ejemplo memoria
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1. 0 70 504 1 1 2A1 2 2 3V2 4 00 5 2 4 00 3P1 D 16 00 mm D 16 00 mm D 16 00 mm 1 10 5 1 L 25 00 L 10 00 mm 10 00 mm E 451 482 9 181 182 251 282 283 284 e Bas 1 Cl 121 21 lt gt 1 2 1v3 2v2 2v4 2v5 T 4v2 4v3 Dext 6mm Dext 2 40 Dext 6mm Dext 6mm 20 4v1 5V1 a 25117 aS 2 1Y1 1Y2 2Y1 272 A 3Y1 4Y1 4Y2 5Y1 5Y2 VIV VIV Y 7 4 0v2 0 1 E Dext 10mm 0v3 Y ES 30 5 2 Esquema el ctrico UP2. IZDA 182 284 181 253 451 A oA o DOWN off On 35 s LODO T E E Slo l alos o enlo e 222252522 gt gt gt gt gt Po 1 11C1 24 00 V 220 00 V 1 10 1 5 5 2 2 2 6 6 2 61 61 6 6 41814181818 1111 2 2Y2 Lo 2 472 5Y2 IA EA E EE EX EX 1Y1 3Y1 4Y1 5Y1 1A 1A 2 2 3A 3A 4 4A 5 31 5 3 Y19 Y28 Y Y 4 5 1 1452 151 AND 1 154 251 1 158 55 AND 1 151 35 10 Esperar elegir direcci n Aniba Pulsar Arriba 0 Pulsar Abajo 11 HA mA Girar 90 21 90 451 0 21 Giro 0 12 12 182 22 23
3. Fin de carrera de Bajar ventosas Accionar las exteriores ventosas exteriores 13 2 14 Bajar ventosas Accionar las 35 i 23 exteriores ventosas Succionan las exteriores ventosas exteriores 35 14 Succionan las 24 SA ventosas exteriores Que dejen de succionar las ventosas interiores 15 5 Que dejen de succionar NOT 55 AND 252 222 24 las ventosas interiores Han dejado de succionar las ventosas interiores 15 9 5 282 Y FIN de carrera del 2A Han dejado de succionar las ventosas interiores Y 2 25 El cilindro avanza 16 1 Sube todo el bastidor 25 152 16 151 26 123 2 17 2 Acercar las ventosas y Bastidor hacia interiores al cristal el cristal 17 281 26 21 2 carrera de 18 5 Que succionen las 27 ventosas interiores 29 Las ventosas succionan Las ventosas interiores 19 succionan Dejar de succionar 3A las ventosas exteriores 28 Que dejen de succionar dol NOT 35 las ventosas exteriores Han dejado de succionar 28 NOT 1 151 35 1 1 Continua en la p gina siguiente 32 p gina anterior Y39 Y48 30 31 32 35 36 37 38 39 Derecha Pul
4. MA MASA Figura 1 Esquema b sico del prototipo Antes de explicar la secuencia de movimientos es preciso aclarar que se denomina al cilindro que realiza un movimiento lineal seg n el eje 2 o ejeX cuando gire 5A 2A son los dos cilindros que realizan un movimiento lineal seg n el eje Y 3A son las ventosas exteriores 4 es el actuador de giro de 909 para pasar de movimiento lineal seg n el eje 2 a movimiento lineal seg n el eje X La carcasa del actuador de giro est unida al bastidor por lo que una vez sujeto por las ventosas 3A a la ventana cuando gire 909 lo har el bastidor y lo tanto toda la m quina 5A son las ventosas interiores que sujetan el actuador de giro a la ventana Para un movimiento de subida seg n el eje Z la secuencia de movimientos sigue los siguientes pasos un primer momento las ventosas que son las que sujetan toda la estructura que b sicamente es un bastidor de forma rectangular est n succionando Adem s inicialmente el actuador de giro debe estar en la posici n de 09 5A Seguidamente se debe accionar el actuador Se supone que el tiempo necesario para realizar este movimiento es de 0 5 s Despu s se mueven los actuadotes 2A a la vez que se acciona el generador de vac o de las ventosas 3A En cuanto tomen contacto con la ventana se detectar el vac o Se supone un tiempo de 0 25 s para realizar este movimiento ll E
5. Una vez se detecte el vac o en las ventosas se dejar de generar vac o en las ventosas 5A para que se suelte de la parte interior Entonces finalizar n el movimiento los actuadores 2A separando ligeramente el bastidor de la ventana 5 Cuando se detecta los finales de carrera se hace volver el v stago cilindro 1A que como est fijado al bastidor har que este suba seg n el eje Z Se supone el mismo tiempo que en el movimiento de salida del v stago 6 Se debe volver a sujetar toda la m quina mediante las ventosas 3A para ello se vuelve a hacer entrar los actuadotes 2A y a accionar las ventosas 3A Se supone que el tiempo necesario es el mismo que en la salida del v stago Y n 2A X 7 Para finalizar una vez que se detecta vac o en 3A se desactiva el vac o en las ventosas interiores Y un movimiento seg n el eje horizontal X de la figura 1 se debe girar 909 toda la estructura mediante el actuador 4A y seguir el mismo procedimiento descrito anteriormente Para el movimiento de giro del actuador 4A se supone 1 s Se hace un movimiento lento porque los actuadores de giro est n limitados por la energ a cin tica m xima que pueden realizar En el dise o se debe tener en cuenta que este elemento debe estar situado lo m s cerca posible del centro de gravedad total de la m quina para minimizar el momento de inercia en el giro Si el movimiento en vez de subida es de bajada o de
6. 1 PS AS gt SECTION 115 4x2 4 3 1 50 25 p 125 SECTION B B 4 1 11 LO LO o N 2 a Alumnos Metodo Proyecci n Unidad dimens Toler geom Fecha 1 copia mm Toler general Escala Estado superficial Fecha revisi n 1 2 UNE 1037 UNE A4 Denominaci n Placa Ventosas TECNUN ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS SAN SEBASTIAN Plano Sustituye a Sustituido por Formato Din A 4 210x297 230 4 i A 1 1 1 5 1 1 1 1 i N 1 1 1 1 2 53 2 5 lA 0222 1 30 50 2 50 2 90 PA 104 _ 136 150 a 160 240 Piezas Denominaci n Marca Material Fichero Metodo Proyecci n Unidad dimens Toler geom Fecha 1 copia Alumnos 15 2768 Escala Estado superficial 15 2768 Fecha revisi n 1 2 UNE 1037 UNE A4 Denominaci n Pletina apoyo actuador de giro ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS
7. 2 45 1 El cilindro avanza 182 Fin de carrera de 14 46 Acercar las ventosas interiores al cristal 251 47 59 55 Las ventosas interiores succionan 48 34 Que dejen de succionar las ventosas exteriores NOT 1 151 38 1 33 6 PROGRAMA DEL PLC EN DIAGRAMA DE CONTACTOS 000000 Nombre de programa NuevoProgramal 000000 Nombre de secci n Secci n1 PASO INICIAL QUE LAS YENTOSAS CENTRALES 110 01 111 01 111 02 111 03 111 05 111 06 111 07 111 08 F a F F 7 11 12 13 15 16 17 P18 111 09 SET 1 H P19 110 00 000001 L_PASO 1 COMPRUEBA QUE TODO ESTA EN LA POSICI N INICIAL 000010 110 00 0 01 0 06 0 03 0 10 0 05 SET isi 4251 _283 55 _35 110 01 1 RSET 110 00 PO 000002 PASO 11 ES EL PRIMER PASO DE LA SUBRUTINA DE SUBIR Se activa cuando se elige en el joystick la 000018 posici n de arriba 110 01 0 11 SET 1 11 1 111 01 11 RSET 110 01 000003 PASO 12 Se activa cuando comprueba que 4 est girado correctamente para empezar a subir Lo 000022 detecta el sensor 451 000004 P
