICO La hidráulica usa básicamente los fluidos como medio de presión para mover pistones de los cilindros o para trasportar fluidos incompresibles. La aspersión del pegamento requiere de dos tipos de alimentación: hidráulica para llevar el pegamento desde el depósito hasta el dosificador y neumática para implementar la presión necesaria al adhesivo para su aspersión. El sistema hidráulico nos proporciona la energía necesaria para trasladar el pegamento desde el depósito hasta el dosificador en donde intervienen tuberías, válvulas, bombas hidráulica y demás elementos que sean requeridos. Figura 4. Sistema hidráulico. 2
3 III. SISTEMA NEUMÁTICO Los sistemas neumáticos proporcionan un movimiento controlado, además de proporcionar presiones no tan grandes. El dosificador requiere de cierta presión para esparcir el pegamento, la misma que será entregada por medio de energía neumática para implementar este sistema serán requeridos elementos como el compresor, válvulas neumáticas, tuberías y otros elementos para suministrarla. IV. SISTEMA ELÉCTRICO La función principal de este sistema es proveer la energía eléctrica necesaria a los dispositivos del sistema de control como motores y dispositivos electrónicos. Figura 5. Sistema neumático. SISTEMA DE CONTROL Sistema de control es el conjunto de dispositivos que actúan juntos para logra un objetivo de control. Este sistema está encargado de coordinar las acciones requeridas para realizar la aspersión del adhesivo. Ejecutando de manera lógica y ordenada los movimientos tanto del manipulador como de los rodillos, así como la activación y desactivación del flujo del adhesivo y del aire, cuando sea requerido. Figura 6. Sistema de control. Figura 7. Diagrama eléctrico de una fuente de poder de 40V 3A V. CONCLUSIONES Con este proyecto de quiere alcanzar un mayor ahorro de material, ya que el proceso de aplicación más usada para distribuir el látex en las alfombras es el proceso por rodillos. El proceso de latexado por medio del prototipo que se está desarrollando, se lleva a cabo en un tiempo de 3 minutos 53 segundos, cumpliendo 24 ciclos de aplicación de pegamento en una parte de la alfombra de área de 0.5 m x 3.65 m. Actualmente el mismo proceso de latexado realizado por medio de rodillos le toma un tiempo de 6 minutos 23 segundos, 3
4 Se puede observar que el proceso de latexado por medio del prototipo respecto al proceso por rodillos reduce el tiempo de aplicación en 2 minutos y 30 segundos El almacenamiento del látex del prototipo, es realizado en un recipiente totalmente cerrado evitando la exposición de los trabajadores al mismo, quedando de manifiesto la seguridad de los trabajadores. Y manteniendo la calidad de adherencia del pegamento En el proceso de latexado por rodillos el pegamento está expuesto al aire libre lo cual representa un peligro para los trabajadores, además con forme pasa el tiempo el pegamento va perdiendo la adherencia por lo cual es necesario renovar y añadir pegamento continuamente a la bandeja La calidad de la aplicación del prototipo, es uniforme en la totalidad de la superficie de la alfombra. Esto genera que disminuya la cantidad de desperdicio del pegamento al ocupar únicamente 2.5 kg m 2. En el caso del proceso de latexado por medio de rodillos. Ocupa más pegamento del que se requiere, los datos son variables, sin embargo, haciendo un promedio se llegó a la conclusión de que emplea 3.23 kg m 2 de pegamento Comparando los sistemas, el prototipo propuesto genera un ahorro de.0.73 kg m 2 de pegamento. Referencias cibergráficas y bibliográficas El espartano. (s/f). Historia de la alfombra. El espartano. (s/f). Cómo elegir una alfombra? de-empezar/como-en elegir-una-alfombra/ Ehow en español. (s/f). Diferentes soportes de alfombras. Ehow en español. (s/f). El uso de látex adhesivo en la base de la alfombra. INSA. (s/f). Hoja de datos técnicos ARLATEX sp.pdf. INSA. (s/f). Hoja de datos de seguridad para sustancias químicas ARLATEX 1215E. htttp://ww.negromex.com/anexos/msds%20a12 15E%20esp.pdf. (s/a). (s/f). El espartano. Proceso productivo. Juvinall Robert C. (1991). Fundamentos de Diseño para Ingeniería Mecánica. México: LIMUSA. PYTEL Andrew, SINGER Ferdinand. (1994). La Resistencia de Materiales. 4a ed. México : HARLA. NORTON Robert L. (2011). Diseño de Máquinas. 4ta ed. México : Pearson.. MOTT Robert L. (2006). Diseño de Elementos de Máquinas. 4a ed. México. Pearson. MOTT Robert L. (2006). Mecánica de fluidos. 6ta ed. México: Pearson. MATAIX Claudio. (1986). Mecánica de Fluidos y máquinas hidráulicas. 2a. ed. Madrid: Ediciones del Castillo. 4
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