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Equipos Hidráulicos y Neumáticos MÉTODO PARA DISEÑO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS.

1. Nombre del proyecto. 2. Descripción del proyecto.- (descripción de movimientos, Presión, tiempo y condiciones a realizar, longitudes necesarias, tareas a realizar, etc.) 3. Croquis de situación.- (una vez fijo el problema de mando con todas sus exigencias, hay que confeccionar un plano de situación. Este plano representa la disposición mecánica del sistema, de forma muy simplificada. Todos los elementos de accionamiento (cilindros) y los elementos de mando que se conozcan previamente (censores). 4. Diagramas.- para circuitos secuénciales; espacio-fase, espacio-tiempo, diagrama de movimientos, ecuación de movimientos (la sucesión de pasos de los diferentes movimientos secuénciales se representa por medio de un diagrama en el que el eje de las ordenadas representa el desplazamiento y el de las absisas las fases o tiempo. 5. Asignación de los elementos de señal. (se asignan los sensores de final de carrera en el diagrama). 6. Circuito. Circuito de potencia: Se colocan las válvulas solenoides en el lado inferior derecho de las líneas de corriente. Circuito de control en base al método: o o o o

Secuencial Cascada Paso a paso mínimo Paso a paso máximo

7. Condiciones adicionales. (en este punto se anexan al circuito las condiciones tales como: ciclo manual, ciclo automático, ciclo único, ciclo continuo, paro de emergencia, reset, etc.) 8. Limitación. (las limitaciones propias de cada método)

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

Equipos Hidráulicos y Neumáticos MÉTODO SECUENCIAL ELÉCTRICO. Circuito de Potencia. 1. Dibujar cilindros 2. Dibujar válvulas de control. (monoestables ó biestables) 3. Indicar los finales de carrera, se usen o no se usen (sa0, sa1) S = censor de contacto B = censor sin contacto a = cilindro de simple o doble efecto. 0 = cilindro dentro 1 = cilindro fuera 4. Este método se basa en el diagrama, espacio-fase, espacio-tiempo, diagrama de movimientos y ecuación de movimientos. Circuito de Control. 5. Dibujar líneas colectoras de voltaje (24vcd, 0vcd) 6. Conectar del lado derecho del circuito los elementos de potencia (bobinas de las electroválvulas), unir siempre directamente las bobinas, pilotos, etc., a la línea de conexión inferior, que será la línea común (0 vcd). 7. Conectar basándose en la secuencia de los elementos emisores de señal censores de manera directa o indirecta a través de Kn, representar verticalmente todas las conexiones entre las líneas colectoras. 8. Agregar condiciones adicionales (ciclo manual, ciclo automático, ciclo único, ciclo continuo, paro de emergencia, reset, etc.) 9. Representar todos los elementos en estado de reposo, en caso contrario se debe especificar claramente con una flecha. 10. Unificar por letras y cifras los elementos de conmutación Kn y todo el aparellaje en general. 11. Limitación. (la colocación de rodillos abatibles como máximo hasta tres debido a la ausencia de señales e imprecisión en la activación).

Ejemplo: Transposición de paquetes. Los paquetes que llegan sobre un tren de rodillos han de quedar elevados por un cilindro neumático y son empujados sobre otro tren mediante un segundo cilindro. El retorno del cilindro B no debe realizarse sino hasta que el cilindro A haya alcanzado la posición final trasera. La señal de arranque ha de ser emitida por un pulsador manual para cada ciclo de trabajo.

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

Equipos Hidráulicos y Neumáticos Croquis de situación.

