En la empresa DELSACO, al tener un equipo de mantenimiento y con personas capacitadas para realizar modificaciones en las máquinas, cuando alguna máquina necesita alguna reforma, dicha reforma es realizada por el equipo de mantenimiento.
Hace dos años, cuatro personas del equipo de mantenimiento, realizaron una actualización de un torno cambiando un CNC de una marca por otro CNC de otra marca. Al realizar dicho cambio necesitaron realizar ciertas modificaciones, sobre todo en la instalación eléctrica para que las entradas y salidas del autómata del nuevo CNC quedasen conectados y funcionales como con el anterior CNC.
Al poner un CNC nuevo con un autómata de mayor capacidad que el anterior y más funciones, se aprovechó para añadir un automatismo de recogida de pieza del torno cuando el mecanizado llegaba a su fin. Para eso instalaron también componentes neumáticos.
Todo el trabajo dio como resultado una máquina actualizada y mejorada.
En esta unidad de trabajo verás el proceso que se realiza para una puesta a punto de un sistema automático junto con las actividades prácticas que se realizan.
Materiales formativos de FP Online propiedad del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte.
El torno L150, que se compró hace 10 años, está dando problemas con el movimiento de los cilindros, principalmente con los cilindros neumáticos.
Después de descartar el mal funcionamiento del cilindro, se ha llegado a la conclusión de que las electroválvulas no están trabajando bien, con lo que viendo además que el panel neumático tiene un deterioro importante se ha decidido realizar una actualización de todo el panel.
Al ser las nuevas electroválvulas diferentes y necesitar otro tipo de conexión para su accionamiento eléctrico, también se ha pensado aprovechar que la máquina va a estar parada para cambiar parte de la instalación eléctrica que lleva el panel neumático.
Esta actividad estará orientado al montaje de elementos y circuitos neumáticos, hidráulicos y también al montaje y ajustes del robot. Y las herramientas que se utilizan para dichos trabajos.
Además, verás también el proceso que se lleva a cabo con cada montaje de máquina, desde las normativas de seguridad necesarias para realizar los montajes, hasta la elaboración de la documentación donde viene reflejado lo realizado.
Y como último paso en la puesta a punto, la comprobación de que lo realizado funciona correctamente, comprobando también las variables importantes de cada sistema automatizado.
1.1. Herramientas para montaje de sistemas automáticos
Para realizar los montajes en las máquinas es necesario utilizar
herramientas. Dentro de las herramientas se pueden distinguir
aquellas que se utilizan para el montaje de elementos mecánicos y
las que se utilizan exclusivamente para el montaje de elementos
eléctricos.
Recomendación
En los siguientes vídeos podrás ver las explicaciones sobre algunas de las herramientas de montaje de sistemas automáticos que aprenderás a continuación:
Indica para qué tipo de trabajo se utilizan las siguientes herramientas:
Llave fija
La llave fija se utiliza para apretar o aflojar las tuercas en los tornillos, como por ejemplo los tornillos que sujetan las canaletas de tubos neumáticos o cableado eléctrico.
Se utiliza para apretar o aflojar tornillos, como
por ejemplo los tornillos que llevan los detectores reed .
Se utiliza para pelar las mangueras de cables . Utilizando después esos cables para conectar los elementos eléctricos de campo con el armario eléctrico.
Correcto.
Se utiliza para apretar o aflojar las tuercas en los tornillos y es muy utilizado, por ejemplo, en el montaje de canaletas por donde van tubos neumáticos, eléctricos o hidráulicos. Pueden ser de una o dos bocas. La abertura de la boca determina el tamaño de la llave. Y se construyen en juegos que abarcan una extensa gama de medidas.
La llave Allen es una llave de forma hexagonal que se utiliza para tornillos de cabeza hexagonal interior. La anchura/diámetro de la llave determina el tamaño de la llave. Y se construyen en juegos que abarcan una extensa gama de medidas.
Alicates
Se utilizan para apretar y aflojar las tuercas de los tornillos de sujeción de las canaletas.
Se utilizan para recortar los tubos neumáticos antes de realizar la instalación neumática.
Se utiliza a menudo en todos aquellos trabajos en los que haya que efectuar considerables esfuerzos mecánicos.
Incorrecto.
Incorrecto.
Correcto.
Se suele utilizar a menudo en aquellos trabajos en los que hay que efectuar considerables esfuerzos mecánicos. Por ejemplo: cortado de conductores de gran sección, sujeción de conductores eléctricos, tensado de conductores y doblado de materiales conductores.
Sierra
Para cortar canaletas y adecuarlas a la medida necesaria.
Para cortar cables y adecuarlos a la medida necesaria.
Para cortar el aislante de los cables para así después introducir el terminal adecuado.
Correcto.
Las canaletas suelen venir con una medida estándar, con lo que suele ser necesario medir las canaletas y cortar a esa medida.
Incorrecto.
Incorrecto.
Además de estas herramientas, también se suelen utilizar herramientas como el taladro y el macho para roscar . Uno para realizar agujeros y el otro para roscar. Es muy habitual el uso del taladro cuando es necesario colocar una canaleta, ya sea para mangueras eléctricas, neumáticas o hidráulicas. En ese caso, se suele pasar el macho para roscar el agujero realizado por el taladro y así poder sujetar la canaleta con un tornillo (normalmente del tipo Allen).
Para saber más
En los siguientes encontrarás archivos adjuntos en los cuales se te explican las técnicas de serrado, taladrado y roscado respectivamente:
¿En cuál de estos trabajos utilizarías un destornillador?
