CLASSIFICADOR DE PECES DE METALL I PLÀSTIC

Descripció i característiques del projecte

Data : Gener/Febrer 2002

RESUM DEL PROJECTE APLICAT AMB L'EQUIP D'ELECTROPNEUMÀTICA

Autors:

Josep Rivera   jrivera@pie.xtec.es

Joan Fonollosa  jfonollo@pie.xtec.es

Feliu Munientes  fmunient@pie.xtec.es

Carmen Diez   mdiez125@pie.xtec.es

Cèlia Rigol   crigol@pie.xtec.es

Albert Granollers  agranoll@pie.xtec.es

Data:  22.01 al 26.02 2002

Nivell/cicle/crèdit:  Batxillerat

Introducció

Aquest projecte proposa el disseny i construcció d'un dispositiu automàtic utilitzant operadors pneumàtics i/o electropneumàtics. En aquest projecte es pretén que l'alumnat dissenyi un dispositiu mecànic, CLASSIFICADOR DE PECES DE METALL I PLÀSTIC, i posteriorment un automatisme senzill que en permeti el seu govern a partir d'unes condicions donades. El més important és aquesta segona part, ja que l'objectiu principal és el de posar a prova les capacitats de l'alumnat en disseny de circuits pneumàtics i/o electropneumàtics, intentant complir un dels objectius bàsics de les matèries de Tecnologia Industrial i de Mecànica.

Objectiu del projecte

Construcció d'una planta pilot d'automatització del procés de classificació de peces de metall i no metàl·liques, amb control elèctric. Utilitzar un detector inductiu per les peces de metall i un detector fotoelèctric per les peces de qualsevol tipus.

Els objectius genèrics que seguirem són: 3. Descriure, interpretar i emprar els mètodes, simbologies i llenguatges de la tecnologia. Representar gràfiques, esquemes i plànols. 8. Interpretar projectes i esquemes senzills d'instal·lacions industrials i explicar-ne el funcionament. 11. Descriure la connexió dels principals dispositius electromecànics a la xarxa industrial. 12. Desmuntar artefactes tot identificant les peces i subconjunts principals i secundaris; descriure el funcionament dels diferents dispositius que hi són presents. 16. Descriure i reconèixer les aplicacions bàsiques dels automatismes. 17. Interpretar esquemes d'automatismes i la seva representació simbòlica. 18. Projectar i construir circuits simples per l'aplicació en automatismes. 19. Seleccionar i emprar les eines informàtiques requerides en cada moment del procés tecnològic. 23. Analitzar situacions d'avaria. 27. Identificar i acotar els problemes a resoldre i les necessitats a satisfer mitjançant la utilització de la tecnologia. 28. Aplicar les normes i reglamentacions que afectin a màquines, materials i instal·lacions. 29. Analitzar i relacionar les dades preses d'especificacions tècniques. 30. Utilitzar dades d'informacions tècniques en la solució tant de problemes teòrics com pràctics. 32. Elaborar projectes senzills, redactant les memòries i dibuixant els plànols necessaris. 35. Realitzar individualment i en equip els projectes redactats.

Continguts

De Fets, Conceptes i Sistemes conceptuals 4. Màquines i sistemes. 4.1. Elements i circuits constitutius de les màquines. Els elements i sistemes mecànics: mecanismes de transmissió i de transformació del moviment. Els elements i circuits pneumàtics o hidràulics. Els elements i circuits elèctrics. Integració dels sistemes descrits. 6. Regulació i control. 6.1. Visió general: Sistemes de llaç obert i de llaç tancat. Comandament i regulació.  Components com a part d'un sistema. 6.2. Sensors, dispositius de comandament i actuadors. Classificació funcional i per  tecnologies: elèctrics, mecànics, pneumàtics, hidràulics.

De Procediments 1. Referits al tractament de la informació. 1.1. Interpretació i realització d'esquemes, plànols, taules de dades i especificacions tècniques. 1.2. Realització de càlculs i expressió amb notació específica (equacions lògiques, equacions químiques, grafcets).  1.3. Ús de les eines informàtiques per a la captació, emmagatzematge, anàlisi i tractament de la informació; per a la simulació de processos, l'execució d'ordres de comandament, la redacció de memòries, la confecció de plànols i la comunicació. 1.4. Anàlisi dels fenòmens tecnològics des d'altres punts de vista: històric, sociològic i econòmic. 2. Referits als materials i als processos. 2.2. Realització d'operacions elementals de les diferents tecnologies amb la corresponent utilització d'aparells de mesura i control. 2.3. Càlcul i experimentació de circuits i sistemes d'automatització. 3. Referits a la realització de projectes. 3.1. Aplicació de les normes de seguretat i selecció dels equips de protecció adients per a cada tasca tecnològica que se li encomani. 3.2. Realització d'un projecte tècnic complet des de la definició de l'objectiu fins l'obtenció i avaluació del producte final.