Solución método secuencial. SA1

B

50%

50%

50%

SA0

4

2

5

3

Y1

Y2

1

4

2

5

3

Y3

SB1

Y4

1 +24V

SB0

50%

A

1 2

3

SA1

4

SB1

5

SA0

6

7

K1 K3

K2

8

K4

SB0

Y3

Y1 K2

K1

K3

K4

Y2

0V

5

7

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

6

8

Y4

Equipos Hidráulicos y Neumáticos Tarea n.1 Para entregar el próximo Lunes 18 de Octubre. Dispositivo para cizallar (mando con movimientos paralelos) Con un dispositivo de cizallar ha de cortarse material en barras. La alimentación tendrá lugar por el cilindro neumático B, el cual moverá en la carrera de ida la pinza neumática A previamente cerrada. Una vez introducido el material contra un tope fijo, queda sujeto por el cilindro de sujeción C. Luego el cilindro A puede abrir y el cilindro B regresar. Después del cizallado del material por el cilindro D, afloja el cilindro de sujeción C y un nuevo ciclo puede comenzar. Condiciones adicionales. 1. El desarrollo del trabajo debe ser automático con la posibilidad de elección entre: · Ciclo continuo · Ciclo único 2. Un nuevo ciclo sólo podrá realizarse cuando el cilindro de avance B y el cilindro de sujeción C hayan alcanzado la posición final trasera. Croquis de situación.

Diagrama espacio-fase.

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

Equipos Hidráulicos y Neumáticos MÉTODO DE CASCADA ELÉCTRICO. Circuito de Potencia. 1. Dibujar los cilindros 2. Dibujar válvulas de control (monoestables, biestables) 3. Indicar los finales de carrera se usen o no se usen ( ejemplo sa0, sa1) S = censor de contacto B = censor sin contacto a = cilindro de simple o doble efecto 0 = cilindro dentro 1 = cilindro fuera 4. Este método se basa en el diagrama de ecuación de movimientos. Circuito de Control. 5. Ecuación de movimientos. Se representa el movimiento de los cilindros por letras mayúsculas en orden alfabético además de un símbolo + cuando el cilindro sale y un – cuando regresa, los elementos emisores de señal con letras minúsculas además de identificar los censores que realizan cambio de grupo. 6. Descomposición. Descomponer la ecuación en grupos de tal forma que en un mismo grupo no existan movimientos complementarios de un mismo cilindro por ejemplo: A + A7. Dibujar líneas horizontales colectoras de voltaje (24 vcd, 0 vcd) 8. Conectar del lado derecho del circuito los elementos de potencia (bobinas de las electroválvulas), unir siempre directamente las bobinas, pilotos etc., a la línea de conexión inferior, que será la línea común (0 vcd) 9. Dibujar líneas horizontales (grupos) del lado superior derecho tantas como grupos existan en la ecuación de movimientos. 10. Dibujar del lado izquierdo de las líneas horizontales (grupos) contactos conmutables Kn tantos como grupos existan menos uno conectando en serie (cascada) de tal forma que cada Kn conecte a cada línea horizontal (grupo) verificando que el último grupo tenga conexión directa en un inicio. 11. Conectar en base a la secuencia los elementos emisores de señales censores de manera directa o indirecta a través de relevadores kn, representar verticalmente todas las conexiones entre las líneas colectoras. 12. Tomar en cuenta que los censores que realizan cambio de grupo conectan directamente al contacto kn y éste realiza cuatro funciones: v v v v

Activar la memoria Preparar el paso siguiente kn+1 Desactivar la memoria anterior Efectuar el movimiento de trabajo

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

Equipos Hidráulicos y Neumáticos 13. El último grupo sólo realiza dos funciones: o Desactivar la memoria anterior o Efectuar el movimiento de trabajo 14. Los censores que no realizan cambio de grupo se conectan al grupo que pertenecen de bajo de las líneas horizontales (grupos). 15. Agregar condiciones adicionales (ciclo manual, ciclo automático, ciclo único, ciclo continuo, paro de emergencia, reset, etc...) 16. Representar todos los elementos en estado de reposo, en caso contrario se debe especificar claramente con una flecha. 17. Unificar por letras y cifras los elementos de conmutación Kn y todo el aparellaje en general. 18. Limitación: Los límites de esta clase de conexiones están dadas por la particularidad de que la energía es introducida a través de una conexión única. Debido a ello, el aire ha de pasar a través de todas las memorias del montaje de cascada antes de iniciarse el proceso de mando. La caída de presión que se origina por ello se hace notar más al existir un mayor número de válvulas conectadas en serie, siendo el resultado un mando más lento. El límite razonable sugerido también en la práctica, es de 3 hasta 4 señales de salida, esto significa, 2 hasta 3 válvulas conmutadoras (memorias), Ejemplo: Dispositivo para remachar. Dos piezas han de quedar unidas con un remache en una prensa parcialmente automatizada, las piezas y el remache se colocarán a mano, retirándose la pieza acabada también a mano después del proceso de remachado. La parte automatizada del ciclo consiste en el agarre y sujeción de las piezas (cilindro A) así como el remachado (cilindro B) y previo pulsado de un botón de marcha, ha de realizarse la operación hasta volver a la posición de partida.

