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Habla sobre el diseño y costrucción de una máquina cortadora de cables.
Tipo: Tesis
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Realizada por: Kenya A. Salazar Loera. Ángel Mancilla Arias. Yadira López Sánchez. Profesor: Ing. Sánchez Salazar Abel Iván. Módulo: Integradora I. GRUPO: 3 – E Tijuana Baja California 31 de mayo de 2020.
MECA 3-E
En este proyecto, se documenta como se lleva a cabo la creación y automatización de una maquina cortadora de cables ( la medida del cable es 1/16 pulgadas ), buscando mejorar el tiempo de corte de cables para evitar desperdicios y su medida sea más precisa, esta máquina contará con un sistema electroneumático, sensores, cuchillas de corte, luz de servicio y un paro de emergencia que será programada a través de un PLC (Controlador Lógico Programable), contará también con un sistema digital (circuito de sensor contador), finalmente la seguridad que es de suma importancia en un máquina de este tipo, para uso del operador. Está máquina puede ser utilizada por escuelas en prácticas escolares, grandes empresas que usan este tipo de cables para amplificadores de audio y cualquier compañía, que maneje aparatos electrónicos con grandes circuitos.
MECA 3-E
Ilustración 1, bosquejo de máquina cortadora de cables. ................................................ 6 Ilustración 2, cables utilizados en protoboard. ................................................................. 8 Ilustración 3, presupuesto de materiales. ........................................................................ 9 Ilustración 4, cronograma de Gantt. .............................................................................. 11
El desarrollo de nuevas tecnologías, máquinas y herramientas para que las empresas logren cambios significativos hace posible la implementación de proyectos que nos ayudan a resolver problemas que son perjudiciales. Por ello, el compromiso de los que toman decisiones todos los días, las cuales marcan el rumbo de nuestras compañías y nuestros países, es fundamental en este mundo competitivo y global. Hoy en día es primordial la automatización de procesos que no solo facilitan la productividad, sino que contribuyen a evitar desperdicios, tiempo muerto, etc., estos requerimientos son piedra angular para el desarrollo de proyectos que inyectan beneficios de mejora en una empresa. Para el desarrollo de nuestro proyecto, que no solamente se enfoca a beneficios para una empresa, sino también al ámbito escolar por su contribución acorde a las ventajas que puede proporcionar (corte de cables de 1/16 in para protoboard o cables para circuitos eléctricos, etc.), con un sistema electroneumático y un sistema digital (sensor contador) que serán programables en un PLC (Control Lógico Programable), este se define como una computadora, utilizada en la ingeniería automática o automatización industrial, para automatizar procesos electromecánicos. El campo de aplicación de los PLC es muy diverso e incluye diversos tipos de industrias (ej. automoción, aeroespacial, construcción, etc.), así como de maquinaria. A diferencia de las computadoras de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples señales de entrada y de salida, amplios rangos de temperatura, inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto. Además, son dispositivos que facilitan las tareas debido a su flexibilidad a la hora de programarlos, reduciendo así los costos adicionales a la hora de elaborar proyectos. Al momento de implementar cualquier proyecto dentro de una empresa, no sólo se trata de implementar nuevos procesos, sino de adoptar una actitud de liderazgo y trabajar para crear una nueva cultura. El reto consiste realmente en modificar de manera positiva la cultura, y no sólo introducir nuevas estrategias, herramientas o planes.
Realizar una máquina automatizada para cortar cables a medida, para mejorar la parte de producción en cuanto a rendimiento y pérdidas de material; sus sistemas serán programadas a través de un PLC (Controlador Lógico Programable). 3 .1 Objetivo específico. Para llevar a cabo nuestro proyecto, que hace énfasis en reducir el tiempo de corte de cables para protoboard y de Scrap, haremos uso de las herramientas que se estudiarán durante este cuatrimestre en módulos de PLC y Electrónica Digital (para la integración de un sistema digital). Con este trabajo el alumno tendrá la capacidad de: ➢ Comprender qué es un PLC y observar cuáles son sus ventajas sobre otros dispositivos similares, así mismo conocer la estructura general de estos dispositivos, componentes principales y sus funciones, finalmente saber cómo es el principio de funcionamiento de un PLC. ➢ Integrar un sistema electroneumático, programable en un PLC. ➢ Comprender la utilización de circuitos integrados dentro de un sistema digital (sensor contador).
