ETIQUETADO PARA CONTROL DE PRODUCCIÓN DE PARTES AUTOMOTRICES

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1 ETIQUETADO PARA CONTROL DE PRODUCCIÓN DE PARTES AUTOMOTRICES Aurora Aparicio Castillo ESIME Unidad Azcapotzalco Emilia Huerta Amaro ESIME Unidad Azcapotzalco Rubén Galicia Mejía ESCOM Abstract Como un medio de mejora continua, la industria en general ha mostrado gran interés en el desarrollo de sistemas modernos para el manejo y control de sus productos, lo que permite acelerar el proceso productivo de dichas industrias. Por otra parte, el desarrollo de sistemas eléctrico- electrónicos han permitido avances en este campo permitiendo realizar las actividades de almacenaje y manejo de los productos de una forma óptima, no siendo necesario contar con personal altamente calificado, dado que el sistema será lo suficientemente flexible para permitir que los usuarios logren comprender de manera eficaz y en el menor tiempo posible los procesos que involucra la implementación de sistemas de control, que emplean como dispositivos los controladores lógicos programables (PLC), controles neumáticos, de movimiento; así como sistemas adicionales que ayudan en su totalidad al manejo de los datos como son: de producción y de manejo de materiales. Palabras clave: PLC, etiquetas, impresora, sistemas de control, RS-232, ASCII, código ZPL II, RIBBON, día juliano. La aplicación práctica mediante el Controlador Lógico Programable (PLC) tiene relevancia en la implementación de sistemas de control ya que se simplifica el trabajo manual y se hace más simple el desarrollo de un proceso industrial. De esta forma, por su gran importancia, permanece vigente y acorde con los grandes avances tecnológicos de la época, como en este caso el proceso de etiquetado. De esta manera se pretende introducir nuevas tecnologías en el área de control de autopartes por medio de una impresora, que es controlada con base en instrucciones emitidas por el controlador. Se ejecuta la operación de transformación de código y posteriormente se obtiene la etiqueta terminada para ser leída por el escáner, teniendo un registro más eficaz de producción. Con esta motivación, la empresa proseguirá hacia una innovación y producción. El principal objetivo de este sistema es diseñar e implementar un sistema de etiquetado de partes automotrices mediante el uso de nuevas tecnologías de control, a fin de 1

2 lograr una mayor eficiencia y control del producto, lo cual se verá reflejado en ahorro de tiempo y dinero. Diseño La implementación de este sistema ha sido llevada a cabo en la industria automotriz, ya que no existen suficientes estaciones de impresión que contengan los diferentes diseños de las etiquetas, así como también los datos que debe portar cada uno de los modelos que se producen en dicha empresa. Lo anterior genera que todo el personal de producción acuda al iniciar el turno a estos centros, lo que produce una saturación de las estaciones, así como distintos problemas, mismos que afectan al desarrollo de la producción. La manufactura se retrasa y no se cuenta con un adecuado control de materiales. En la Figura 1 se muestra cada una de las etapas involucradas en la selección de los dispositivos a emplear en el diseño y elaboración de las etiquetas. Inicio Selección de PLC Selección de impresora Cables de comunicación Diseño de etiqueta Figura 1. Procedimiento para la Selección de dispositivos para el diseño Selección del PLC. Para realizar la selección de un PLC adecuado para la programación y el envío de datos que requiere cada una de las impresoras, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos. Que el plc tenga un puerto de comunicación tipo RS-232(puerto serie). Un mínimo de memoria 32 k Word. Un mínimo de pasos 10k steps. Que permita la comunicación entre dispositivos a través de RS-232. Y que contenga un reloj interno (según sea el caso). Cada uno de los puntos descritos anteriormente son importantes, ya que el código que se genera da como resultado el diseño de la etiqueta, el cual será posteriormente introducido en el área de memoria del plc seleccionado, en este caso un PLC marca OMRON MODELO CJ2 o un modelo CP1L-LE Selección de la impresora. La selección correcta de una impresora implica establecer el uso que tendrá esa etiqueta y por tanto, cuál será el proceso por el cual deberá pasar el material; esto es, debido a que existen diferentes tipos de papel y ribbon, los cuales tienen diferentes propiedades. En este caso se utilizará un papel Couché brillante por lo cual la impresora que debemos seleccionar será una impresora zm 400 o una impresora gk420t, que cumple con las especificaciones de tamaño y de tipo de papel, con lo cual se puede decir que la impresión será de alta durabilidad, evitando el corrimiento de la tinta por la superficie de la 2