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

Equipos Hidráulicos y Neumáticos Diagrama espacio - fase

SA0

A

3

1

2

Y2

3

K0

4

K0

K1

1

5

4

2

5

3

Y3 6

7

Y4 9

I

1

11

II

SB1

BI K1

SEL

K1

SA0

SA1 SB0

BP

K2

K0

Y2 K2

K1

Y1

0V

2 3

6

4 5 6

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

3

SB1

45%

5

45%

2

SB0

B

45%

45% 4 Y1

+24V

SA1

Y4 Y3

Equipos Hidráulicos y Neumáticos Tarea n.2 Para entregar el próximo Lunes 18 de Octubre. Dispositivo de rebordonear. Debemos rebordonear los tubos de cobre para instalaciones sanitarias en dos etapas: El tubo de cobre se coloca contra el cilindro 2.0 (B). Después de la señal de puesta en marcha se sujeta el tubo de cobre mediante el cilindro de sujeción 1.0 (A). El vástago del cilindro de tope 2.0 (B) entra hasta ejercer una presión de 5 bars. Mediante el cilindro 3.0 (C) se pre-rebordonea en la primera estación, 2.0 (B) sale una segunda vez y termina de rebordonear el tubo. Seguidamente se suelta el tubo, los vástagos de los cilindros 2.0 (B) y 3.0 (C) retroceden a su posición inicial.

Diagrama espacio-fase

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

Equipos Hidráulicos y Neumáticos MÉTODO PASO A PASO MÍNIMO ELÉCTRICO Circuito de Potencia. 1. Dibujar los cilindros 2. Dibujar válvulas de control (monoestables, biestables) 3. Indicar los finales de carrera se usen o no se usen ( ejemplo sa0, sa1) S = sensor de contacto B = sensor sin contacto a = cilindro de simple o doble efecto 0 = cilindro dentro 1 = cilindro fuera 4. Este método se basa en el diagrama de ecuación de movimientos. Circuito de Control. 5. Ecuación de movimientos. Se representa el movimiento de los cilindros por letras mayúsculas en orden alfabético además de un símbolo + cuando el cilindro sale y un – cuando regresa, los elementos emisores de señal con letras minúsculas además de identificar los sensores que realizan cambio de grupo. 6. Descomposición. Descomponer la ecuación en grupos de tal forma que en un mismo grupo no existan movimientos complementarios de un mismo cilindro por ejemplo: A + A7. Dibujar líneas horizontales colectoras de voltaje (24 vcd, 0 vcd) 8. Conectar del lado derecho del circuito los elementos de potencia (bobinas de las electroválvulas), unir siempre directamente las bobinas, pilotos etc., a la línea de conexión inferior, que será la línea común (0 vcd) 9. Dibujar líneas horizontales (grupos) del lado superior derecho tantas como grupos existan en la ecuación de movimientos. 10. Dibujar del lado superior de las líneas horizontales (grupos) contactos abiertos Kn tantos como grupos existan de tal forma que cada kn conecte a cada línea horizontal (grupo). 11. Conectar en base a la secuencia los elementos emisores de señales sensores de manera directa o indirecta a través de relevadores kn, representar verticalmente todas las conexiones entre las líneas colectoras. 12. Tomar en cuenta que los sensores que realizan cambio de grupo conectan directamente al contacto kn y éste realiza cuatro funciones: a. b. c. d.

