Capítulo V: Manipuladores 5.1 Manipulador de secuencia: C- B- A+ C+ TON1 B- AConstruya el circuito de control electro-neuático ediante el étodo Paso a Paso Ladder problea 1:MANIPULADOR Figura 5.1.1 CIRCUITO DE CONTROL RUNG1 1-1OC1.OUT0 bo ao1-1oc3.out1 CIRCUITO DE FUERZA 1-1OC1.OUT0 ao bo co 1-1OC1.OUT0 1-1OC1.OUT0 1-1OC1.OUT1 1-1OC1.OUT1 co 1-1OC1.OUT1 1-1OC1.OUT2 1-1IC1 1-1OC1.OUT2 1-1OC1.OUT2 bo 1-1OC1.OUT3 1-1OC1.OUT3 1-1OC1.OUT3 1-1OC1.OUT4 1-1OC2 bo IN0 OUT0 IN1 OUT1 ao co IN2 OUT2 IN3 OUT3 IN4 OUT4 IN5 OUT5 IN6 IN7 OUT6 OUT7 1-1OC1 1-1OC3 OUT0 OUT0 OUT1 OUT1 OUT2 OUT2 OUT3 OUT3 OUT4 OUT4 OUT5 OUT5 OUT6 OUT7 OUT6 OUT7 1-1OC1.OUT4 RUNG2 1-1OC1.OUT4 1-1OC1.OUT5 1-1OC1.OUT5 1-1OC1.OUT4 1-1OC1.OUT5 1-1OC1.OUT6 1-1OC1.OUT6 TON1.TT 1-1OC1.OUT6 TON Tier ON-Delay Tier TieBase Preset Accu 1-1OC1.OUT6 1-1OC1.OUT1 1-1OC1.OUT2 T2:1 1s 10 0 1-1OC1.OUT7 1-1OC1.OUT7 1-1OC1.OUT7 bo 1-1OC1.OUT0 1-1OC1.OUT1 1-1OC1.OUT5 1-1OC1.OUT2 1-1OC1.OUT3 1-1OC3.OUT0 1-1OC2.OUT5 1-1OC2.OUT3 1-1OC3.OUT0 1-1OC1.OUT3 1-1OC1.OUT4 1-1OC1.OUT5 1-1OC1.OUT6 1-1OC1.OUT7 1-1OC2.OUT2 1-1OC3.OUT0 1-1OC3.OUT1 1-1OC2.OUT0 1-1OC2.OUT4 1-1OC2.OUT1 1-1OC3.OUT0 ao 1-1OC3.OUT0 1-1OC3.OUT1 Figura 5.1.2 42
5.2 Brazo transportador En la figura adjunta. Se utilizan 3 cilindros neuáticos, uno para el transporte, otro para el giro, y otro para la alientación. El brazo transportador toa una pieza del alacén después de cada ciclo de la áquina, retrocede, gira orientándolo hacia arriba y acto seguido introduce la pieza a trabajar en la ordaza de sujeción. La secuencia del ciclo es: A- B- C- A+ B- C+ Construya el circuito de control electro-neuático ediante el étodo Paso a Paso Ladder. RUNG1 Figura 5.2.1 1 1 "" "" "" "" "" A- A+ B- "" C- C+ "" "" RUNG2 Figura 5.2.2 "A-" "B-" "C-" "" "A+" "C+" "" "1" "" "1" 43
5.3 Estación de trabajo de 8 estaciones El circuito ostrado en la figura adjunta, es una estación de trabajo donde el cuadro tiene las funciones siguientes: Plato divisor. Entrega interitente de piezas Estación 1: Entrega, posición y sujetar Estación 2 hasta 7: Mecanizado de la pieza Estación 8: Expulsión de la pieza Un plato divisor perite ejecutar diversos procesos de trabajo secuenciales. La operación de entrega debidaente regulada se efectúa una sola vez, y la expulsión, se puede ser regulada o sin regular, tabién sólo se realiza una vez, independienteente de la cantidad de estaciones de ecanizado instaladas en el plato divisor. Los platos divisores se prestan para efectuar trabajos de giro interitente en equipos autoáticos de ontaje, ebalaje y taladrado. Se desea que construya el circuito de control electro-neuático epleando el étodo de paso a paso LADDER Utilice electro-válvulas 4 / 2 posiciones de una solenoide con retorno por resorte. Figura 5.3.1 44