3 misma, cuando ésta sea sometida a fricción o humedad. Cables de comunicación El cable de comunicación entre el plc y la impresora será fabricado con los siguientes componentes Cable tipo Ethernet 2 Conectores tipo macho DB9 Thermofit En el siguiente párrafo se muestra la Configuración del cable de comunicaciones puerto serie (RS-232) para la conexión plcimpresora Plc Impresora Pin (2) Pin(2) Pin(3) Pin(3) Pin(4) bridge NC Pin (5) bridge NC Pin (9) ground Pin(5) ground Diseño de la etiqueta Para el diseño de la etiqueta se usará el software de diseño utilizado por las impresoras ZEBRA DESING, el cual permite desarrollar etiquetas con sistemas de codificación, como son: código de barras (código 128 entre otros), data matriz; entre otros, además que desarrolla una capacidad para elegir los campos variables descritos en el capítulo anterior. Procedimiento para el diseño de etiqueta Para realizar el diseño de la etiqueta se debe realizar la modificación del área de trabajo que será definida por los parámetros de tamaño y componentes que conformarán la etiqueta. A continuación se resumen los pasos: Abrir el software zebra design. Pestaña label setup- en esta pestaña estarán definidos los parámetros de calidad de impresión, así como el tamaño del área de trabajo de la etiqueta. Al realizar el diseño de la etiqueta se debe tener especial cuidado con el tipo de letra a utilizar, ya que sólo el formato de letra (zebra), es el que permite el modo libre de modificación, con lo cual la etiqueta puede ser modificada sin necesidad de realizar cambios en el programa, siempre y cuando cumplan con la misma longitud de palabras. Una vez realizado el diseño de la etiqueta se obtiene el código zpl II de la etiqueta realizada, para que posteriormente sea acomodado en conjuntos de palabras que permitan ser introducidos en las áreas de memoria de los PLC; en este caso el PLC OMRON CP1L o CJ2, que permiten un rango de memoria de 20 palabras por sección. Por lo tanto el código obtenido de la etiqueta será seccionado en conjuntos de 20 en 20 hasta terminar el código. En la Figura 2, se muestra un ejemplo del diseño terminado de la etiqueta. Figura 2. Ejemplo del diseño de una etiqueta A continuación se muestra un ejemplo del ordenamiento del código zpl II 3

4 Para llevar a cabo el envío de datos se describirán algunas de las instrucciones más utilizadas que permiten la comunicación entre el Plc y la impresora Txd Entrega el número especificado de bytes de datos desde el puerto RS-232C incorporado en la CPU, o uno de los puertos serie de la tarjeta de comunicaciones serie, hacia la impresora o el dispositivo conectado en el puerto rs 232 del plc. Nota: (La tarjeta de comunicaciones serie debe ser de la versión. 1.2 ó posterior). Programación del Plc y envío de datos a la impresora ZEBRA. El envío de datos debe ser pensado en dos situaciones las cuales describirán cual será el método de realización, ya que en ocasiones los PLC ya han sido programados para el funcionamiento de la máquina; por lo cual se deben tomar en cuenta los siguientes aspectos Revisión de las áreas de memoria (Verificar que no sean utilizadas por la lógica del programa que hace funcionar la máquina) Memoria disponible Esto se realiza para verificar que el código ZPL II tenga la suficiente memoria para ser introducido en el plc así como los parámetros que de la etiqueta resulten. (día juliano año, etc.). Debido a que el plc trabaja con sistemas de numeración hexadecimal se debe hacer la conversión de datos que el plc ha modificado, en este caso, se explicará de forma breve cuáles son los campos con los que cuenta esta etiqueta para observar qué datos han sido manipulados por el plc y por consiguiente han sido cambiados lo que generará que estos datos deban ser recodificados al código ASCII. En la siguiente Figura 3 se muestran los datos que contiene cada etiqueta. Figura 3. Datos que contiene la etiqueta Datos modificados por el plc. Día juliano Año Salón 4

5 Estos datos han tenido una modificación directa por el plc, ya que para poder realizar el ajuste del día juliano, año y salón estos han sido intervenidos con lógica de programación, la cual consiste en hacer sumas y comparaciones de valores con respecto al reloj interno del plc lo que permite que el día juliano, año y el salón correspondan al día actual en el que se esté trabajando por lo que es necesario realizar la conversión de estos datos y esto se puede realizar con la siguiente instrucción. Asc(086). Este convertidor es utilizado para enviar de forma correcta los datos (hora, día, año, etc.) con el fin de que el código sea aceptado de forma correcta por la interfaz de la impresora, ya que si es enviado en forma hexadecimal la impresora enviaría datos erróneos lo que generá la distorsión de la etiqueta. En la imagen que se muestra a continuación en la Figura 5, se ilustra uno de los módulos utilizados para la puesta en marcha del proceso para evitar retrasos en la producción y obtener un control preciso sobre los sistemas de control, valga la redundancia, que se han desarrollado en este sistema. El sistema está conformado por la impresora zebra gk420t, el plc omron cp1l el y una fuente de poder para alimentación de los dispositivos. Integración del sistema. A continuación, en la Figura 4, se muestra un diagrama en el cual se sugiere una forma de integración de los sistemas y la interconexión que se utiliza entre el plc y la impresora. Figura 5. Sistema físico Conclusiones Figura 4. Integración de los elementos Con referencia al trabajo presentado se ha mostrado la aplicación de un sistema que facilita el manejo de auto partes por medio de tecnologías que permiten la implementación en la industria mejorando así la calidad de los sistemas, ya que con esto se reducen errores humanos permitiendo así obtener sistemas de control confiables y con una mayor calidad El 5

6 sistema permite a su vez un ahorro de tiempo y dinero, por lo que resulta ideal para industrias que pretendan mantener una mejora continua en sus procesos. Estandar de Comunicación RS-232. Recuperado en: A continuación se muestra la Figura 6, donde se puede observar un ejemplo del producto final. 9. Referencias Figura 6. Etiqueta terminada Anónimo. (s/f). Manual plc Omron cj2 ml Anónimo. (s/f). Impresora Zebra Design als/es-la/printers/qln-ug-es.pdf Anónimo. (s/f). Aritmética y representación de la información en el computador. robotica.uv.es/pub/libro/pdfs/capi4.pdf 6