Activar la memoria Preparar el paso siguiente kn+1 Desactivar la memoria anterior Efectuar el movimiento de trabajo

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

Equipos Hidráulicos y Neumáticos 13. El último grupo sólo realiza dos funciones: a. Desactivar la memoria anterior b. Efectuar el movimiento de trabajo 14. Los sensores que no realizan cambio de grupo se conectan al grupo que pertenecen de bajo de las líneas horizontales (grupos). 15. Agregar condiciones adicionales (ciclo manual, ciclo automático, ciclo único, ciclo continuo, paro de emergencia, reset, etc...) 16. Representar todos los elementos en estado de reposo, en caso contrario se debe especificar claramente con una flecha. 17. Unificar por letras y cifras los elementos de conmutación Kn y todo el aparellaje en general. El límite razonable sugerido también en la práctica, es de 4 hasta 6 señales de salida. Ejemplo: Llenado de envases de medicamentos. Unos envases para medicamentos son empujados por medio de una cinta transportadora contra el vástago extendido del cilindro de separación (B). El cilindro dosificador (A) cierra el depósito de alimentación en su posición retraída. Al accionar un pulsador el cilindro dosificador (A) avanza con el aire de escape estrangulado y a continuación retrocede de nuevo. Cuando el cilindro (A) se retrae completamente, el cilindro (B) retrocede permitiendo el paso de un frasco y enseguida se vuelve a extender para cerrar dicho paso y repetir el proceso.

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

Equipos Hidráulicos y Neumáticos

2

50%

Y1

Y2 5 1

1

+24V

2

5

3

Y4 1

2

B._INICIO

4 Y3

3

SB1

50%

4

SB0

B

SA1

50%

SA0

50%

A

3

4

K0

K1

K0

5

6

7

8

9

K1

SA1

K2

12

K2 11

10

SB0

14

K3

15 16

SEL SB1

K1

B._PARO

K2

SA0

K1

K3 K2

Y1 K0

K2

K1

Y3 Y2

K3

Y4

0V

2 3

7

4 5 9

3

6 7 12

5 14

Tarea n.3 Tarea para entregar el próximo Miércoles 20 de Octubre. Instalación de lavado. Las piezas vienen de una instalación de fresado y taladrado y deben ser limpiadas. El cilindro 1.0 (A) empuja las piezas a limpiar desde la cinta transportadora 1 a un plato de lavado. El cilindro 2.0 (B) sujeta la pieza. Tan pronto la pieza esté sujeta, el cilindro 3.0 (C) transporta la pieza por la cabina de lavado. Al terminar el proceso de lavado, el cilindro 2.0 (B) suelta la pieza. El cilindro 4.0 (D) la empuja sobre la cinta transportadora 2. El cilindro 3.0 (C) lleva el plato de lavado a su posición inicial y se puede empezar un nuevo proceso.

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

Equipos Hidráulicos y Neumáticos

Diagrama espacio-fase.

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

Equipos Hidráulicos y Neumáticos MÉTODO PASO A PASO MÁXIMO ELÉCTRICO Circuito de Potencia. 1. Dibujar los cilindros 2. Dibujar válvulas de control (monoestables, biestables) 3. Indicar los finales de carrera se usen o no se usen ( ejemplo sa0, sa1) S = sensor de contacto B = sensor sin contacto a = cilindro de simple o doble efecto 0 = cilindro dentro 1 = cilindro fuera 4. Este método se basa en el diagrama de ecuación de movimientos. Circuito de Control. 5. Ecuación de movimientos. Se representa el movimiento de los cilindros por letras mayúsculas en orden alfabético además de un símbolo + cuando el cilindro sale y un – cuando regresa, los elementos emisores de señal con letras minúsculas además de identificar los sensores que realizan cambio de grupo. 6. Descomposición. Descomponer la ecuación en grupos de tal forma que cada movimiento es un grupo. 7. Dibujar líneas horizontales colectoras de voltaje (24 vcd, 0 vcd) 8. Conectar del lado derecho del circuito los elementos de potencia (bobinas de las electroválvulas), unir siempre directamente las bobinas, pilotos etc., a la línea de conexión inferior, que será la línea común (0 vcd) 9. Dibujar del lado derecho (grupos) contactos abiertos kn tantos como grupos existan de tal forma que cada kn conecte a cada elemento de potencia. 10. Conectar en base a la secuencia los elementos emisores de señales sensores de manera directa a través de relevadores kn, representar verticalmente todas las conexiones entre las líneas colectoras. 11. Tomar en cuenta que los sensores que realizan cambio de grupo conectan directamente al contacto kn y éste realiza cuatro funciones: o o o o

