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DESARROLLO DEL PROYECTO
DESARROLLO DEL PROYECTO
Antecedentes:
Antecedentes:
En la actualidad las industrias lo que requieren son máquinas que brinden calidad, capacidad, rentabilidad y confiabilidad todo ello a precios sumamente competitivos y para todas las necesidades, entre ellas se tienen varias alternativas, para el sellado por ejemplo: rosca de plástico, a presión, corcho, capsulas sellado en foil, metálicas, sellado de tapas por inducción sin agua o enfriado en frio, etc.
Para la presente investigación las referencias bibliográficas son obtenidas mediante indagación en internet, libros y artículos.
En el desarrollo del actual proyecto intervienen los siguientes módulos puestos en práctica: módulo BTVE 2.4 "Control eléctrico de los sistemas hidráulicos y neumáticos", módulo BTVE 2.6 "Programación de relés inteligentes".
Definición de conceptos:
Definición de conceptos:
Neumática: tecnología capaz de hacer uso del aire comprimido para automatizar procesos.
Etiquetadora: El proceso más simple es colocar el rollo de etiquetas auto adheribles para que luego sea aplicada sobre el producto o envase por medio de brocha o módulo de aire.
Sellado: proceso de soldado de un termoplástico a otro termoplástico u otro material aplicando calor, a un tiempo y a una presión determinada.
Etapa de control: representación lógica de los elementos que componen el automatismo que gobierna la instalación.
Contactor electromagnéticos: aquel que funciona básicamente como un interruptor, ya sea permitiendo el paso o no de corriente, pero con la peculiaridad, que tiene la capacidad de ser activado o desactivado por medio de un circuito de control.
Etapa de potencia: se representa el circuito de alimentación de los actuadores. Aparecerán los contactos principales.
Sistemas automáticos: Son mecanismos que funcionan en todo o parte por sí solos; Es decir con una mínima intervención humana.
Válvulas: permiten o desvían el paso del aire al sistema neumático.
Cilindros neumáticos: encargados de producir la fuerza necesaria para que el circuito pueda completarse.
Compresor: es el encargado de conseguir que el aire que aspira de la atmosfera tenga la presión suficiente para que se pueda completar el circuito.
Sistema de control neumático: dispositivo mecánico o una serie de dispositivos que utilizan aire comprimido para realizar una tarea en particular.
Objetivos de desarrollo sostenible:
Objetivos de desarrollo sostenible:
¿Qué son?
Los Objetivos de Desarrollo Sostenible inciden en las causas estructurales de la pobreza, combaten las desigualdades y generan oportunidades para mejorar la calidad de vida de la población en un marco de desarrollo sostenible.
¿Cuál es su importancia?
Los Objetivos de Desarrollo Sostenible son una llamada universal a la adopción de medidas para poner fin a la pobreza, proteger el planeta y garantizar que todas las personas gocen de paz y prosperidad.
Busca reducir la tasa de desempleo, mejorar las condiciones laborales y aumentar la productividad laboral, reducir la tasa de desempleo, especialmente para los jóvenes y mayores sin formación, y mejorar el acceso a los servicios y beneficios financieros son componentes esenciales de un crecimiento económico inclusivo y son las principales metas de este objetivo.
Trata sobre una iniciativa orientada en reducir las brechas en el uso tecnológico; a fin de garantizar la inclusión de información, conocimiento en el proceso productivo e incluir novedades en productos y servicios. Busca el crecimiento de las industrias y de las tecnologías de la información y la comunicación.
Funcionamiento:
Funcionamiento:
Antes de comenzar a trabajar con la maquina esta debe ser energizada y activar todas sus protecciones para que todos los componentes de control puedan ponerse en línea y permitir su funcionamiento.
Hecho esto se puede comenzar a operar la máquina presionando el botón start el cual emite una señal o un pulso que es detectado e interpretado por LOGO!, el cual una vez procesada dicha señal abre su primera salida permitiendo fluir la corriente hacia el contactor al que se encuentra conectado un motor trifásico, este por medio de un sistema de fajas y poleas y una caja reductora acoplada a el mismo, estos elementos anteriormente mencionados están encargados del funcionamiento de la banda trasportadora que estará trasportando las botellas hacia los diferentes procesos que son el sellado y etiquetado.
Sellado de botellas:
Una vez puesta en marcha la máquina, el operario coloca las botellas manualmente sobre la banda transportadora, de una vez se le colocan los tapones para que estas puedan pasar a ser selladas en su totalidad. La banda trasportadora lleva las botellas hacia el primer proceso el cual es el sellado de estas.
Las botellas cercanas son detectadas por un sensor de proximidad de barrera en el que si se interrumpe su señal el receptor de dicho sensor envía un pulso a LOGO el cual este la procesa y activa el primer pistón, el cual cuenta como adaptación una lámina que funciona como un tope para que las botellas no sigan avanzando, una vez bloqueado el camino se activa un final de carrera que envía una señal nuevamente a LOGO y luego de 2 segundos activa el segundo pistón, este pistón cuenta con una boquilla con el diámetro del tapón en la punta de su vástago, este baja con una ligera fuerza y sella en su totalidad la botella.
Posteriormente al sellado el pistón numero 2 regresa a su posición inicial y este envía un pulso a LOGO haciendo que también el pistón numero 1 regrese a su posición inicial permitiendo que la botella siga su curso, luego esta es detectada por otro sensor el cual reinicia el ciclo para la siguiente botella, finalizando así el proceso de sellado.
Etiquetado de botellas:
En este proceso un segundo operador se encuentra encargado de recibir las botellas que anteriormente fueron selladas para proceder a etiquetarlas.