8. ESO 5 De esta forma se puede despejar el momento inercia m ximo admisible ese actuador 26 138 0 0424 10 10 0 Seguidamente se comprueba que soporta la m xima carga radial a flexi n La carga supuesta seg n la nueva hip tesis es de unos 40 N Si se observa en el cat logo la grafica de carga radial din mica m xima admisible se observa que para esa carga la m xima distancia admisible es de unos 35 mm para un actuador de giro de DRQD 16 Carga radial din mica m xima admisible Diagrama 2 Fy m x din mica f 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 Carga radial N 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Distancia 7 del rbol con brida Figura 21 Tabla del cat logo del actuador de giro Por ltimo se debe comprobar que el amortiguamiento soporta la energ a cin tica Se dice en el cat logo que el m ximo momento de inercia de la masa para un actuador con amortiguaci n neum tica es de 5 10 Este es m s restrictivo que al obtenido anteriormente por lo tanto es el que se debe adoptar a la hora de dise ar la m quina i 5806 m Figura 22 Esquema de actuador de giro y posici n del centro de gravedad 21 El radio de giro o dicho de otra forma la distancia del centro de gravedad eje del actuador de giro debe ser menor que I m r gt r m Seg n la hip tesi
9. 2 111 07 100 04 100 04 272 111 07 RSET 100 03 271 111 03 13 112 02 100 05 22 113 03 114 02 42 1 39 000029 000137 000030 000143 000031 000148 000032 000154 111 03 13 112 02 RSET P22 113 03 P33 114 02 P42 110 00 3A 111 09 P19 112 08 100 06 _3Y2 100 06 _3Y2 P28 113 09 P39 114 08 P48 111 09 5 100 05 _3Y1 4A 113 01 1 100 07 _4Y1 40 000033 000157 000034 000161 000035 000164 000036 000168 4 113 01 1 RSET 100 08 _4Y2 SET 100 08 _4Y2 RSET 111 08 100 07 _4Y1 SET 100 09 _5Y1 41 000037 000174 000038 000180 000039 000185 111 08 RSET 100 10 111 05 _5Y2 100 10 _572 111 05 RSET 100 09 571 42 7 PRESUPUESTO El presupuesto total del proy
10. 04 1 Placa de SIMAGALTOK e 4mm 70x70 15 15 00 1 Pletina 190x30x4 15 00 15 00 46 04 320 46 04 Total piezas no comerciales 366 04 1 4 Dise o Horas Concepto Coste hora Coste total 40 Dise o mec nico de la m quina as como elaboraci n de planos 60 2400 para fabricaci n en taller 4 Dise o de los esquemas neum ticos y electricos 60 240 25 Dise o de la secuencia de automatizaci n y del programa del PLC 60 1500 8 Elaboraci n de los documentos del proyecto memoria planos 60 240 presupuesto 4 380 7 5 Montaje y puesta a punto Horas Concepto Coste hora Coste total 40 Montaje y puesta a punto de la m quina 30 1200 1 200 44 8 MANUAL DE INSTRUCCIONES Para un correcto y seguro funcionamiento de la m quina se recomienda la lectura de este manual antes de la puesta en marcha La m quina depende para su correcto funcionamiento de dos fuentes de energ a el ctrica de baja tensi n y neum tica Se debe poner en marcha en primer lugar la parte neum tica de la m quina y despu s la parte el ctrica 8 1 Puesta en marcha de la parte neum tica El aire comprimido llega a la m quina por medio de un tubo de poliuretano flexible de 10 mm de di metro exterior La conexi n de este tubo a la instalaci n de aire se hace por medio de un enchufe r pido
11. 4A PLANO 4 Montaje 1 En una vista explosionada se detalla el montaje del actuador PLANO 5 Montaje 2A Es el montaje de uno de los actuadores 2A como la m quina es sim trica el otro actuador se monta de manera an loga a la explicada en este plano pero en la parte derecha PLANOS 6 8 Planos de piezas a realizar en el taller mec nico Son planos con tres vistas cartesianas adem s de una vista isom trica con las dimensiones y datos necesarios para su fabricaci n en el taller mec nico 47 11 14 322 1 5 izquierda soporte cilindro 2 15 ISIMAGALTOK6063 ISOPORTE_CILVERT_IZDA 1 scuadra fijaci n cilindro vertical 14 ISIMAGALTOK6063 ISOPORTE_CILVERT 1 ventosas exteriores 13 PLETINA_AG_2005 1 Subconjunto ventosas interiores 12 PLACA_VENTOSAS_2005 4 11 PATING 1 Fijaci n cilindro 1A 10 pena 2 Generador de vac o _ TECNUN SAN SEBASTIAN 2 Subconjunto ventosas exteriores 8 FLEJE VENTOSAS_2005 1 Cabezal v stago cilindro 1 7 FKMGOOASM 1 Sujbconjunto estructura bastidor 6 ESTARAINA2005 1 para mover los patines 5 SIMAGALTOK E SCUADR
12. 9 MN Figura 17 Esquema de montaje entre los cilindros 1A y 2A Para elementos estructurales se va a considerar un perfil en L de aluminio que va a mover una gu a de pl stico que a su vez llevar los cilindros de gu as unidos por otra escuadra de aluminio 20 pero m s corta Las ventosas como se ha visto en el apartado anterior van unidas por de 20 mm de ancho y 4 de espesor cuyo peso es de 45 g cada uno Como se ve en la figura 18 sacada de un cat logo de perfiles de aluminio el peso de una escuadra de 30x30x4 es de 0 635 kg m NGULOS DE LADOS IGUALES bxhxe Peso Mix Wx SIMAGALTOK 63 60 SIMAGALTOK 82 _ 6063 6060 6082 15 15 1 50 0 121 0 091 0 085 LG 20 x 20 x 1 50 0 164 0 224 0 155 20 20 2 00 0 215 0 288 0 202 E 20 x 20 x 3 00 0 315 0 403 0 290 b E 25 25 1 50 0 206 0447 0 246 E 25 25 2 00 0 272 0 579 0 321 25 25 3 00 0 400 0 820 0 465 k y 25 25 x 4 00 0 522 035 0 599 L 30 x 30 x 1 50 0 249 0 783 0 357 30 30 2 00 0 329 020 0 469 L 30 x 30 x 3 00 0 485 458 0 681 5 30 30 x 4 00 0 635 7855 0 882 35 35 2 00 0 386 642 0 644 35 35 3 00 0 570 2 363 0 940 b L 40 x 40 x 1 50 0 330 892 0 642 E 40 x 40 x 2 00 0 442 2 476 0 846 E Figura 18 Cat logo comercial de p
13. Si el ciclo total de la m quina dura 2 5 s en un minuto habr Neiclos 60 24 ciclos min 2 19 volumen necesario para esos 24 ciclos ser precisamente el consumo que es 0 984 Nl min Y como son dos actuadores el consumo de ambos ser de 1 97 Nl min 4 2 1 Accesorios para los actuadores 2A Para la automatizaci n del proceso se necesitan unos sensores que detecten cuando el v stago est dentro o fuera Por ello se eligen unos detectores de proximidad magn ticos tipo reed de referencia SME 8 K 7 5 LED 24 No se ha encontrado en el cat logo del peso de este elemento pero se supone despreciable Como es necesaria la regulaci n de la velocidad tanto a la salida como a la entrada del v stago se necesitan unas v lvulas reguladoras de caudal unidireccionales Se han elegido las necesarias para una rosca M5 que es la correspondiente al cilindro y para tubo de di metro 4 que es el que se va a usar De esta forma la referencia de las v lvulas es GRLA M5 QS 4 RS D y su peso es 144 4 3 Selecci n del actuador de movimiento de avance 1 En el momento de subida se debe tener en cuenta el peso que debe de mover Los elementos que se deben mover son Los dos cilindros con gu as 2A las 4 ventosas y los elementos estructurales de uni n de todos los elementos Seg n lo preseleccionado hasta ahora se sabe que el peso de 4 ventosas es de 104 El peso de los cilindros 2 con di metro de mbolo 16 es de 900