Activar la memoria Preparar el paso siguiente kn+1 (empleando contacto n.a. fuera de la memoria) Desactivar la memoria anterior (desactivar solenoide) Efectuar el movimiento de trabajo

12. El último grupo sólo realiza dos funciones: o Desactivar la memoria del grupo inicial o Efectuar el movimiento de trabajo ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

Equipos Hidráulicos y Neumáticos 13. Agregar condiciones adicionales (ciclo manual, ciclo automático, ciclo único, ciclo continuo, paro de emergencia, reset, etc.) 14. Representar todos los elementos en estado de reposo, en caso contrario se debe especificar claramente con una flecha. 15. Unificar por letras y cifras los elementos de conmutación Kn y todo el aparellaje en general. Ejemplo: Torno semiautomático (acabado de manguitos, diámetro interior) A través de un plano inclinado llegan los manguitos al torno. El cilindro 1.0 (A) pone el carro en posición. El cilindro 2.0 (B) introduce la pieza en el útil de sujeción. El cilindro 3.0 (C) sujeta el manguito. La unidad de avance 4.0 (D) trabaja el diámetro interior del manguito. Se suelta la pieza y se quita manualmente, pulsando marcha comienza un nuevo ciclo. Croquis de situación.

Diagrama espacio-fase.

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

Equipos Hidráulicos y Neumáticos Torno Semi-automático 0

Denominación del componente Marca

A

SA0

B

SA1

SB0

C

SB1

SC0

SC1

D

SD0

SD1

Cilindro doble efecto

5

10

15

20

25

30

A mm

4

4

2

Y1

4

3

Y5 5

Cilindro doble efecto

C mm

2

Y7

Cilindro doble efecto

Y8 5

Y6

1

1

2

B mm

50% 4

Y4 5

3

50%

50%

2

Y3

Y2 5

50%

50%

50%

50%

50%

Cilindro doble efecto

D

3

mm

1

3 1

1

+24V

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

K0

BI

K0

K1

SA1

K2

SB1

K3

SC0

K4

SA0

K5

K2 SD1

K6

SD0

K7

K1

K4

K3 K4

K7

K5

24

K6

SEL SC1

SB0

K6 K4

K4 K1

BP

K2

K3

K5

K6

K7 K4 Y3

Y1 K0

K1

K2

K3

K4

K5

K6

K7

Y2

0V

2 3

4 5 17

6 7 19

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO

8 9 21

17 10 19 11 18 20

12 13 23

23 14 15 24

3 16 22

Y7

Y5

Y4

Y6

Y8

Equipos Hidráulicos y Neumáticos Tarea n.4 Pendiente la fecha de entrega. Dispositivo de llenado de piedras de ignición. En una tolva hay piedras de ignición, que deben ser distribuidas en dos puestos de montaje a un ritmo determinado. El cilindro 1.0 (A) abre y cierra la compuerta del depósito. Al accionar el pulsador de marcha, abre el cilindro 1.0 (A) el cierre. Las piedras de ignición caen al depósito de la cinta 1. Al cerrar la tolva, el cilindro 2.0 (B) lleva el depósito a la cinta 2 debajo de la tolva. Nuevamente se realiza la apertura y cierre de la compuerta. Mientras tanto el depósito de la cinta 1 pasa al primer lugar de montaje conducido por la cinta transportadora. En la mesa corredera se ha colocado ya otro depósito vacío. Después de ser cerrada la compuerta por el cilindro 1.0 (A) retrocede el vástago del cilindro 2.0 (B) a la posición inicial. El depósito de la cinta 2 se transporta al segundo lugar de montaje conducido por la cinta transportadora. Al accionar nuevamente el pulsador de marcha se realiza un nuevo ciclo.

Diagrama espacio-fase.

ING. ROGELIO VARELA CHAPARRO