Para sujetar y fijar un final de carrera.
Para atar un cable dentro de un contacto de un relé.
Para fijar y sujetar un relé en la placa eléctrica (donde van montados casi todos los elementos eléctricos, dentro del armario eléctrico).
Incorrecto.
Correcto.
En este caso se podría utilizar un destornillador plano o de estrella, ya que la mayoría de los relés traen tornillos del tipo de estrella. Los finales de carrera, normalmente, se fijan con tornillos del tipo Allen. La fijación de un relé sobre la placa se realiza también por tornillos del tipo Allen y no por tornillos de cabeza para destornilladores del tipo de estrella o plano.
Incorrecto.
¿Por qué crees que es conveniente sujetar las tijeras desde lo más atrás posible, en concreto desde la parte roja?
Porque al sujetar desde más atrás se consigue cortar con más fuerza.
Porque la mano tiene mayor sujeción y menos riesgo de que se mueva la tijera cuando se proceda a cortar.
Porque si se está cortando cualquier cable, pensando que puede tener tensión, para que no haya riesgo de electrocución.
Incorrecto.
Incorrecto.
Correcto.
Las tijeras hay que sujetarlas desde la parte del aislante y no desde la parte delantera, ya que si se sujeta desde ahí al cortar un cable con tensión se podría electrocutar.
Al calentarse el estaño, este se derrite. Por lo cual, al aplicar el estaño derretido sobre dos elementos metálicos y después de dejar pasar un tiempo para que pierda temperatura, este vuelve a solidificarse, con lo que se consigue que los dos elementos metálicos queden unidos.
Al conectar el soldador eléctrico, este llega a coger una temperatura muy alta, con lo que se aplica dicho calor a los elementos metálicos a unir. Cuando se tienen los dos elementos metálicos a gran temperatura se pone el estaño y este se queda pegado a los elementos metálicos, quedando así los dos elementos metálicos unidos eléctricamente por el estaño.
Al conectar el soldador eléctrico este se calienta hasta coger una temperatura muy alta, una vez calentado se deja enfriar un rato, ya que el cambio de temperatura de calor a frío hace que el estaño se quede pegado a los dos elementos metálicos, quedando así como un solo elemento eléctrico.
Correcto.
Para soldar se pone la varilla de cobre en contacto con los elementos o partes metálicas que se desean soldar y con el estaño, de tal forma que el estaño se derretirá y se propagará entre las dos partes previamente calentadas. Después se aparta el soldador y, gracias a la disminución de la temperatura, el estaño volverá a solidificar, aunque ahora formará parte de un contacto eléctrico.
Incorrecto.
Incorrecto.
¿Cuál crees que es la continuación correcta a la siguiente frase?
Con este pelacable se pelaría...
...todo el cable/manguera.
...los extremos de un cable.
Incorrecto.
Correcto.
Este tipo de pelacable se utiliza para pelar los extremos de los cables y así, después, poder introducir un terminal.
¿Crees que es conveniente poner terminales a los cables?
Si, pero sin ponerlos también funciona bien la maniobra eléctrica.
Si, y también necesario.
Incorrecto.
Correcto.
Se suelen poner los terminales en los extremos de los cables donde van unidos/atados a otros elementos eléctricos, ya que si se dejaran sin terminal, solamente con el cobre/hilos haciendo contacto, no estarían sujetos adecuadamente al elemento, con el consiguiente peligro de que se soltaran y así, no funcionara bien esa maniobra.
1.2. Herramientas de medición y verificación
Las herramientas de medición y verificación habituales que utilizarás para la comprobación de sistemas automáticos son los siguientes:
El polímetro es el aparato de medición de magnitudes eléctrica más habitual. Su fácil manejo lo convierte en herramienta fundamental a la hora de medir y determinar el estado de los elementos que forman parte de una instalación eléctrica o electrónica sea del tipo que sea. Por todo ello es fundamental conocer sus aplicaciones a la hora de realizar mantenimiento.
Resistencia eléctrica: la resistencia es una magnitud eléctrica que indica la dificultad que ofrece un elemento al paso de corriente. Se mide en ohmios y sus múltiplos son el Kiloohmio (1000 ohmios) y el Megaohmio (1000000 ohmios).
Continuidad eléctrica: es una variedad de la medición de la resistencia. Entre dos puntos de un circuito se dice que existe continuidad si la corriente puede circular entre ellos con una resistencia prácticamente de valor 0. En muchos polímetros la función continuidad incorpora una señalización acústica para facilitar la medida.
Tensión en corriente alterna: se puede medir la diferencia de potencial eléctrica (voltios de alterna) entre dos puntos de un circuito. El polímetro incorpora normalmente varias escalas de medición. Conviene empezar siempre la medición por la escala más alta y después de comprobar la existencia de tensión bajar de escala hasta la cual cuyo rango se ajuste mejor a la magnitud que se mide y así obtener una medida más precisa.
Tensión en corriente continua: se puede medir la diferencia de potencial eléctrica (voltios de continua) entre dos puntos de un circuito. Como en el caso de la corriente alterna, el polímetro incorpora normalmente varias escalas de medición.
Medición de corriente: se puede medir la corriente (amperios) que circula en un punto de un circuito. Si se desea medir corriente es necesario normalmente cambiar una de las puntas que llega al polímetro de ubicación lo cual suele llevar a veces a confusión sobre todo cuando las medidas a tomar son diferentes y puede llegar a producirse la destrucción del fusible interno o la propia destrucción del circuito interno del polímetro. Además, para realizar esta medición es necesario "cortar" el circuito en ese punto lo cual hace que esta medición sea en algunos casos dificultosa.