14. TECNUN SAN SEBASTIAN Plano T Sustituye a Sustituido por Formato Din A 4 210x297 30 30 19 45 2 3 2 E 35 38 Metodo Proyecci n Unidad dimens mm geom 1502768 Fecha 1 copia general Escala 1 1 Estado superficial UNE 1037 1502768 Alumnos Grupo Fecha revisi n UNE A4 Denominaci n Soporte actuador 2A ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS TECNUN SAN SEBASTIAN Plano Sustituye a Sustituido por Formato Din A 4 210x297
15. funciona cada vez As que se considerar el consumo de uno de ellos funcionando todo el tiempo 4 2 Selecci n del actuador con gu as 2A Por tener que elegir los elementos lo menos pesado posible se comienza la elecci n con un cilindro de di metro de mbolo de 12 mm que es el m s peque o del cat logo de FESTO del tipo DFM En el cat logo se dice que el esfuerzo a flexi n que aguanta dicho elemento es Unidades de gu a DFM Hoja de datos Carga til m xima F N Gu a deslizante GF y de rodamiento de bolas KF Di metro del mbolo 1 Centro de gravedad de la carga til Figura 12 Gr fica de esfuerzos a flexi n soportados por el cilindro con gu as Seg n lo que se ha supuesto di metro 12 mm carrera 10 mm utilizando un cilindro de gu as deslizantes la carga m xima aplicada a 25 mm del extremo es de 28 N De esta forma el momento flector m ximo en el extremo del cilindro ser 28 0 025 0 7 15 roz CG F roz 3 kg Figura 13 Esquema de esfuerzos de flexi n sobre el v stago del cilindro Si se comprueba los momentos flectores sobre el extremo del cilindro se tiene que 2 Foz 884 1 Se debe de cumplir para que se cumpla el equilibrio que m 20 Eta 2 Si se sustituye la ecuaci n 2 en 1 se obtiene M Vy m g a Yu Yo Y m Yoc Con todo esto la distancia m xima medi
16. se ha supueto de 5 bar Con estos datos el volumen de aire en condiciones normales consumido por el cilindro en cada ciclo es de 0 055 Como en el caso de los actuadores 2A se debe a adir el volumen de aire en los tubos que van desde la v lvula hasta los cilindros Se considera otra vez un tubo de di metro exterior 4 mm y una longitud de tubo de 250 mm el volumen de aire en ellos ser 2 21033 2 2 10 6 5 1033 6 V 2 25 40 4 1033 4 1033 0 02N volumen necesario para esos 24 ciclos ser precisamente el consumo que es 1 78 Nl min 4 3 1 Accesorios necesarios para el actuador Para fijar el actuador al bastidor es necesaria una escuadra de fijaci n de referencia HBN 12 16 cuyo peso es de 40 Es necesario eliminar las desalineaciones entre el movimiento del v stago y la masa que arrastra por lo que se necesita un cabezal de v stago de referencia 6 cuyo peso es 14 Al igual que en el caso de los actuadores 22 se eligen unos detectores de proximidad magn ticos tipo reed de referencia SME 8 K 7 5 LED 24 A su vez estos detectores necesitan ser fijados al cilindro por medio de unas abrazaderas de referencia SMBR 8 16 De ambos elementos se supone despreciable el peso 24 Como es necesaria regulaci n de la velocidad tanto a la salida como la entrada del v stago se necesitan unas v lvulas reguladoras de caudal unidireccionales Se han elegi
17. sobre todo para una carrera de 10 mm Por ello lo l gico es utilizar unos reguladores de caudal hasta la velocidad m s reducida En el apartado 2 se ha supuesto un tiempo para el movimiento de salida y entrada del v stago de 0 25 s por lo que la velocidad media necesaria ser a de 0 04 m s El volumen de aire en condiciones normales para un movimiento de salida del v stago y otro de entrada es 2 1 033 Vos EXA 45 10 N 41 42 1033 es el volumen de aire en condiciones normales en una carrera de entrada y otra salida L es la carrera en mm En este caso 10 mm A es la secci n del mbolo en mm Para un cilindro de 216 mm vale 201 mm A es la secci n del lado del v stago en Para un cilindro de 216 mm vale 173 p es la presi n de trabajo que se ha supueto de 5 bar Con estos datos el volumen de aire en condiciones normales consumido por el cilindro en cada ciclo es de 0 022 Adem s se debe a adir el volumen de aire en los tubos que van desde la v lvula hasta los cilindros Los tubos que se van a usar son de 4 mm de di metro exterior y 2 9 mm de di metro interior Si se considera una longitud de tubo entre el bloque de v lvulas y los cilindros de 250 mm el volumen de aire en ellos ser 2 20095 250 2 9 0 02 V 2 L 22 10 E 1 033 4 1 033 Para obtener el consumo en tendremos que saber cuantos ciclos hace cada minuto
18. 0 000051 000011 000054 000012 000058 000013 000062 000014 000066 000015 000071 RESETEO P19 Cuando las ventosas exteriores dejan de succionar posici n de abajo 111 09 0 05 RSET 3 19 35 111 09 19 PASO 21 ES EL PRIMER PASO DE LA SUBRUTINA DE BAJAR Se activa cuando elige en el joystick la 110 01 0 12 SET 1 1 1 1 DOWN 112 01 P21 RSET 110 01 PASO 22 Se activa cuando comprueba que est girado correctamente para empezar subir Lo detecta el sensor 451 112 01 0 07 SET 21 451 112 02 22 RSET 112 01 P21 PASO 24 Se activa cuando las ventosas exteriores est n succionando 112 02 0 05 SET 22 35 112 04 24 RSET 112 02 P22 PASO 25 Se activa cuando las ventosas interiores NO est n succionando los cilindros 241 y 242 llegan al fin de carrera 112 04 0 09 0 10 SET 24 _252 _55 112 05 25 RSET 112 04 24 PASO 26 Se activa cuando el cilindro 1 llega al f n de carrera 112 05 0 02 SET 25 _152 112 06 26 RSET 112 05 P25 36 000016 PASO 17 Se activa cuando 151 el cilindro 1 vuelve a su posici n inicial 151 000075 000017 000079 000018 000083 000019 000087 0000
19. 20 000090 112 06 SET 26 112 07 27 RSET 112 06 P26 PASO 18 Se activa cuando los cilindros 2A1 y 242 lleguen a su posici n inicial 251 y 253 112 07 010 SET 27 _55 112 08 28 RSET 112 07 P27 PASO 19 Se activa cuando succionan las ventosas interiores 112 08 0 05 SET 28 _35 112 09 29 RSET 112 08 P28 RESETEO P19 Cuando las ventosas exteriores dejan de succionar 112 09 0 01 RSET 1 G 29 4151 112 09 29 111 02 100 01 12 _1Y1 112 05 P25 113 02 2 114 05 P45 1 1 37 000021 000095 000022 000100 000023 000105 000024 000110 1 111 02 100 02 12 112 05 25 113 02 2 114 05 111 06 _1Y2 100 01 P16 112 09 P29 113 06 P36 114 09 111 06 _1 1 100 02 16 112 09 29 113 06 P36 114 09 111 03 _1Y2 P13 112 02 SET P22 113 03 P33 114 02 P42 100 03 2Y1 172 171 172 38 000025 000115 000026 000121 000027 000126 000028 000132 2 111 03 13 112 02 RSET 272 22 113 03 114 02 42 110 00