Control del Plato Divisor Sistea Electro-Hidraulico A0 1_0 2_0 1_1 B1 4_0 4_1 3_0 B2 5_0 B4 2_1 5_1 6_0 B5 3_1 B3 6_1 7_0 B6 7_1 B7 RUNG2 S1 DEBE ESTAR CERRADO PARA QUE FUNCIONE S1 E "A0" "P23" "B1" "B2" "B3" "1" "2" "B4" "4" "5" "B5" "7" "8" "B6" "P20" "P21" "B7" TM : Pulsador de STA R T S1: Siula e l sensor de pos icion S de la piez a para el arranque dle proces o con e l cilindro A. Se odela c oo un Toggle Switch y a que e l sens or no perane ce un intante prendido, sino un c orto inte rvalo de tiepo. En el c aso rea l se usaria un se nsor. E: Se nsor de expuls ion de piez a. C oo est e sneor esta a l final basta odelarlo coo un puls ador pa ra el A utoation Studio. En el c aso real, se usarian sensores. TM: Sensor Terico de la Maquina. C uando se llega a un punto elev ado es telleg a un pico andando e n pulso (raz on de usar un puls ador) y el sis tea s e detiene al terinar el paso en el que estaba. Figura 5.3.2 45
RUNG3 RUNG1 "P 1" "" "" "1_0" "2_0" "3_0" "4_0" "5_0" "6_0" "7_0" "S 1" "P 25" "TM" "P 1" "P 10" "P 11" "P 11" "P 12" "P 12" "P 13" "P 13" "P 14" "P 14" "P 15" "P 15" "P 16" "P 16" "P 17" "P 11" "P 1" "4_1" "" "P 2" "P 1" "P 12" "P 2" "4_0" "P 2" "1_1" "P 3" "P 13" "P 3" "P 3" "" "P 4" "P 14" "P 4" "5_1" "P 4" "P 5" S "P 7" "P 8" S 5T#3S TV R "P 10" "P 15" S _ODT Q BI B CD "P 11" "" 0 "" 0 "5_0" "P 16" "P 13" "P 14" "P 16" "P 17" "P 19" "P 20" "P 17" "6_1" "P 22" "P 17" "P 18" "P 18" "P 19" "P 19" "P 20" "P 20" "P 21" "P 21" "P 22" "P 23" "P 18" "P 24" "6_0" "P 4" "P 5" "P 19" "P 5" "2_1" "P 5" "P 6" "P 20" "P 6" "7_1" "P 6" "2_0" "P 7" "P 21" "P 7" "7_0" "P 7" "P 8" "P 22" "P 8" "P 8" "3_1" "P 9" "P 22" "P 23" "P 23" "P 9" "E " "3_0" "P 9" "P 10" "P 23" "P 24" "P 24" "P 10" "P 24" Figura 5.3.3 E ND "P 25" 46 E ND
5.4 Manipulador polar central con dos ejes (brazos) horizontales situados a 90º Un anipulador polar. Se trata de una célula de ecanizado sobre una pieza en fora de disco. El conjunto esta forado por el anipulador polar central con dos ejes (brazos) horizontales situados a 90º de tal anera que cada uno de cubre un sector. Brazo 1. Mediante una pinza neuática adaptada recoge la pieza de un dispensador vibratorio. Elevación de la pieza para sacarla de su posición y giro sobre eje polar hasta la áquina herraienta. Durante este giro, la uñeca efectúa, así iso, un giro de 90º y la pieza queda situada en posición horizontal. Brazo 2. Mediante una pinza neuática recoge la pieza terinada de la áquina herraienta. Elevación de la pieza para la extracción del utillaje y giro sobre el eje polar situarse sobre la canaleta de salida. Los oviientos de los brazos se efectúan de anera síncrona al estar unidos por un vertical coún. Los andos de los ejes de anipulación, en este caso, son neuáticos con regulación ecánica de recorridos y con aortiguación final de carrera Los coponentes de este anipulador. 1. Manipulador polar copuesto por: - Plato giratorio con aortiguadores hidráulicos fin de carrera. - Elevador descensor de brazos. - Brazos lineales (2) - Muñeca (90º) - Pinzas (2) 2. Jaula o barrera física para protección 3. Base soporte de conjunto. 4. Dispensador vibratorio de piezas 5. Máquina principal. 6. Canal de salidas de piezas acabadas. 7. Tolva cargadora de dispensador vibratorio. Los ejes de oviiento son: giro de conjunto, elevación descenso, avance retroceso de brazos, giro de uñeca y pinzas. Construir, el circuito electro-neuático ediante la prograación paso a paso. Figura 5.4.1 47