La pinza amperimétrica, fundamentalmente, lo utilizarás para medir
corrientes tanto en alterna como en continua.
La pinza
amperimétrica es muy utilizada para la medición de corrientes puesto
que no es necesario "cortar" el circuito en ningún punto; basta con
abrir la tenaza y rodear el cable por el que está circulando la
corriente realizándose una medida directa.
Muchas pinzas amperimétricas ya traen
consigo las opciones que trae un polímetro también, es decir, la
posibilidad de medir tensión, resistencia, etc., mediante unas pinzas, al igual que si fuese un polímetro convencional.
El megaóhmetro es
una variante del polímetro en su función como óhmetro. Esta
especializado en la medición de resistencias muy altas. Es muy útil
a la hora de determinar el estado de los motores eléctricos en
cuanto a su grado de aislamiento.
El osciloscopio es un aparato de medida orientado fundamentalmente a circuitos electrónicos. El osciloscopio permite realizar una "foto" a la forma de onda de corriente o tensión que se quiere medir. Por lo tanto, con el osciloscopio no sólo se mide el valor de la magnitud sino que en su pantalla se puede ver con detalle la forma de onda. Es muy utilizado en circuitos electrónicos a la hora de hacer ajustes finos.
Pinza amperimétrica
Megaóhmetro
Osciloscopio
Autoevaluación
¿Cuál de los tres elementos sería el más recomendable para medir la corriente?
Pinza amperimétrica.
Polímetro.
Megaóhmetro.
Correcto.
Aunque con un polímetro se podría medir la corriente que circula a través de un conductor. Lo mejor sería utilizar para eso una pinza amperimétrica, ya que con el polímetro se debería de abrir el circuito y hacer circular la corriente a través del polímetro para la medición. En cambio con la pinza, solamente rodeando la pinza el conductor a medir, sería suficiente.
Incorrecto.
Incorrecto.
Y, ¿para medir la tensión?
Pinza amperimétrica.
Polímetro.
Megaóhmetro.
Incorrecto.
Correcto.
Como bien es sabido, con el polímetro se puede medir cualquiera de las tres magnitudes, y en este caso, para medir la tensión sería el aparato más recomendable. Aunque también valdría una pinza amperimétrica, ya que muchas ya vienen también con la opción de poder trabajar como un polímetro.
Incorrecto.
1.3. Normativas de seguridad en instalaciones automáticas
Las instalaciones automáticas están sujetas a unas normativas de obligado cumplimiento con el objeto de prevenir daños a las personas o a la instalación.
Estas normativas son establecidas por las autoridades tanto nacionales como internacionales. En el ámbito nacional las normas son competencia del Ministerio de Industria.
Las normas mas significantes, que no quiere decir que sean las únicas, que atañen a cualquiera que trabaje con las instalaciones automáticas son:
El reglamento de baja tensión. Este reglamento regula todos los elementos eléctricos que trabajen hasta 1000Vac o 1500Vcc (73/23/CEE).
Normativa de maquinas. Dentro de esta normativa hay apartados concretos sobre neumática e hidráulica ( 93/37/CEE).
Normativa sobre compatibilidad electromagnética. Afecta a cualquier elemento susceptible de crear campos electromagnéticos o alterar su funcionamiento al ser puesto en un campo electromagnético (73/23/CEE).
Para saber más
En el siguiente enlace podrás leer el reglamento de baja tensión:
1.4. Montaje de sistemas neumáticos/electroneumáticos
Muchos sistemas automáticos suelen estar compuestos por elementos
neumáticos como parte del automatismo de la máquina. Esa parte
neumática, normalmente, suele ser electroneumática, ya que, en esos
casos, el mando se realiza por automatismo eléctrico y en la
potencia (en los movimientos de los actuadores) es donde se aplica la
energía neumática.
En los sistemas automáticos donde es necesario un PLC, el
funcionamiento de los actuadores neumáticos suele constar del propio
PLC (que es el que se encarga de realizar el mando y gestionar el
funcionamiento), de la parte eléctrica, ya que las órdenes enviadas
(y recibidas) del PLC se convierten en señal eléctrica y con esa
señal eléctrica se da la orden final a los preaccionamientos
(electroválvulas), y finalmente de la parte neumática, con el cual
se produce el movimiento de los actuadores ordenados por los
preaccionamientos.
Para que los sistemas automáticos realicen el trabajo
correctamente es necesario realizar bien el montaje de los elementos
y unirlos (neumáticamente y eléctricamente) para que
el funcionamiento de los mismos sea el que se ha previsto de antemano
en los esquemas, ya sea un automatismo meramente neumático,
electroneumático o electroneumático con un PLC.
Además de conocer los elementos y su funcionamiento, es
imprescindible interpretar un esquema, neumático y eléctrico, para
poder realizar dicho montaje.
1.5. Montaje de sistemas hidráulicos/electrohidráulicos
Muchos sistemas automáticos suelen estar compuestos por elementos hidráulicos como parte del automatismo de la máquina. Esa parte hidráulica, normalmente, suele ser electrohidráulica, ya que, en esos casos, el mando se realiza por automatismo eléctrico y en la potencia (en los movimientos de los actuadores) es donde se aplica la energía hidráulica.