De Valors, Normes i Actituds 1. Referents a la tecnologia. 1.4. Respecte a les convencions i normes internacionals. 2. Referents al treball. 2.1. Observació, constància, responsabilitat i respecte a les normes de seguretat i autocrítica en el treball individual. 2.2. Iniciativa per proposar solucions i projectes, i receptivitat envers els procedents dels altres. Voluntat de diàleg i intercanvi crítics. Capacitat d'arribar a acords i de dur-los a terme en col·laboració.

Requeriments (Especificacions tècniques)

Cal establir els controls següents: a. inici de procés, amb polsador manual  b. alimentació de les peces per la classificació mitjançant l'accionament per un cilindre de simple efecte c. Detecció de peça "metàl·lica" per un detector inductiu, i comandament de l'actuació de la ventosa que enganxarà la peça i la classificarà per un detector magnètic al cilindre d. Detecció de peça, no metàl·lica per no actuació del detector inductiu, i classificació de la peça "no metàl·lica" per bufat amb un bufador e. Control elèctric amb dos relés.

Material i equipament

Pel circuit pneumàtic

COMPONENT IDE FUNCIÓ ADAPTACIONS REGULACIÓ Cilindre doble efecte B1-1 Estructural Desenroscar el cap del cilindre per acoblar antigir Antigir D3-8 Acoblament Roscar, ajustar altura Cilindre doble efecte A1-2 Accionament de la ventosa Desenroscar el cap del cilindre per acoblar  De la pujada i baixada de la ventosa Ventosa A1-3 Classificació de metall Adaptar la ventosa a través control de gir, ajustant a l'interior Desconnectar la seva base A1-4 Actuador de gir limitat D1-1 Control de moviment de la ventosa Descargolar del suport base Regular el gir Detector inductiu B2-3 Detecció de peces metàl·liques Fixar amb cinta adhesiva Aproximar fins el punt on queda la peça Detector òptic Detectar qualsevol peça i actuar per funció exclusiva ("encara està una peça") Fixar amb cinta adhesiva Aproximar fins el punt on queda la peça Bufador D4-2 Classificar les peces "no metall" Dosificador D3-9 Alimentar de peces el procés de la planta Desplaçador de peces D2-3 Desplaçar les peces alimentades, fins el punt d'actuació dels detectors Cargolar al cilindre A1-1 Cilindre simple efecte A1-1 Aproxima el desplaçador de peces Desenroscar el cap del cilindre per acoblar Regular la lentitud d'avançament Vàlvula reguladora de cabal unidireccional A3-3 Estrangulació Electrovàlvula B2-3 Utilitzada com 3/2 Connexió a relé 1 2W; is= 200mA /2W/24V) pot suportar els 90mA del component Electrovàlvula 5/2 B2-3 Control del cilindre que desplaça la ventosa Connectada a relé 2 Polsadors B2-7 Iniciar classificació Vàlvula A3-3 Controla el bufador Regular la pressió Electrovàlvula B2-1 Controlar la vàlvula A3-3 Connectada a relé 2 Electrovàlvula B2-1 Acciona la ventosa Connectada a relé 2 Sensor magnètic Detecta la posició de l'èmbol que controla la carrera de la ventosa (inici/fi) Connectat a relé 2 Distribuïdor de aire A3-7 Control "on", "off" Regulador A3-6/D3-2/D3-1 A 3,5 kp Control: vermell amunt Compressor Genera aire a pressió A 3,5 bars de sortida Alimentació a 8 bars

Pel circuit Elèctric

COMPONENT IDENTIFICACIÓ FUNCIÓ Alimentador de corrent C1-6 Alimenta a 24 V Polsador B2-7 Iniciar el desplaçament de peces a classificar Distribuïdor d'alimentació B2-2 Connexió elèctrica Relé 1; Relé 2 B2-8 Relé 1: control detector òptic Relé 2: control ventosa i detector inductiu

Disseny del dispositiu mecànic

El dispositiu es munta a partir de les peces del mecano de l'aula ATESO on se li acoblen dos cilindres pneumàtics. El producte a seleccionar les peces de plàstic o metàl·liques.

Esquemes / dibuixos / fotos

El GRAFCET corresponent seria el següent:

clicar sobre per veure'l millor

A partir del GRAFCET dissenyem el circuit:

La part elèctrica del circuit electropneumátic seria aquesta:

Foto del projecte

Foto dels autors

Possibles millores

Una possible millora seria que quan al dispensador no doni peça, aleshores l'èmbol horitzontal retorna. Un altre millora podria ser fer l'automatització total del circuit, és a dir fer el cicle continu.

Valoració / conclusions/orientacions

Hem trobat molt positiu i formatiu aquest treball ja que poder ensenyar tots el continguts de electropneumàtica que es donen al batxillerat tecnològic, tant a la matèria de mecànica com tecnologia industrial.