20. 8 0 224 E E 35x4 0 392 E 12 2 0 067 E 35x5 0 490 E 12 3 0 101 E 35x6 0 588 E ES E 12 6 0 202 35 8 0 784 12x8 0 269 El E 35 15 1 470 E E 15x2 0 084 E E 40x2 0 224 E m 15x3 0 126 E 40 3 0 336 m El E 15x4 0 168 E El 40 4 0 448 0 210 E E E 40x5 0 560 E El 15x6 0 252 El j 57 40x6 0 672 E E 15 8 0 336 E Ca 40x8 0 896 15 10 0 420 j 40 10 1 120 El 16x3 0 134 ES El a 40 12 1 344 16 6 0 269 El mr 40x15 1 680 E 20 2 0 112 El 2 40 20 2 240 E 20 3 0 168 E E 40 25 2 800 E El 40 26 2 912 E 20 5 0 280 45 6 0 756 fi 20x6 0 336 50 2 0 280 E 20x8 0 448 E 50x 3 0 420 20 10 0 560 E El 50x 4 0 560 E E 20 x 12 0 672 E 50x5 0 700 E Figura 14 Cat logo de pletinas de aluminio En el cat logo comercial del actuador elegido DFM 16 se da un valor de energ a m xima de impacto en las posiciones finales de la que se deducir la velocidad admisible Para el cilindro de di metro 16 este valor es 0 1 17 Cilindros guiados DFM FES
21. ADENU 1 Cilindro 4 DSNU16_25 1 Actuador 4 DRQD_16_90 2 Actuador 2A 2 DFM16_10 1 Electrov lvulas 1 BLOQUEVALVULAS Piezas Denominaci n Marca Material Fichero Metodo Proyecci n Unidad dimens Toler geom Fecha 1 copia Alumnos ne 1502768 oler general Escala Estado superficial 1502768 Fecha revisi n 1 5 1037 4 Denominaci n Plano de conjunto ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS Plano 1 Sustituye a Sustituido por Formato Din A 4 210x297 250 20 A A 3 4 1 2 4 a au gt isa 23 2 2 1 ya SCALE 0 200 1 Perfil 20x20x240 4 JAIMgSi0 5F25 20 20 240 2 Perfil 20x20x230 3 lAIMQSIO SF25 PAL20X20_230 1 Perfil 20x20x200 mm 2 JAIMGSiO 5F25 20 20 200 4 Escuadra de fijaci n perfiles de ranura 6 1 DIECAST_ALUMINUM 6 Piezas Denominaci n Marca Material Fichero Metodo Proyecci n Unidad dimens geom Fecha 1 copia Alumnos 502768 Grupo oler general Escala Estado superficial 15 2768 Fecha revisi n 1 2 UNE 1037 UNE A4 Denominaci n 11618 Bastidor ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS Plano 2 Sustituye a TECNUN SAN SEBASTIAN Sustituid
22. ASO 13 Se activa cuando se ha realizdo el movimiento de salida del v stago de 1 Lo detecta el 000026 sensor 152 111 02 o 0 02 111 01 0 07 11 Pii _451 111 02 12 5 111 01 11 1 12 1 _152 SET 111 03 P13 RSET 111 02 P12 34 000005 PASO 15 Se activa cuando las ventosas exteriores est n succionando 000030 000006 000034 000007 000039 000008 000043 000009 000047 111 03 0 05 1 13 1 _35 5 111 05 15 5 111 03 1 PASO 16 Se activa cuando las ventosas interiores dejan de succionar 55 y los cilindros 241 y 242 llegan a su final de carrera 252 y 254 111 05 0 10 0 09 F 15 55 _252 111 06 16 5 111 05 15 111 06 PASO 17 Se activa cuando _151 el cilindro 1 vuelve su posici n inicial 151 1 16 111 07 5 111 07 17 5 111 06 16 PASO 18 Se activa cuando los cilindros 241 y 242 lleguen su posici n inicial 251 y 253 1 17 SET 111 08 P18 RSET 111 07 P17 PASO 19 Se activa cuando succionan las ventosas interiores SET 111 09 P19 RSET 111 08 P18 39 00001
23. DISE O DE UN ROBOT NEUM TICO PARA LIMPIEZA DE CRISTALES INACCESIBLES Proyecto realizado por GRUPO Y NOMBRE DE LOS COMPONENTES Septiembre de 2005 Actualizaci n Junio 2008 INTRODUCCI N e ea a 3 DESCRIPCI N GENERAL DE LA 4 PRESELECCI N DE LOS ELEMENTOS 8 C LCULOS DE LOS ELEMENTOS 10 Elecci n de los elementos de vac o ventosas y actuador de giro 4 10 Selecci n del actuador con gu as 15 Selecci n del actuador de movimiento de avance 1 20 Selecci n del actuador de giro 25 ESQUEMAS unn ts 30 Esquema dd id 30 222 a rd iio 31 a tae 32 PROGRAMA DEL EN DIAGRAMA DE CONTACTOS 34 PRESUPUESTO ecc el e ca de eos o os 43 Elementos comerciales de neum tica 43 Elementos comerciales estructura 43 Piezas 44 DIS 44 Montaje puesta 44 MAN
24. EC FC20 FST 284 6 284 6 1 174 8 IVA 16 187 97 1 362 77 Portes 6 61 1 369 38 7 2 Elementos comerciales de estructura Presupuesto remitido por el distribuidor BIPRO de Zarautz Gipuzkoa ctdad Descripci n Referencia un 2 perfil 20 20 150 mm 3 842 992 888 150 2 50 5 00 2 perfil 20 20 280 mm 3 842 992 888 280 2 50 5 00 4 Escuadras ranura de 6 mm 3 842 523 511 2 38 9 52 4 patines 3 842 523 213 1 58 6 32 25 Tuerca martillo ranura 6 M4 3 842 523 220 0 49 12 25 38 09 43 7 3 Piezas comerciales Precio del mecanizado considerando un coste de operario y m quina de 40 hora ctdad Descripci n Horas hora pieza 1 Pieza plano 5 fleje sujecci n cilindro 1A 1 40 40 2 Pieza plano 8 fleje ventosas exteriores 0 5 40 40 1 Pieza plano 12 2 placa ventosas interiores 2 40 80 1 Pieza plano 13 Pletina sujecci n actuador de giro 2 40 80 1 Pieza plano 14 Escuadra fijaci n cilindro 2A1 1 40 40 1 Pieza plano 15 Escuadra fijaci n cilindro 222 1 40 40 320 Precio del material de aluminio para la realizaci n de las piezas descritas anteriormente Remitido por el distribuidor AluStock de Vitoria Ctdad Descripci n pieza 2 Perfil en ngulo 60x40 x 4 mm SIMAGALTOK 6063 8 02 16
25. TO Hoja de datos Energ a de impacto Di metro del mbolo 12 20 25 32 40 50 63 80 100 Energ a m x de impacto en las 0 10 0 14 0 35 0 40 0 52 0 64 0 70 0 75 1 00 posiciones finales Velocidad de impacto admisible Jm Importante 2 Los datos se refieren los valores respetarse los valores l mite de la m ximos posibles En la pr ctica capacidad de amortiguaci n del 2xE pueden variar dependiendo de la cilindro y la energ a de impacto Masa m xima admisible de la carga til Adem s deben admisible Figura 15 Energ a soportada por el actuador en el fin de carrera A la masa de la carga hay que a adir la masa de los elementos m viles del actuador que se dan en otra tabla del cat logo DFM con gu a deslizante GF m vil s m p 100 120 550 580 o oo 740 F Figura 16 Masa m vil del cilindro Para el di metro 16 y carrera de 10 mm el peso de la masa m vil es de 230 g Con estos datos la velocidad m xima admisible para la amortiguaci n en los finales de carrera es 18 2 0 1 0 78 m 0 230 0 097 8 M propia arga Esto quiere decir que la velocidad de estos actuadores no podr exceder de 0 78 m s que es una velocidad relativamente alta