En los sistemas automáticos donde es necesario un PLC, el funcionamiento de los actuadores hidráulicos suele constar del propio PLC (que es el que se encarga de realizar el mando y gestionar el funcionamiento), de la parte eléctrica, ya que las órdenes enviadas (y recibidas) del PLC se convierten en señal eléctrica y con esa señal eléctrica se da la orden final a los preaccionamientos (electroválvulas), y finalmente de la parte hidráulica, con el cual se produce el movimiento de los actuadores ordenados por los preaccionamientos.
Para que los sistemas automáticos realicen el trabajo correctamente es necesario realizar bien el montaje de los elementos y unirlos (hidráulicamente y eléctricamente) para que el funcionamiento de los mismos sea el que se ha previsto de antemano en los esquemas, ya sea un automatismo meramente hidráulico, electrohidráulico o electrohidráulico con un PLC.
Además de conocer los elementos y su funcionamiento, es imprescindible interpretar un esquema, hidráulico y eléctrico, para poder realizar dicho montaje.
1.6. Montaje de layout robot
Para que el robot realice los trabajos para los que se ha programado, además del programa, hay que definir la herramienta que llevará, ya que si la herramienta no está medida, no es posible definir a los puntos a los que se tiene que mover. Con lo que tan importante es definir la herramienta de trabajo como el programa que hará que el robot trabaje.
La definición de la herramienta se puede realizar antes o después de crear el programa del robot. Pero si se realiza antes el programa, habrá que tener en cuenta que los puntos introducidos en el programa no coinciden con los puntos reales a los que se quiere mover el robot, con lo que habría que actualizar esos puntos una vez medida la herramienta.
Además de la definición de la herramienta, es importante definir el objeto de trabajo, o lo que es lo mismo, el plano de trabajo del robot. Hay que definir las coordenadas X, Y y Z en las que trabajará el robot. Durante el funcionamiento del robot, este puede trabajar con más de un objeto de trabajo, pero siempre tendrán que estar definidas de antemano para cuando vaya a trabajar el robot.
1.7. Variables a controlar
Autoevaluación
¿Qué variable es la que controlarías en un montaje de sistema neumático?
Caudal.
Velocidad de los actuadores.
Presión.
Incorrecto.
Incorrecto.
Correcto.
La variable que más importancia tiene en un sistema neumático es la presión, en concreto la presión de entrada del sistema neumático. Esa variable se suele controlar en las máquinas controladas por PLC, mediante un presostato, ya que si la presión de entrada disminuye y pasa a ser un valor demasiado bajo, el funcionamiento de los actuadores neumáticos no sería el correcto.
Si la electroválvula de la imagen no funcionase, ¿qué variable comprobarías?
Corriente.
Resistencia de la bobina.
Tensión.
Incorrecto.
Incorrecto.
Correcto.
Si la electroválvula no funciona correctamente habría que ver si llega tensión al conector que está conectado en la electroválvula. Si se supiera que circula corriente también valdría, pero el problema es que para medir la corriente se necesita tener todo el circuito cerrado, es decir, el conector conectado en la electroválvula, con lo que habría dos formas de medir la corriente, una con un polímetro haciendo que en el armario eléctrico los cables que llegan hasta este conector pasen por el polímetro y así medir la corriente que circula, y la otra midiendo con una pinza amperimétrica, también en el armario, ya que al rodear la pinza amperimétrica el cable que sale del conector, su valor sería 0, ya que en el interior de ese cable/manguera, hay dos cables, y la suma resultante de la corriente de las dos sería 0.
Por eso, es mucho más cómodo soltar el conector y medir si llegar tensión al conector. Y una vez visto que efectivamente llega tensión, habría que seguir mirando en la propia electroválvula.
Siempre que algún elemento eléctrico no funcionase empezarías comprobando...
... su tensión de salida.
... su tensión de entrada.
Incorrecto.
Correcto.
Siempre que algún elemento eléctrico no funcione como debiera, lo primero que se hará será revisar si ese elemento tiene la tensión de entrada correcta.
Y si no hay tensión o la tensión que hay está muy por debajo de la que debería haber, tendrías que observar la tensión...
... de salida de la fuente de alimentación.
... de entrada de la fuente de alimentación.
Correcto.
Si no llega tensión a algún elemento o la tensión que llega es muy pequeña, habrá que (siguiendo el esquema eléctrico) observar si la fuente de alimentación que abastece, entre otros elementos esa electroválvula, tiene a su salida la tensión que se supone que es capaz de generar.
Incorrecto.
Se pasaría a comprobar la tensión de entrada de la fuente de alimentación, una vez que se viera que en su salida no hubiese la tensión que debiera haber.
Autoevaluación
¿Cuáles crees que son las variables a controlar en un sistema hidráulico?
Velocidad de los actuadores.
Selección correcta.
Selección incorrecta.
Caudal.
Selección correcta.
Selección incorrecta.
Presión.
Selección correcta.
Selección incorrecta.
En la hidráulica, las variables que tienen importancia son la presión (ya que gracias a la presión que se somete a los fluidos se crea la fuerza y posibilidad de movimientos de actuadores), y el caudal (el caudal que son capaces de generar las bombas hidráulicas)
¿Qué variable modificarías en caso de desear cambiar la velocidad de un cilindro hidráulico?
En caso de querer modificar la velocidad de un cilindro hidráulico, bastará con controlar el caudal.
¿Qué variable modificarías en caso de desear cambiar la fuerza de un cilindro hidráulico?
Caudal.