La realización de nuestro proyecto, radica principalmente en el corte de cables (cable de 1/16 in), que se utilizan en prácticas escolares de circuitos eléctricos, en escuelas de nivel medio superior, universidades con carrearas a fines y empresas (como Pioneer, Denon, Lexicon, Harman y Bose), donde el uso de cables es imprescindible para la productividad de su producto. Por ejemplo, los amplificadores de audio, aparatos electrónicos, prácticas en protoboard (construcción de una fuente de poder), etc. Con la automatización de esta máquina, aumenta la capacidad de asistir la productividad en una empresa, mejora el tiempo de corte, homogenizar las medidas de los cables y mejorar el consumo de material en cuanto a los desperdicios; a nivel escolar ayudaría al estudiante en cuanto al cableado de calidad al momento de presentar prácticas (ver ilustración 2) y evitar el desperdicio de materiales, dándole al material el uso adecuado. El diseño de esta máquina automatizada pretende cortar los cables a través de un sistema electroneumático (donde se colocarán unas navajas) que serán programados mediante un PLC y un sistema digital (sensor contador), para checar el rendimiento de nuestra máquina durante su proceso. Ilustración 2 , cables utilizados en protoboard.
Nuestro plan de trabajo inicia desde la definición de nuestro proyecto, bosquejo de la máquina, el objetivo general, ¿por qué se está realizando?, ¿qué sectores se benefician con su creación?, los materiales a usar, etc., definidos los puntos anteriores, este pasa por una etapa de evaluación para su aprobación. Una vez aprobado se empieza con la investigación de cada uno de los materiales, adquisición de los mismos y se delimitan actividades dentro del equipo para que cada uno de los participantes adquiera los conocimientos practicados durante el cuatrimestre para su formación que le servirá en el campo laboral. Ver la ilustración 4 donde se muestra el diagrama de Gantt (plan de trabajo) para llevar acabo la ejecución de las actividades de acuerdo al calendario de evaluaciones y entrega final.
6 .1 Cronograma de Gantt. Ilustración 4 , cronograma de Gantt.
CAD (Diseño Asistido por Computadora): es una tecnología para el diseño y la documentación técnica, que sustituye el dibujo manual por un proceso automatizado. Despilfarro : Actividades que consumen tiempo, recursos y espacio, pero no contribuyen a satisfacer las necesidades del cliente. En japonés, muda. Ergonomía: Estudio de las condiciones de adaptación de un lugar de trabajo, una máquina, un vehículo, etc., a las características físicas y psicológicas del trabajador o el usuario. Espera: Es uno de los “Tipos de Desperdicio”. El tiempo que los empleados consumen “esperando”, ya sea por falta de material o máquinas/procesos desequilibrados. Scrap: Es una palabra inglesa que se traduce como chatarra o residuo. SolidWorks: Es un software de diseño CAD 3D (diseño asistido por computadora) para modelar piezas y ensamblajes en 3D y planos en 2D. El software que ofrece un abanico de soluciones para cubrir los aspectos implicados en el proceso de desarrollo del producto. Sus productos ofrecen la posibilidad de crear, diseñar, simular, fabricar, publicar y gestionar los datos del proceso de diseño. PLC. Instrumento electrónico, que utiliza memoria programable para guardar instrucciones sobre la implementación de determinadas funciones, como operaciones lógicas, secuencias de acciones, especificaciones temporales, contadores y cálculos para el control mediante módulos de E/S analógicos o digitales sobre diferentes tipos de máquinas y de procesos. Pulgada. Unidad de medida de longitud, Su símbolo es in (tomado de su nombre en inglés: inch), se representa con dos comillas sobre el valor numérico.