El operador toma la botella que anteriormente fue sellada y la coloca sobre una superficie plana para luego ejercerle presión sobre una plancha de goma y hacerla girar en su propio eje, en este mismo instante el operador coloca la etiqueta sobre la botella haciendo girar una manecilla la cual por medio de un pequeño mecanismo de poleas están encargados de tensar y separar la etiqueta de su papel base y colocar la etiqueta próxima a la botella, luego de esto, esta es retirada obteniendo como productor final una botella sellada y etiquetada.
Partes de la máquina:
Partes de la máquina:
Motor: el motor trifásico será el encargado de las banda transportadora.
Caja reductora: esta se encarga de reducir la velocidad de giro del motor, entregando así un giro lento.
Poleas y fajas: están encargadas de conectar a la banda transportadora con la caja reductora.
Sensores de proximidad capacitivos: Encargados de detectar las botellas próximas a los diferentes procesos.
Pistón de doble efecto: encargado de bloquear el camino de las botellas durante el proceso del sellado.
Pistón de simple efecto: está encargado de sellar las botellas.
Banda transportadora: Esta se encarga de trasportar las botellas durante todo el proceso
LOGO!: relee inteligente encargado de procesar la señales y pulsos eléctricos recibidos, ya sea por los sensores, finales de carrera o el panel de control.
Electroválvulas: son dispositivos que responden a pulsos eléctricos. Gracias a la corriente que circula a través del solenoide es posible abrir o cerrar la válvula controlando, de esta forma, el flujo de aire.
Contactor: es un elemento electromecánico que tiene la capacidad de establecer o interrumpir la corriente eléctrica.
Disyuntor: interruptor automático es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando ocurren fallas de aislación en un equipo o instalación eléctrica.
Interruptor termomagnético: es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando esta sobrepasa ciertos valores.
CÁLCULOS
CÁLCULOS
CÁLCULOS ELÉCTRICOS
CÁLCULOS ELÉCTRICOS
Consumo eléctrico del motor.
Datos:
Potencia del motor: 1hp
Voltaje a trabajar: 220VAC
Eficiencia del motor : 74%
Factor de potencia (F.P)= 0.68
Corriente de arranque: Ia4.7in
La potencia de entrada siempre es mayor a la potencia de salida, debido a que durante la transformación de energía eléctrica se producen ciertas perdidas, entregando así una menor potencia de salida.
Corriente de línea.
3.85A la corriente nominal, es la corriente eléctrica que necesita nuestro motor para poder trabajar.
Con esto también podemos determinar ciertos elementos como el guarda motor a utilizar, un térmico a utilizar y los contactares, para seleccionar dichos elementos debemos de considerar la capacidad de estos elementos las cuales deben ser cercanas o mayores a la corriente nominal.
En este caso utilizaremos un guarda motor trifásico regulable de 4A-6.3A o un automático de 5 A
Un contactor de 12A
Para seleccionar un guarda motor la capacidad de este debe de ser igual o mayor a la corriente nominal, en este caso será un guarda motor regulable de 4A-6.3A trifásico y un automático de 5A
18.095A necesita el motor para poder romper la inercia y comenzar a trabajar.
CÁLCULOS NEUMATICOS
CÁLCULOS NEUMATICOS
Presión de trabajo para ambos cilindros:
6bar
Características del pistón de simple efecto:
Embolo: 12mmØ
Carrera del piston:25mm
Procedemos a determinar la fuerza del pistón número 1:
Convertimos los 12mm a metros.
2. Convertimos los 6bar en pascales.
3. Calculamos el área del embolo.
4. Sustituimos valores dentro de la formula.
67.87N es la fuerza que estará ejerciendo nuestro pistón a una presión de trabajo de 6bar. Esta puede ser ajustada desde la unidad de mantenimiento en caso de que se necesite una mayor o menor fuerza.
Formula a utilizar para determinar el consumo de aire del pistón de simple efecto.
2. En este caso se debe expresar el diámetro del embolo en cm al igual que su carrera.
Se procede a realizar la conversión.
3. Se procede a sustituir valores dentro de la ecuación anteriormente planteada.
Obteniendo así el consumo de aire del pistón de simple efecto, el cual es aproximadamente 2.82x10^-3L por ciclo.
Características del pistón de doble efecto
Diámetro del embolo: 32mmØ
Carrera de 50mm
Diámetro del vástago: 15mm
Formulas a utilizar para determinar el consumo de aire del pistón de doble efecto.
2. Se realiza la conversión de mm a cm.
3. Se sustituyen los valores y se obtiene el consumo de aire que esta realizando el pistón de doble efecto el cual es de 0.071L por ciclo.
PRESUPUESTO
PRESUPUESTO
CRONOGRAMA
CRONOGRAMA
CONCLUSIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
CONCLUSIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
En conclusión, por medio de la investigación se realizó una máquina selladora y etiquetadora de botellas, la cual funciona en su mayoría por sistemas neumáticos y eléctricos, controlados e interpretados por el programa LOGO!.
Asimismo, se demostró los conocimientos alcanzados a lo largo del módulo de aplicación de procesos neumáticos y programación de relés inteligentes, mediante diagramas eléctricos y neumáticos, que demuestran el funcionamiento de sellado de la máquina.
Con el uso de un programa asistido por computadora se diseñó un modelo tridimensional y bidimensional de la máquina, en el cual se detallan sus distintas partes.
Por otro lado, mediante una página web se mostró y evidencio avances realizados en la investigación del proyecto, tales avances de los cuales se pueden mencionar los objetivos, la justificación, marco teórico, etcétera.
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