Selección correcta.
Selección incorrecta.
Presión.
Selección correcta.
Selección incorrecta.
Amortiguación del cilindro.
Selección correcta.
Selección incorrecta.
En caso de querer modificar la fuerza de un cilindro hidráulico, bastará con controlar la presión.
¿Qué variables controlarías en un robot?
Velocidad.
Selección correcta.
Selección incorrecta.
Fuerza.
Selección correcta.
Selección incorrecta.
Aceleración.
Selección correcta.
Selección incorrecta.
Ganancia.
Selección correcta.
Selección incorrecta.
La fuerza y la ganancia no es posible controlarlas, ya que la fuerza será la que dé cada motor de cada eje o la presión del sistema neumático o hidráulico que se utilice en el robot para las pinzas. La ganancia es un parámetro interno del robot, al cual no se puede acceder.
1.8. Transferencia de programas a PLCs
Autoevaluación
¿Qué necesitas para realizar transferencia de programas a PLC?
PC, cable de comunicación, software de programación y Entradas/Salidas de PLC.
PC y cable de comunicación.
PC, cable de comunicación y software de programación.
Incorrecto.
Incorrecto.
Correcto.
Para la transferencia de programas a un PLC, es necesario un PC en el
cual debe de estar instalado el software del fabricante del autómata,
que es con el que se ha realizado el programa, y para enviar dicho
programa desde el PC se necesita un cable de comunicación que conecte
el PC con el autómata.
¿Crees que es posible realizar transferencias a PLC mediante protocolo TCP/IP ?
Si.
No.
Correcto.
Desde hace unos años, se está estandarizando el protocolo TCP/IP en el mundo de los PLC, con lo que casi todos los autómatas del mercado traen en sus productos de última generaciónn implementado el protocolo TCP/IP. Es decir, suelen venir con un puerto Ethernet además de un puerto de 9 pines, como hasta ahora.
Incorrecto.
¿Podrías realizar una transferencia de programa al PLC cuando la máquina está en funcionamiento?
Si.
No.
Correcto.
El autómata no pone ninguna restricción cuando la máquina está trabajando y está en ciclo. Por lo que, siempre que el autómata esté encendido se puede realizar la transferencia de programas. Algunos autómatas, los antiguos, suelen tener un selector, el cual hay que ponerlo en una posición determinada para realizar dicha transferencia (edición de programa), pero una vez puesto en esa posición se puede transferir cualquier programa al PLC.
A pesar de que se puede realizar una transferencia cuando la máquina está en funcionamiento y trabajando, no es muy recomendable. Ya que en el proceso de envío, el autómata pasa a stop durante un momento, con el problema que traerá consigo en la máquina.
Incorrecto.
1.9. Transferencia de programas a robots
Autoevaluación
Selecciona los métodos de carga/transferencia de programa posibles en un robot:
Utilizando un PC y la transferencia mediante el protocolo TCP/IP.
Realizando el programa desde el flexpendant o panel de control del robot.
Selección correcta.
Selección incorrecta.
Las cuatro opciones son válidas. Se puede realizar el programa offline en un PC y utilizando un editor de texto. Una vez realizado el programa, la transferencia se podría hacer mediante el protocolo TCP/IP (de la misma manera que se conectan dos ordenadores en red) y transfiriendo dicho programa al disco duro del robot para que luego sea cargado desde el flexpendant. En vez de utilizar el protocolo TCP/IP, se podría copiar el programa realizado en el PC a un pendrive y después insertar este pendrive en un puerto USB que tiene el armario eléctrico del robot (donde está el control), y realizar la carga de ese programa desde el flexpendant.
En los robots antiguos, en vez de tener un puerto USB, había disqueteras, con lo que este último proceso se podría realizar utilizando un disquete en vez de un pendrive. Como se ha dicho, en los robots más antiguos que no contienen un puerto USB y sí una disquetera.
Y por último, el programa se puede realizar desde el flexpendant sin transferir ni cargar nada desde un almacenamiento exterior como un pendrive o disquete. El programa se realiza en el propio panel de control (flexpendant) y se carga también desde ahí, como en los anteriores casos.
1.10. Ejecución y comprobación de sistema automáticos
Autoevaluación
¿Cómo terminarías la siguiente frase?
Una vez que se termine de montar la parte neumática e hidráulica, conviene...
...poner la máquina en marcha y ver que la máquina funciona bien.
...probar por separado el funcionamiento de esos sistemas neumáticos e hidráulicos, sin poner la máquina a trabajar.
Incorrecto.
Correcto.
Antes de poner la máquina en marcha y hacer que trabaje automáticamente, es conveniente probar las distintas partes de la máquina por separado. Entre ellas están la parte neumática e hidráulica. Lo primero se comprueba que la potencia trabaja bien, es decir, que cuando se accionan los diferentes preaccionamientos observar que los actuadores funcionan realizando los movimientos previstos. Un ejemplo de este paso es accionar manualmente las electroválvulas para ver que los cilindros se mueven y lo hacen en la dirección correcta.
¿Y si los montajes neumáticos e hidráulicos llevan parte eléctrica (electroneumática/electrohidráulica) para el mando?
En ese caso, primero se comprueba si llega bien la tensión a los preaccionamientos y después se pone en marcha la máquina.
Es igual, lo primero que se comprueba es si la potencia funciona bien y después se comprueba el mando.
Incorrecto.
Correcto.