26. UAL DE 5 45 Puesta en marcha de parte neum tica 45 Puesta en marcha de la parte el ctrica de la 46 Funcionamiento la nesten nnns snene nesten 46 PLANOS a es a e ld 47 1 INTRODUCCI N Se trata de dise ar un robot neum tico que suba las ventanas se mueva dos direcciones de arriba abajo y de izquierda a derecha y se le pueda a adir alg n elemento de trabajo para limpiar cristales Uno de los principios que se van a tener en cuenta en todo momento en el dise o de este proyecto es la SEGURIDAD Para ello se deber tender a minimizar al m ximo el tama o y el peso de la m quina La ejecuci n de este proyecto se realizar en el laboratorio de neum tica de TECNUN con la idea de servir de modelo para los alumnos de la asignatura Igualmente se pretende que sea una m quina exposici n del trabajo que se desarrolla en el laboratorio Por todo ello en el dise o y en la ejecuci n se debe tener siempre en mente la palabra FIABILIDAD Esta m quina no debe requerir apenas de mantenimiento 2 DESCRIPCI N GENERAL LA M QUINA Se pretende realizar una m quina que se mueva en dos ejes mediante actuadores neum ticos y que se sujete a las ventanas mediante ventosas que se adhieren por la generaci n de vac o K 1A 2 Xx
27. abajo de 5 bar 4 1 Elecci n de los elementos de vac o ventosas y actuador de giro 3A y 4A Se eligen ventosas de caucho nitr lico NBR porque dejan menos huella y de 30 mm de di metro Referencia 34587 VAS 30 1 8 NBR de FESTO Se elige un generador de vac o 193 526 VN 05 H T3 PQ2 VA4 RO1 Se utiliza la gr fica de presi n de vac o presi n de trabajo Figura 7 correspondiente al generador de vac o preseleccionado Si se entra con el dato de presi n de trabajo de 5 bar se obtiene un vac o de cerca de 0 9 bar pero se puede observar que con una presi n de trabajo menor el grado de vac o se mantiene sin embargo como se sabe trabajar a menor presi n implica un ahorro energ tico por lo que se toma la decisi n de en este caso usar una presi n de 4 bar Con esta nueva presi n de trabajo se puede observar que el vac o ser un poco mayor que 0 8 bar Se va a usar ese dato de 0 8 bar para c lculos posteriores 10 Vac o en funci n de la presi n de funcionamiento py Alto vac o bar VN 05 H 5 VN 05 M VN 07 H 6 VN 07 M VN 10 H VN 14 H Figura 7 Gr fica de vac o generado a partir de la presi n de trabajo Las ventosas tienen que aguantar un esfuerzo a cortadura que es el peso del prototipo m s las fuerzas debidas a la aceleraci n Frozamiento F aspiraci n Vidrio Figura 8 Esquema de esfuerzos sobre la ventosa 11 Haciendo un equilibrio de fue
28. ar el peso del prototipo se multiplicar la fuerza de rozamiento por 4 De tal forma que 12 4 4 38 86 0 5 a aspiraci n 8 63 m g a m s 6 15 ye Debido a que ese dato es menor que la aceleraci n gravitatoria se debe deducir que la tesis de usar ventosas de di metro 30 no es correcta Se debe usar unas ventosas mayores que proporcionen mayor fuerza de aspiraci n para que la aceleraci n soportable sea mayor que la gravitatoria Si se coge ahora como tesis el siguiente di metro normalizado que es 40 se puede ver en la tabla del cat logo que la fuerza a una presi n de 0 7 es de 56 N Por lo tanto F 05 56 60 aspiraci n 0 gt 4 64 0 5 2 aspiraci n 9911 6 1 5 27 de esta forma la aceleraci n permitida en el movimiento de subida deber ser inferior a 4 22 m s F aspiraci n CG F aspiraci n Figura 10 Esquema de momentos sobre las ventosas Para evitar el vuelco de la m quina haciendo momentos respecto a una de las ventosas se tiene que y lt 300 F 300 64 652 mm 1888 3 9 8 13 De esta forma coordenada Y el centro de gravedad debe de los 652 mm desde la superficie del cristal Esto se debe considerar en el momento del dise o del conjunto Las 8 ventosas necesarias son las de referencia 36143 VAS 40 1 4 NBR El peso total de las 8 ventosas es de 208 y Los
29. be ser anti giro Por ello se piensa en un principio en la utilizaci n de actuadores con gu as Figura 3 Actuador con gu as para aguantar momentos flectores 3A y 4A Son las 8 ventosas que trabajaran secuencialmente 4 y 4 para sujetar la m quina en el avance La mayor limitaci n que deben aguantar es a cortadura Es decir el rozamiento entre ventosa y vidrio de la ventana soportar todo el peso de la m quina Deben de ser planas para que aguanten el esfuerzo cortante Se debe elegir un generador de vac o para cada uno de los grupos de ventosas Figura 4 Ventosa Es el actuador de giro que al recibir presi n realiza un giro 90 La mayor limitaci n ser el momento de inercia que puede realizar Se piensa en un principio en un actuador pi n cremallera que son los que mayor par nos pueden dar aunque teniendo en cuenta que tambi n son los de mayor peso Para reducir el momento de inercia deber n colocarse los elementos de forma conveniente para que el centro de gravedad est lo m s cercano posible al eje de giro de este actuador Figura 5 Actuador de giro tipo pi n cremallera 4 C LCULOS DE LOS ELEMENTOS NEUM TICOS Como todav a no se ha dimensionado se va a partir de unas hip tesis previas Figura 6 Croquis de la m quina 1 Las dimensiones generales ser n m s o menos las que se ven en la figura 6 2 Se considera una masa total del prototipo de m 6 kg 3 Presi n de tr
30. d mm s Di metro del mbolo mm 16 20 25 Velocidad con movimiento sin 510 10 1 tirones posici n horizontal sin carga con 6 bar Velocidad minima en avane STT m nima 517 1 No seefectuaron medidas con velocidades inferiores 1 mm s Pesos 2 Di metro del mbolo mm 8 10 12 16 20 25 adicional por 10 mm de carora Figura 19 Tabla de cat logo comercial de cilindros normalizados Lo que se ha calculado hasta ahora determina del esfuerzo de subida de los cilindros de gu as material estructural y ventosas El cilindro debe hacer un movimiento ahora de entrada de v stago en el que cuelga de la culata posterior del cilindro todo el peso restante de la m quina Es decir 6kg 1 279 9 8 4627 22 p 5 Figura 20 Esquema de esfuerzos En el cat logo se dice que para una presi n de 6 bar el cilindro hace una fuerza te rica en retroceso de 51 N Como la presi n de hip tesis es de 5 bar la fuerza te rica en retroceso ser de _ 5 2 51 42 5 lo que se ve que este cilindro sirve lo que se debe un cilindro mayor Si se toma el cilindro de di metro 16 en el cat logo se ve que da una fuerza te rica de retroceso a 6 bar de 104 N Luego con 5 bar ser F 104 86 67 Si se multiplica los coeficientes de rendimiento por el factor de carga se tiene que fuerza disponible en el retroc