MANIPULADOR POLAR (BRAZO ROBOTICO) SECUENCIA I+ A+ D+ E+ G1+ E- AG2+ BG3+ E+ G1- E- I- STOP G2DG3brazo derecho brazo izquierdo I0 D2 I1 D1 BRAZOS LINEALES I+ conjunto (90º) GIROS g01 G1+ I- D+ uñeca izquierda(90º) g1 g2 g02 G1- G2+ uñeca derecha(90º) g3 g03 G2- pinza brazo izquierdo D- G3- G3+ pinza brazo derecho PINZAS DE BRAZOS A+ A- e0 B- e1 ELEVACION Y DESCENSO DEL BRAZO ROBOTICO E+ elevar E- descende r START Figura 5.4.2 48
RUNG1 AREA DE CONTROL "" "" "" "I0" "D2" "e0" "g01" "g02" "g03" "1" AREA DE ACTIVACION RUNG2 "D1" "I1" "D+" "" "" "I+" "A+" "" "e1" "g1" "g3" "g2" "e0" "" "e1" "G3+" "g02" "g03" "A-" "G1-" "G2-" "G3-" "e0" "I-" "D-" "I0" "E-" "B-" "g01" "G1+" "G2+" "" "E+" "D2" "1" Figura 5.4.3 49
5.5 Manipulador polar de Bidones La figura adjunta ilustra un anipulador polar. En la vista de planta se puede observar u recipiente cilíndrico vacío que llega por transportador, procedente de una operación de lavado interno y debe anipular hasta el transportador de salida después de giro de 180º, para ser colocado con la boca hacia arriba antes de ser conducido a una áquina llenadora de un deterinado producto. El anipulador describe varios ejes de oviientos. Giro sobre eje vertical (cuerpo) Avance retroceso del eje horizontal (brazo) - Elevación del conjunto para elevar los recipientes y peritir el giro de 180º ediante a. Muñeca giratoria b. Cierre para fijación del recipiente (anos) c. Pinza de apertura d. Prolongadores antideslizantes de fijación (dedos) Con esta coposición la orden de oviientos para hacer la anipulación de los recipientes puede ser: Electroválvulas: 5/2 Cilindros - Giro a izquierda G- Avance del Brazo - Cierre de Pinza sobre el bidón P+ - Elevación del Conjunto C+ - Retroceso del Brazo B- Giro a derecha y giro de Muñeca 180º(siultaneo) G+, M+ - Avance del Brazo - Descenso del Conjunto C- Abrir Pinza y salida del bidón por arrastre de cinta P- Retroceso del Brazo B- Giro a la izquierda de Muñeca la MSe desea que construya el circuito electro-neuático ediante la prograación ladder. Considere las siguientes entradas:. pulsador archa (). finales de carrera de Giro de base (g0, g1). Brazo (, ); Pinza (p0, p1). Conjunto (, ). Muñeca (0, 1) Vista siplificada de un anipulador polar en operación de traspaso de bidones de un transportador a otro con vuelco cobinado de 180º 1. Muñeca de 180º 2. Transportador de saluda 3. Transportador de llegada 4. Manipulador de tres ejes de oviientos: Giro, elevación, cabio de alcance 5. Pinzas de fijación. 50
Vista siplificada del anipulador polar Figura 5.5.1 Desarrollo: Circuito de Fuerza: MANIPULADOR POLAR DE BIDONES G-.g1..p0..o g0 P2 P3 P+ P4 C+ P5 B- M+ G+ P7 P8 C- p1 g1.1 Esquea del PLC 1-1IC1 OUT0 g0 IN1 OUT1 IN2 OUT2 g0 IN3 OUT3 P+ C+ g1 OUT4 OUT5 B- IN4 IN5 G+ IN6 OUT6 M+ p0 IN7 OUT7 C- p1 IN8 IN9 OUT8 OUT9 P- IN10 OUT10 0 IN11 IN12 OUT11 OUT12 IN13 OUT13 IN14 IN15 OUT14 OUT15 1 M- 0 2 STOP g1 G- STOP 1 p0 0 B- Circuito de Fuerza 1-1OC1 IN0 P9 P- G+ G- p0 B- 0 1 p1 M- P+ P- C+ C- M+ M- Figura 5.5.2 51