Si en vez de ser un sistema neumático o hidráulico, es un sistema electroneumático o electrohidráulico, se comprueba primero la parte de los accionamientos/actuadores. Si la parte de potencia funciona bien, se pasa a comprobar el mando eléctrico. Si el mando se realiza desde un PLC, se fuerzan las salidas del autómata para que se pueda probar el mando eléctrico.
Después de comprobar que el cilindro
neumático (que hace que la protección del almacén de herramientas se
abra y se cierre) avanza y retrocede sin ningún problema, se observa
que al ordenar dicho movimiento desde el selector del panel de mandos
funciona al revés, es decir, abriendo la protección del almacén cuando
se le pide que cierre y cerrando cuando se le pide que abra.
¿Cómo actuarías en esa situación?
Intercambiando los tubos neumáticos que salen desde la electroválvula. De esta manera el tubo por el cual circulaba aire para avanzar el cilindro, ahora hará que retroceda el cilindro y viceversa.
Intercambiando los conectores eléctricos que accionan las dos bobinas de la electroválvula, con lo que si antes para avanzar el cilindro aparecía tensión en una de ellas y accionaba una bobina de la electroválvula, ahora al cambiarlo de posición, accionará la otra bobina de la electroválvula, consiguiendo así que el cilindro actúe de forma contraria a lo que hacía.
Primero, comprobando, si cuando se le dice que avance o retroceda al cilindro, en cual de los dos conectores que accionan la electroválvula hay tensión. Si se comprueba que la tensión aparece en el conector adecuado, se pasaría a ver si están conectados en la bobina correcta de la electroválvula, y por último, si hasta aquí todo estuviese bien, se revisaría si sale aire en la electroválvula desde la toma que debiera de salir, comprobando también si los tubos están conectados (entre la electroválvula y el cilindro) correctamente.
Incorrecto.
Incorrecto.
Correcto.
Haciendo cualquiera de las dos primeras respuestas, el sistema funcionaría bien, pero esa no es la solución, ya que después el montaje no coincidiría con lo reflejado en el esquema, tanto neumático como eléctrico. Habría que revisar el mando eléctrico y después la potencia neumática e ir sacando conclusiones según se vaya observando el funcionamiento en cada punto.
Después de realizar un montaje de mando y potencia de un motor eléctrico, ¿qué es lo primero que harías?
Accionar el contactor que le da potencia al motor y comprobar el sentido del giro del motor.
Conectar una fuente de alimentación al motor para saber si gira en el sentido correcto.
En ese caso, primero se comprueba si llega bien la tensión a los preaccionamientos y después se pone en marcha la máquina.
Correcto.
Después de realizar el montaje de un motor eléctrico, lo primero que se debe de hacer es ver si el motor gira en el sentido correcto y si no es el caso intercambiar dos fases para que gire en el sentido contrario al que giraba.
Para poner el motor en marcha, si el mando no está probado, se puede accionar activando el contactor manualmente.
Incorrecto.
Incorrecto.
Autoevaluación
Lee el siguiente texto y rellena los espacios en blanco con las siguientes palabras:
En cualquier sistema
JXUwMDM5JXUwMDE0JXUwMDAxJXUwMDFiJXUwMDAyJXUwMDhjJXUwMDk1JXUwMDFkJXUwMDBhJXUw
MDBj
que no funciona correctamente, lo primero que hay que hacer es mirar y entender el
JXUwMDNkJXUwMDE2JXUwMDAyJXUwMDA0JXUwMDEwJXUwMDA4JXUwMDBj
en el cual viene reflejado el conexionado.
Si ese sistema depende de un autómata, la revisión del programa del
JXUwMDM5JXUwMDE0JXUwMDAxJXUwMDg3JXUwMDllJXUwMDBjJXUwMDE1JXUwMDE1
se dejará para el final, es decir, siempre se parte de que el programa de autómata está bien y cuando se tenga la absoluta certeza de que el programa está mal o hay algo que no funciona bien, es cuando se revisará el programa. Para llegar a la conclusión de que el programa del autómata no trabaja de manera correcta se puede observar si activa la
JXUwMDJiJXUwMDEyJXUwMDBkJXUwMDA1JXUwMDBkJXUwMDA1
que debería de activar. Que no se active la salida cuando el operario realice una petición de algún movimiento, no quiere decir que el programa esté mal, ya que puede que no se cumplan ciertas condiciones reflejadas en dicho programa. Con lo que, si la orden parte desde un autómata, habrá que tener claro que la salida que activa el
JXUwMDM1JXUwMDBjJXUwMDBmJXUwMDBhJXUwMDBi
eléctrico está funcionando correctamente y si es así, se pasará a observar, mediante un esquema eléctrico, que
JXUwMDI4JXUwMDAyJXUwMDE3JXUwMDA0JXUwMDAyJXUwMDAwJXUwMDBhJXUwMDA2JXUwMDAxJXUw
MDBmJXUwMDBjJXUwMDA0JXUwMDBjJXUwMDBiJXUwMDFhJXUwMDFi
activa dicha salida.
Si la salida del autómata está activo, pero no así el preaccionamiento, quiere decir que existe algún problema en el mando eléctrico, ya sea que no se activa un
JXUwMDJhJXUwMDE3JXUwMDA5JXUwMDg1
, o no se cierra un
JXUwMDNiJXUwMDBjJXUwMDAxJXUwMDFhJXUwMDE1JXUwMDAyJXUwMDE3JXUwMDFi
que debería estar cerrado, etc.