31. da desde el cristal del centro de gravedad para que aguante el cilindro de di metro de mbolo 12 ser 2 2 0 7 0 016 16 m g a 6 14 22 Si rehacemos el c lculo para un cilindro 16 mm de di metro se tiene 63 0 025 1 575N m 2M _2 1 575 m g a 85 32 0 037 m 37 mm CG Si este fuera el elegido la referencia es 170832 DFM16 10 P A GF y su peso es de 450 g 16 Seguidamente se debe hacer la comprobaci n de amortiguaci n La a mover este actuador es el fleje de aluminio con dos ventosas Cada ventosa pesa 26 Las ventosas por su parte se prev que van unidas por un fleje de 200 mm de largo por 20 mm de ancho y 4 de espesor con un peso de 0 224 kg m como se ve en la tabla de la figura x sacada de un cat logo comercial de forma que su masa ser 45 As pues la masa que tienen que mover los actuadores es de 97 PLETINAS y bxh Peso SMAGALTOK 6360 SIMAGALTOK 82 COBREALTOK 2011 bxh Peso 636 SMAGALTOK COBREALTOK 2D mm Kg m 6063 6060 6082 2011 2007 2030 mm 6082 2011 2007 2030 10 2 0 056 El 30 8 0 672 El 10x3 0 084 E E E 30 10 0 840 En E 10x4 0 112 22 30 12 1 008 E E 10x5 0 140 30 15 1 260 10 6 0 168 30 20 1 680 10x
32. do las necesarias para una rosca M5 que es la correspondiente al cilindro y para tubo de di metro 4 que es el que se va a usar De esta forma la referencia de las v lvulas es GRLA M5 QS 4 RS D y su peso es de 144 4 4 Selecci n del actuador de giro 5A Antes de la elecci n del actuador de giro se considera oportuno hacer una recapitulaci n sobre la hip tesis de la masa total de la m quina Se obra de esta forma porque una maxificaci n peque a de la masa hace que se sobredimensione excesivamente el actuador de giro La masa de los elementos neum ticos calculados hasta ahora son elementos Elemento Peso Peso total 9 9 2 Perfil de aluminio 20x20x200mm 80 160 2 Perfil de aluminio 20x20x300mm 120 240 4 Escuadras de fijaci n perfil 20 mm 5 20 2 Flejes de aluminio para las ventosas 45 90 2 Escuadras de aluminio peque as 29 58 2 Escuadras de aluminio grandes 127 254 1 Fleje de apoyo del actuador de giro 67 67 8 Ventosas 26 208 8 V lvulas de retenci n ISV G1 4 16 128 2 Generadores de vac o 15 1 30 2 2 Cilindros de gu as 2A 679 1358 1 Cilindro 1A 101 4 101 4 1 Fijaci n HBN 12 16 40 40 1 Cabezal de v stago FK M6 14 14 6 Reguladores de caudal GRLA M5 QS 4 RS D 14 84 1 Bloque de electrov lvulas 489 6 489 6 3342 2 25 a suponer una masa 4 kg para incluir elementos que no se han tenido en cuenta ejemplo tubos cables tor
33. dos generadores de vac o necesarios son los de referencia 193 526 VN 05 H T3 PQ2 VA4 El peso total de los dos generadores de vac o es de 30 2 Un dato importante para poder calcular los costes de explotaci n es el consumo de aire En este caso como se ha elegido dos generadores de caudal VN 05 H T3 PQ2 VA4 RO1 se puede acudir a la gr fica d nde se da el consumo e aire en funci n de la presi n de trabajo En este punto hay que observar que al principio de este apartado se ha tomado la decisi n de trabajar con una presi n m s reducida que la presi n regulada para el resto de la m quina Esta decisi n implica la necesidad de un regulador de presi n que trae como consecuencia un sobre coste Se va a analizar a continuaci n el ahorro energ tico generado por esta decisi n Consumo de aire q en funci n de la presi n de funcionamiento Alto vac o Gran caudal de aspiraci n Est ndar En l nea 1 VN 05 H 1 VN 05 M 7 VN 05 L 11 VN 05 N Figura 11 Gr fica de consumo de aire en el generador de vac o Como se puede ver en la gr fica para una presi n de 5 bar el consumo de cada uno de los generadores de vac o es de 9 5 Sin embargo si se usa una presi n de 4 bar el consumo ser de 8 14 Aunque hay dos generadores de vac o hay que tener cuenta que se solapan sus funcionamientos y solamente uno de ellos
34. e cerrar la v lvula 0V1 y reparar dicha fuga 8 2 Puesta en marcha de la parte el ctrica de la m quina El PLC de la m quina est conectada a la red el ctrica de 220 V de corriente alterna En el PLC hay un interruptor de puesta en marcha Una vez accionado se pone en marcha la fuente de alimentaci n de 24 V de corriente cont nua encendiendose el led que indica POWER ON en el PLC La fuente de alimentaci n alimenta tanto las electrov lvulas de la m quina como los sensores 8 3 Funcionamiento de la m quina La m quina dispone de dos mandos tipo joystick para su mando Uno que hace de pulsador de marcha y paro Y otro que se usa para seleccionar la direcci n de avance de la m quina on 9 IZQUIERDA 9 DERECHA ABAJO Selecci n de MARCHA y PARO Selecci n de direcci n En primer lugar se debe colocar la m quina sobre la ventana En ese instante se debe accinar el joystick seg n la direcci n ON 46 9 PLANOS Los planos del montaje se han ordenado siguiendo m s o menos el orden de montaje de los elementos de la m quina PLANO 1 Plano de conjunto Se enumeran en el cajet n todos los subconjuntos Se a aden las dimensiones generales PLANO 2 Bastidor Se incluyen tres vistas cartesianas con las dimensiones genrales y una vista isom trica explosionada para detallar el montaje PLANO 3 Montaje 4A Se detalla el montaje del actuador de giro
35. ecto asciende a Partida Descripci n 6 1 Elementos comerciales de neum tica y control 1 369 38 6 2 Elementos comerciales de estructura 38 09 6 3 Elementos no comerciales 366 04 6 4 Dise o 4 380 6 5 Montaje y puesta a punto 1 200 TOTAL 7 353 51 7 1 Elementos comerciales de neum tica y control Presupuesto remitido por el distribuidor FESTO de Barcelona ctdad Descripci n Referencia un 1 Terminal de v lvulas 525675 80P 10 1MF PF N SLG 5M3L S 330 5 330 5 1 Actuador giratorio 187431 DRQD 6 90 J20 A FW HS 203 6 203 6 10 Racor r pido roscado en L 130769 QSML M3 4 100 2 32 23 2 Detector de proximidad 525913 SME 10F DS 24V K2 5L OE 20 4 40 8 2 Unidad de gu a 170824 DFM 12 10 P A GF 140 1 280 2 10 Racor r pido roscado en L 130771 QSML M5 4 100 1 61 16 1 4 Detector de proximidad 150855 SME 8 K LED 24 21 84 2 Tobera aspiradora por vac o 193507 VN 05 H T3 PI4 VI4 RO1 19 1 38 2 10 Racor r pido roscado 153002 QS 1 8 6 13 13 2 Racor m ltiple 153231 QSLV4 1 8 4 8 3 16 6 8 Ventosa plana 36143 VAS 40 1 4 NBR 6 15 49 2 4 V lvula de retenci n de vac o 33969 1 8 13 8 55 2 10 Racor r pido roscado 153022 QSF 1 8 4 B 2 44 24 4 1 Unidad control PLC 177428 F