IN9 IN10 IN11 IN12 IN13 IN14 IN15 0 1 OUT9 OUT10 OUT11 OUT12 OUT13 OUT14 OUT15 PM- C+ C- RUNG1 AREA DE ACTIVACION RUNG2 1-1IC1.IN11 1-1IC1.IN1 M- AREA DE CONTROL M+ 1-1IC1.IN5 1-1IC1.IN4 1-1IC1.IN9 2 1-1IC1.IN7 1-1IC1.IN2 1-1IC1.IN3 P2 P2 P2 P7 P2 1-1IC1.IN6 1-1OC1.OUT1 P2 1-1OC1.OUT2 P3 P8 P3 P3 P4 1-1OC1.OUT3 P4 P4 P5 1-1OC1.OUT4 P3 P3 1-1IC1.IN8 P4 P4 1-1IC1.IN10 0 1 1-1OC1.OUT5 P5 P5 1-1IC1.IN5 P5 P5 P7 1-1OC1.OUT6 P7 1 1-1OC1.OUT7 P9 1-1OC1.OUT8 1-1IC1.IN12 1-1IC1.IN4 P7 P7 1-1IC1.IN6 P8 P8 P8 1-1IC1.IN9 P8 P9 P9 0 0 1 P9 0 1-1OC1.OUT9 P9 1-1IC1.IN7 0 1-1IC1.IN5 1 1-1OC1.OUT10 1 1 1-1IC1.IN11 2 Figura 5.5.3 52
5.6 Fora básica de un robot La figura adjunta ilustra la fora básica de un robot que levanta y deposita objetos. El robot tiene tres ejes de oviiento: rotación, tanto para en el sentido de las anecillas del reloj coo en sentido contrario, alrededor de su base; para la extensión o la contracción del brazo y para subirlo y bajarlo. El ecaniso de sujeción o pinza se abre y se cierra. Estos oviientos se reproducen con cilindros neuáticos accionados por válvulas solenoide e interruptores liitadores (fines de carrera) para indicar su oviiento. Se desea que construya el circuito de control electroneuatico epleando el étodo Ladder, para el siguiente oviiento accionando el pulsador de archa (), Extensión del ebolo (E+). Sujeción de pieza (S+), retracción del ebolo (E-), Ascender el cilindro (A+), Soltar la pieza (S-), retracción del ebolo (E-), Rotación en sentido contrario de las anecillas del reloj (R-), Bajar el cilindro (A-). Considere las siguientes entradas: pulsador de archa () y finales de carrera: rotación de base (r0, r1); extensión del brazo (e0, e1); Ascenso del brazo (, ); Sujeción de pieza (s0, s1 apliación de entrada). E+ S+ E- A+ R+ E+ S- E- R- A- R E A S Figura 5.6.1 Solución: Circuito de Fuerza r0 RR+ e0 r1 RR- EE+ e1 EE- AA+ AA- s0 SS+ Figura 5.6.2 s0 Parada Stop_Parada Secuencia: E+ S+ E- A+ R+ E+ S- E- R- ASi se quiere hacer una nueva secuencia despues de pulsar el boton de parada se debe pulsa Stop_Parada para que el boton Marcha quede habilitado nuevaente. SS- 53 Marcha s1 e1 1-1IC2 1-1OC1 EE+ IN0 OUT0 SS+ s1 IN1 OUT1 EE- e0 IN2 OUT2 IN3 OUT3 IN4 OUT4 AA+ RR+
S r0 e0 r1 RR+ EE+ RR- e1 EE- AA+ s0 AA- SS+ s1 SS- Solución: circuito de control s0 Marcha Parada Secuencia: E+ S+ E- A+ R+ E+ S- E- R- ASi se quiere hacer una nueva secuencia despues de pulsar el boton de parada se debe pulsa Stop_Parada para que el boton Marcha quede habilitado nuevaente. RUNG1 0" 1-1IC2 Stop_Parada e1 "2" "3" IN0 OUT0 SS+ IN1 OUT1 EE- e0 IN2 OUT2 IN3 OUT3 IN4 OUT4 IN5 OUT5 IN6 OUT6 IN7 OUT7 IN8 OUT8 r0 IN9 OUT9 IN10 OUT10 IN11 OUT11 IN12 OUT12 IN13 OUT13 IN14 OUT14 IN15 OUT15 Parada 2" Stop_Parada 3" 4" 6" RRAA- RUNG2 5" SS- e1 e0 1" AA+ RR+ s0 EE+ s1 r1 1-1OC1 T0" "3" T1" T2" "3" T3" "3" T4" "3" 7" T5" 8" "1" T6" T7" 11" 9" "3" "1" "3" "3" 12" "1" "1" Figura 5.6.3 "3" "3" 10" "4" "3" "2" "4" "4" 54