En cambio, si el preaccionamiento se activa querrá decir que el mando funciona bien, lo cual querrá decir que habrá que continuar mirando y pasar a ver el funcionamiento de la
JXUwMDI4JXUwMDFmJXUwMDFiJXUwMDExJXUwMDBiJXUwMDBkJXUwMDBhJXUwMDA4
, ya sea hidráulica, neumática o eléctrica.
Se puede empezar por revisar la potencia y después el mando. Lo importante es ir sacando
JXUwMDNiJXUwMDBjJXUwMDAxJXUwMDBkJXUwMDBmJXUwMDE5JXUwMDA2JXUwMDFhJXUwMDA2JXUw
MDAxJXUwMDBiJXUwMDE2
según se van
JXUwMDM5JXUwMDBmJXUwMDBmJXUwMDBkJXUwMDA1JXUwMDEzJXUwMDFiJXUwMDBmJXUwMDBhJXUw
MDBi
las situaciones.
1.11. Optimización y reglaje de componentes, accesorios y secuencias
Autoevaluación
Cuando el centro mecanizado va a realizar un cambio de herramienta, se observa que el almacén se abre muy lentamente, haciendo que los tiempos de ciclo de trabajo aumenten.
¿Cómo optimizarías el funcionamiento del almacén?
Abriendo al máximo la válvula de caudal (regulador de caudal) que lleva el cilindro para que el aire salga lo más rápido posible y así conseguir que el cilindro avance lo más rápido posible.
Abriendo la válvula de caudal al máximo posible que permita el buen funcionamiento del mecanismo.
Incorrecto.
Correcto.
No interesa que el cilindro vaya a su velocidad máxima si luego el almacén al abrirse del todo se golpea y se va resintiendo la mecánica. Habrá que conseguir que el almacén se abra a la mayor velocidad que permita que el mecanismo no se resienta.
¿Es recomendable medir la herramienta del robot y definir los objetos de trabajo antes de realizar y cargar el programa que ejecutará?
No.
Sí.
Incorrecto.
Correcto.
Es recomendable tener la herramienta medida y los objetos de trabajo definidos, antes de realizar el programa, ya que en este caso al realizar el programa e introducir los puntos de destino del robot, esos puntos ya estarían definidos sobre la herramienta y los objetos de trabajo con los que trabajaría. En cambio, haciéndolo al revés, al no tener la herramienta medida, los puntos introducidos en el programa no serían reales, con lo que habría que cogerlos de nuevo.
Recomendación
La mayoría de los actuadores pueden trabajar más rápido de lo que hacen habitualmente. Pero hay que buscar un equilibrio en el cual la velocidad del sistema no repercuta en su mal funcionamiento, ya que a la larga traería problemas en el sistema mecánico y en el actuador, disminuyendo la vida útil de los dos.
La optimización de los sistemas automáticos se basa en sacar el mayor partido a los elementos que conforman dicho sistema, pero sin poner en riesgo el correcto funcionamiento del sistema.
Autoevaluación
Lee el siguiente texto y rellena los espacios en blanco con las siguientes palabras:
En muchos automatismos
JXUwMDJiJXUwMDE2JXUwMDA2JXUwMDE2JXUwMDEwJXUwMDBiJXUwMDBkJXUwMDBhJXUwMDA4JXUw
MDBkJXUwMDA5JXUwMDE2
, el proceso de optimización suele ser muy habitual. Se procede a realizar la secuencia en sí, pero una vez que se termina de realizar la secuencia se observa que es
JXUwMDM1JXUwMDA4JXUwMDBmJXUwMDA1JXUwMDFkJXUwMDEzJXUwMDAzJXUwMDBlJXUwMDA5
en cuanto a
JXUwMDJjJXUwMDFkJXUwMDBjJXUwMDA4JXUwMDFkJXUwMDFmJXUwMDFj
de ejecución y sin modificar las velocidades de los actuadores.
Por ejemplo, si se tienen dos cintas
JXUwMDJjJXUwMDA2JXUwMDEzJXUwMDBmJXUwMDFkJXUwMDAzJXUwMDFmJXUwMDFkJXUwMDA2JXUw
MDE1JXUwMDA1JXUwMDBiJXUwMDFkJXUwMDEzJXUwMDEy
de piezas y un manipulador que se encargada de recoger las piezas en una cinta para transportarlas y dejarlas en la otra cinta, optimizando la secuencia de trabajo se podría obtener mejores tiempos de
JXUwMDNiJXUwMDBhJXUwMDBhJXUwMDBmJXUwMDAz
.
Suponiendo que el manipulador recoge las piezas de una cinta y se mueve hasta donde está la otra cinta para dejar la pieza ahí y luego espera hasta que sea avisado de que hay otra pieza que recoger en la cinta de carga, se estará perdiendo un tiempo
JXUwMDJlJXUwMDE3JXUwMDBkJXUwMDA1JXUwMDA2JXUwMDFjJXUwMDFj
. En cambio, si el manipulador, después de dejar la pieza en la cinta de descarga, se mueve hasta la posición de
JXUwMDNiJXUwMDAyJXUwMDEzJXUwMDE1JXUwMDA2
de la primera cinta sin esperar a que haya pieza para recoger, será un movimiento que se ahorrará después cuando el manipulador tenga que recoger la pieza.