36. erfil en L de aluminio Se supone que la escuadra grande va a tener una longitud de 200 mm resultando su peso de 127 Se supone que la escuadra grande va a tener una longitud de 200 mm resultando su peso de 127 Las escuadras peque as van a tener una longitud de unos 45 mm resultando un peso de 29 9 cada una As pues la masa total a mover por el cilindro a elegir debe ser de m 1272 298x2 45gx2 450g x2 26gx4 1279 1 279 kg Se elige un tipo de cilindro est ndar de secci n circular 150 6432 Para calcular el di metro necesario se usa el equilibrio de fuerzas entre la presi n por la superficie del mbolo contra el peso calculado antes De esta forma 21 D nde es el llamado factor de carga comprendido entre 0 25 0 8 que maximiza el di metro para darle aceleraci n a la carga H es un coeficiente de rendimiento interno que eval a los rozamientos de la j nta del mbolo del cilindro Su valor suele estar entre 0 8 y 0 85 p es la presi n en Pascal m es la masa en g es la gravedad De esta forma el di metro m nimo necesario debe ser 0 012 12 0 8 0 85 5 10 Cilindros normalizados DSNU ISO 6432 FESTO Hoja de datos Fuerzas y energ a de impacto J Di metro del mbolo mm 8 10 12 16 20 25 CS Fuerza te rica con 6 baren rareo de impacto las 0 03 0 05 0 0 15 0 20 0 30 posiciones finales Velocida
37. eso ser m s o menos 86 67 0 85 0 8 N 58 93 Por lo tanto es v lida la elecci n del cilindro de di metro 16 La referencia del cilindro eleg do ser 14320 DSNU 16 25 PPV A y el peso es de 101 4 g Para comprobar el amortiguamiento del cilindro se parte del dato de la figura 19 que dice que la energ a de impacto m xima los fines de carrera es 0 15 Se ha supuesto en el apartado 2 que el movimiento de entrada y salida del v stago se realizaba en 0 5 Como la carrera es de 25 mm la velocidad media ser de 0 05 m s El caso m s desfavorable es la entrada del v stago en el que la masa m vil es de 4 721 kg En ese caso la energ a cin tica a amortiguar ser 0 052 6 1073 E 4 721 0 05 6 10 J Al ser menor 0 15 hay problema de amortiguamiento para esa velocidad La velocidad m xima ser a 23 2 2 015 295 12 257 4 721 2 volumen aire en condiciones normales para un movimiento de salida del v stago y otro de entrada es 251 033 0 1 033 es el volumen de aire en condiciones normales en una carrera de entrada y otra salida L es la carrera en mm En este caso 25 mm es la secci n del mbolo en mm Para un cilindro de 216 mm vale 201 mm A es la secci n del lado del v stago en mm un cilindro de 216 mm vale 173 p es la presi n de trabajo que
38. llos ser 2 2 21 EX 978 21033 _ 250 2 29 9 0 51033 2 0 02 4 1033 4 1 033 volumen necesario los 24 ciclos minuto ser precisamente el consumo que este caso es 1 61 Nl min 4 5 Recapitulaci nes sobre el c lculo de los elementos neum ticos de la m quina Con los datos calculados en los apartados anteriores se puede concluir de forma general que 1 Los pesos de todos los elementos calculados hasta ahora suman 3 877 kg En este peso falta por sumar pesos de cables tubos tornillos etc En cualquier caso como se ve el peso es bastante inferior a los 6 kg supuestos en la hip tesis inicial 2 El consumo de aire de todos los elementos neum ticos es de 13 36 Nl min Si se considera un coste 0 02 m entonces el coste de explotaci n de la m quina ser de unos 26 72 10 min En 8 horas el coste ser a de 0 13 3 En el dise o del montaje de todos los elementos se debe tener en cuenta que el centro de gravedad debe estar lo m s alineado posible con el eje de giro de 4A y en cualquier caso el radio del centro de gravedad a dicho eje debe ser menor que 11 mm Adem s el centro de gravedad debe estar a menos de 37 mm del cristal en todo momento 29 5 ESQUEMAS 5 1
39. movimiento hacia la derecha la secuencia es parecida a la descrita anteriormente pero suprimiendo el paso 2 y cambiando el movimiento del paso 5 En vez de entrar el v stago debe ser movimiento de salida de v stago Esquematizando los movimientos de salida de v stago giro de 90 o succi n de las ventosas como de entrada de v stago giro a 0 y no succi n de las ventosas como podemos resumir las cuatro secuencias c mo SUBIDA 5A 4A 1 2 3A 5A 1A 2A 3A BAJADA 5A 4A 2A 5A 1A 2A 3A DERECHA 5 4A 1 2A 3A 5A 1A 2A 3A IZQUIERDA 5A 4 2A 5A 2A 5A 3A Sumando los tiempos parciales supuestos para cada actuador se prev un tiempo de ciclo de 2 5 s 3 PRESELECCI N DE LOS ELEMENTOS NEUM TICOS Se eligen seg n su funci n dentro del proceso los siguientes elementos neum ticos 1A Un actuador de doble efecto sencillo ISO 6432 para el movimiento de traslaci n tanto de arriba abajo como de izquierda a derecha ES Figura 2 Actuador normalizado seg n ISO 6432 2A Son los actuadotes que deben realizar un movimiento de una carrera corta desplazando una masa relativamente peque a el de las ventosas 4A m s el material estructural necesario Sin embargo la limitaci n m s importante que tienen es que deben aguantar a flexi n todo el peso de la m quina Adem s el v stago de
40. nillos y la carcasa del actuador que se va a elegir Se va a elegir un actuador de giro del tipo pi n cremallera Cogiendo el cat logo de FESTO tienen una referencia llamada DRQD Lo primero que se va a calcular es el par necesario El actuador elegido debe proporcionar un par suficiente para vencer 10 veces el par debido a la inercia de tal forma que M 210 1 0 Actuadores giratorios DRQD 16 50 de doble mbolo 5 Fuerzas y momentos de giro Di metro del mbolo 16 20 25 32 40 50 Momento Nal PPY 1 Advertencias Si la posici n final act a un momento en contra de la direcci n de giro deber seleccio narse un actuador con un momento te rico doble Pesos radiales y axiales Diagramas Y 1 4 2 55 m ximos admisibles Momento de inercia m ximo admisible de la masa Diagramas Y 1 4 2 53 Figura 21 Tabla del cat logo del actuador giro Seg n el cat logo el momento de giro te rico con 6 bar es de 1 6 Nm como la presi n de hip tesis es 5 bar proporcionalmente M 1 33 Nm o En cuanto la aceleraci n angular W se supone que si el actuador de giro realiza un giro de 2 en un segundo se mueve a una velocidad angular media de 2 rad s Si esa es la velocidad angular media se supone que la velociad angular final es 2 11 2 rad s y lo tanto t 1s rad e Wf wW