Este tipo de optimización suele ser muy
JXUwMDNlJXUwMDE0JXUwMDE3JXUwMDA2JXUwMDE2JXUwMDEwJXUwMDBiJXUwMDFhJXUwMDEx
cuando se realizan secuencias, ya que al programar (cuando se realizan mediante un PLC) muchas veces no se percata de estas mejoras, en cambio sí se suelen ver cuando dicha secuencia se pone en
JXUwMDNlJXUwMDEzJXUwMDFiJXUwMDBkJXUwMDBhJXUwMDA2JXUwMDAxJXUwMDBmJXUwMDBjJXUw
MDA0JXUwMDBjJXUwMDBiJXUwMDFhJXUwMDFi
.
1.12. Elaboración de documentación
Para realizar los montajes neumáticos/electroneumáticos, hidráulicos/electrohidráulicos y los puramente eléctricos se necesita tener los esquemas definitivos, aunque luego, sobre la marcha, se pueda realizar alguna modificación.
Una vez que se terminen los montajes, si ha sido necesario realizar alguna modificación respecto al esquema original, esa modificación hay que plasmarla en el esquema, para que el esquema coincida con lo que realmente está montado o conectado.
Esos esquemas modificados y actualizados suelen ser parte importante de la documentación que suele acompañar a la máquina ya que cuando el cliente quiera revisar algún montaje se tendrá que apoyar en dichos esquemas.
Pero además de los esquemas, la documentación de las máquinas suelen contener más información:
Si la máquina lleva un autómata, es necesario que en la documentación vengan los mensajes que pueden aparecer en pantalla (y su significado) para que cuando aparezcan, el operador sepa qué es lo que está pasando en dicha máquina.
Como es lógico, si lleva un autómata, es necesario sacar una copia en papel del programa que lleva el autómata y meterlo en la documentación de la máquina, además de una copia en formato informático.
Si hay algún elemento electrónico parametrizable, como pueden ser los reguladores, también se suelen sacar copias de sus parámetros en formato informático además de plasmar en papel los parámetros.
Todos los elementos que van montados en la máquina y que hayan traído información de dicho elemento (conectores de motores, encóders, torretas , etc.)
El manual de instrucciones, en el cual venga explicado:
Características principales de la máquina: layout de la máquina, datos técnicos y básicos, etc.
Instalación y puesta en marcha de la máquina: elevación, transporte y descarga de la máquina, cimentación y nivelación, y los trabajos previos a la puesta en marcha, como son la limpieza, conexión eléctrica, introducción de aceites y del líquido refrigerante, y la comprobación del estado de correas, de presiones y conexiones entre diferentes unidades.
Descripción de las partes mecánicas de la máquina: bancada, cabezal, central de engrase, etc.
Manual de mantenimiento: indicaciones generales sobre la lubricación, sobre el cambio de aceite, sobre la limpieza y cuidado, sobre la tabla de equivalencias de lubricantes y también el mantenimiento preventivo de grupos, además del procedimiento a seguir.
Grupos principales y componentes que lo conforman: grupo hidráulico, carenado y partes exteriores de la máquina, central de engrase, cabezal y adaptación del encóder, etc.
Pruebas de verificación.
Recomendación
Si la máquina lleva un CNC, a la hora de elaborar la documentación
tendrás que introducir las instrucciones de CNC especiales que se han
añadido, además de las que por defecto trae el propio CNC, es decir,
las funciones M.
Además de la documentación que trae el fabricante del
CNC, con los parámetros, etc.
2. Actividades prácticas
Caso práctico
Una vez realizado el montaje del nuevo panel neumático y la parte eléctrica que lleva dicho panel neumático, se ha aprovechado para automatizar la apertura y el cierre de la puerta del torno, con lo que se ha tenido que añadir una electroválvula además de un par de finales de carrera.
Esta modificación, al no estar contemplada en el autómata, es necesario realizarla también en el PLC, con lo que se necesitará un cable de comunicación además de un PC con el software del autómata, para conectarse y modificar/añadir las instrucciones necesarias para que el funcionamiento de la puerta esté también automatizada.
Esta actividad será totalmente práctica, en la cual trabajarás con un PLC y un robot, realizarás el conexionado de entradas y salidas, además de la comunicación del PC con ellos dos, o por lo menos con el PLC, ya que con el robot no es necesario.
2.1. Actividad práctica PLC
Los autómatas o PLCs, además de realizar y transferir los programas, también hay que conectarlos eléctricamente.
Suelen llevar módulos de E/S digitales o analógicos, entre otras, y esta parte, es otra parte del montaje del sistema automático como lo es la parte neumática o hidráulica. Ya que por mucho que el autómata active las salidas correspondientes, si no hay nada conectado en dichas salidas, no ocurrirá nada, dejando de activarse un relé, una electroválvula o cualquier otro elemento eléctrico.
Este proceso de conexionado se realiza cuando se prepara/cablea el armario eléctrico, es decir, mucho antes de transferir un programa al autómata. Para cuando se quiera transferir el programa al autómata el conexionado de entradas y salidas ya estará preparado.
2.2. Actividad práctica Robótica
En los robots, al igual que en los PLCs, no es suficiente realizar el programa y transferirlo. Anteriormente tiene que estar todo el conexionado de entradas y salidas conectado y preparado para ser utilizado.
Pero en el caso del robot, también hay otras variables importantes además del conexionado, que son la medición de la herramienta y la definición de objetos de trabajo.
Estos dos trabajos son convenientes realizarlos antes de empezar a programar, como bien se ha comentado en algún punto anterior a este. Es muy importante saber medir las herramientas y definir los objetos de trabajo.
Caso práctico
Recomendación
Autoevaluación
Para saber más