41. o por Formato Din A 4 210x297 FA 1 Pletina ventosas exteriores 4 Simagaltok PLETINA_AG_2005 1 Placa ventosas 3 PLACA_VENTOSAS_2005 1 Bastidor 2 ESTARAINA2005 1 Actuador de giro 4A 1 DRQD_16_90 Piezas Denominaci n Marca Material Fichero Metodo Proyecci n Unidad dimens Toler geom Fecha 1 copia Alumnos mmi 1502768 oler general Escala Estado superficial 15 2768 Fecha revisi n 1 4 UNE 1037 UNE A4 Denominaci n Montaje4A ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS Plano 3 Sustituye a TECNUN SAN SEBASTIAN Sustituido por Formato Din A 4 210x297 E E SCALE 0 250 1 Pletina ventosas exteriores 7 Simagaltok PLETINA_AG_2005 1 Fijaci n actuador 1 6 HBN12 1 Uni n flexible v stago de 1A 5 FKMGO0ASM 1 Bastidor 4 ESTARAINA2005 1 Escuadra para move
42. que se debe conectar a la instalaci n Para la puesta en marcha de la energ a neum tica de la m quina se ruega seguir los siguientes pasos 1 Comprobar que la v lvula de paso de la instalaci n est cerrada 2 Introducir el enchufe r pido Si se comprueba que ofrece resistencia quiere decir que despu s de la v lvula de paso la instalaci n tiene aire a presi n por lo que se recomienda eliminar ese aire 3 Una vez introducido el enchufe r pido se puede abrir la llave de paso Al hacerlo se observar que en el man metro de la unidad de mantenimiento 0Z1 indicar una presi n mayor que la atmostf rica y menor que la presi n m xima de funcionamiento 6 5 bar Ahora se puede regular la presi n de trabajo Se recomienda trabajar a 6 bar 45 4 Se puede abrir la llave de paso 1 de la m quina En ese momento todos los actuadores neum ticos deben moverse a la posici n inicial de reposo Este movimiento debe ser suave debido la acci n de la v lvula de arranque progresivo 0V2 Una vez que todos los actuadores se posicionen en su inicio la presi n debe ir aumentando hasta que la v lvula de arranque progresivo salga el chivato y se oiga un clac caracter stico En ese instante la instalaci n neum tica en la m quina est lista para usar 5 Comprobar que la instalaci n neum tica de la m quina no tiene fugas Si las tuviera se deb
43. r los patines 3 SIMAGALTOK ESCUADRADSNU 1 Actuador 1 2 DSNU16_25 1 1 DRQD_16_90 N Piezas Denominaci n Marca Material Fichero Metodo Proyecci n Unidad dimens Toler geom Fecha 1 copia Alumnos 1502768 GRUPO oler general Escala Estado superficial 15 2768 Fecha revisi n 1 2 UNE 1037 UNE A4 Denominaci n Montaje 1A ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS Plano 4 Sustituye a TECNUN SAN SEBASTIAN Sustituido por Formato Din A 4 210x297 SAN SEBASTIAN 1 Escuadra izquierda soporte cilindro 2A 6 SIMAGALTOK6063 ISOPORTE_CILVERT_IZDA 3 Pat n 5 NATURAL_POM PATING 1 Fleje ventosas 4 FLEJE_VENTOSAS_2005 1 Bastidor 3 ESTARAINA2005 1 Escuadra para mover los patines 2 ESCUADRADSNU 1 Actuador 2A1 1 DFM16_10 N Piezas Denominaci n Marca Material Fichero Metodo Proyecci n Unidad dimens Toler geom Fecha 1 copia Alumnos 1502768 oler general Escala Estado superficial 15 2768 Fecha revisi n 1 2 UNE 1037 UNE A4 Denominaci n Montaje 2 ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS Plano 5 Sustituye a Sustituido por Formato Din A 4 210x297 89 22 1 2 N 59 5 1 1 SES 210
44. rzas se tiene que Fozamiento M 9 4 S rozamiento m es la masa del prototipo g la aceleraci n gravitatoria a la aceleraci n del prototipo en el movimiento de subida que es el m s desfavorable y S es el factor de seguridad que seg n cat logo puede estar entre 1 5 y 2 C mo se sabe la fuerza de rozamiento es proporcional a la normal que en este caso es la fuerza de aspiraci n por lo tanto F aspiraci n 9 T a S De cat logos se ha obtenido dato de coeficiente de rozamiento entre vidrio de 0 5 El dato de la fuerza de aspiraci n depende de la presi n de vac o y de la secci n de la ventosa a utilizar Como se ha tomado por hip tesis una ventosa de di metro 30 Si se va al cat logo se obtiene que Datos t cnicos generales Di metro de Construcci n Conexi n de Tipo Di metro Di metro til Dureza Shore Fuerza dese la ventosa vac o fijaci n nominal de la ventosa paraci n con mm 70 de vac o redonda est ndar o 1 2 125 1 VAS 8 M5 S boquilla tubo flexible con di metro nominal 3 conexi n lateral Figura 9 Tabla de cat logo comercial para selecci n de ventosas Para un vac o del 70 se obtiene una fuerza de succi n de 34 N C mo se tiene un vac o de 80 la fuerza ser 834 3886 0 7 gt Como se va disponer de cuatro ventosas para sujet
45. s m 4 kg por lo que 11 mm 2 2 lt yV XCG ZCG Por lo tanto a la hora del dise o se debe tener encuenta este dato en el que el radio entre el eje de giro del actuador y el centro de gravedad debe ser menor que 11 mm Pesos g Di metro del mbolo 16 20 25 32 40 50 Culata lado amortiguaci n ALAR EN Parte central Salida deleje 90 Posici n intermedia 5 Cs Figura 23 Tabla de pesos del actuador de giro Seg n el cat logo el peso del actuador de giro es de m 116 379 40 535 g Para el c lculo del consumo son necesarios los siguientes datos Dimensiones de la c mara di metro 16mm longitud 20mm El volumen de aire en condiciones normales para un giro de 909 y vuelta a la posici n inicial es 2 1 033 450 02 N 4 1 033 es el volumen aire en condiciones normales en un ciclo de giro 28 L es la carrera mm En este caso 20 mm d es el di metro en este caso 16 mm p es la presi n de trabajo que se ha supueto de 5 bar Con estos datos el volumen de aire en condiciones normales consumido por el cilindro en cada ciclo es de 0 047 Como en el caso de los actuadores 2A se debe a adir el volumen de aire en los tubos que van desde la v lvula hasta el actuador de giro Se considera nuevamente un tubo de di metro exterior 4 mm y una longitud de tubo de 250 mm el volumen de aire en e
46. sar derecha 31 909 452 girado 90 2 152 Fin de carrera Bajar ventosas Accionar las exteriores ventosas exteriores 35 Succionan las ventosas exteriores 35 Que dejen de succionar las ventosas interiores NOT 55 AND 252 Han dejado de succionar las ventosas interiores Y FIN de carrera de 2A 36 1 Sube todo el bastidor 151 Principio de carrera de 123 Bastidor hacia el cristal 251 Que succionen las ventosas interiores 55 Las ventosas succionan Dejar de succionar las ventosas exteriores NOT 35 Han dejado de succionar 1 40 41 43 44 45 46 47 48 Izquierda Pulsar izda 435 Girar 90 452 Ha girado 90 42 28 43 38 Bajar ventosas Accionar las exteriores ventosas exteriores 35 Succionan las ventosas exteriores 44 Que dejen de succionar las ventosas interiores NOT 5S AND 252 Han dejado de succionar las ventosas interiores Y carrera
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