MÉTODO DE CASCADA EN CIRCUITOS NEUMÁTICOS
Actividad: Observa el video en el enlace MÉTODO CASCADA 1 NEUMÁTICA https://youtu.be/zrQn9iThd2Y
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MÉTODO CASCADA 2 NEUMÁTICA
Planteamiento del problema:
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), previo pulsado de un botón de marcha, ha de realizarse la
operación hasta volver a la posición de partida.
A+, B+, B- , A-
2° División en grupos.
Reglas para la división en grupos:
a) Una orden de maniobra (salida o entrada de un
cilindro) para un mismo cilindro, debe aparecer sólo una vez en un grupo. Es
decir en un mismo grupo no pueden estar A+ y A-.
b) Para mantener bajo el costo en válvulas
conmutadoras, y hacer mas sencilla la
solución, se formarán grupos en lo posible grandes (con el mayor número de
operaciones).
Para este caso dos grupos cumplen con las dos condiciones anteriores:
Cada raya de separación significa que es preciso un
cambio de grupo, siendo idénticas las
rayas de separación al final y al principio de la escritura abreviada.
Entre el coste mínimo y el máximo en válvulas de
conmutación (un grupo por paso) puede realizarse el circuito según sean las exigencias existentes.
3º. Dibujar y designar los
elementos de trabajo (cilindros) y los
órganos correspondientes de mando (válvulas de vías (5/2).
Aquí se recomienda designar los diferentes elementos
mediante letras Resumen de la
designación por letras:
a) A, B, C
etc., para los cilindros.
b) El símbolo
«+» significa: Salida vástago.
c) El símbolo «-» significa: Entrada vástago.
d) En el estado retirado los vástagos accionan los
sensores finales de carrera con la designación «0».
e) En estado adelantado los vástagos accionan los sensores finales de carrera con la designación «1».
4º. Dibujar el esquema neumático estándar que corresponde al número de grupos
establecidos,
Existe un esquema determinado cuando se trata de dos
grupos, y este arreglo de válvulas no varia, ya que garantiza el cambio de
grupo según reciba las señales neumáticas.
Este esquema de
válvulas conmutadoras hace corresponder las entradas con las salidas neumáticas.
El número de válvulas (biestables) necesarias resulta del número de grupos (ver
división en grupos) menos 1.
Designación de las entradas: e1 y e2
'" señales que cambian de grupo
Designación de las salidas: G 1 y G2
son los distribuidores de aire para el Grupo 1 y
Grupo 2.
5º. Ubicación
de los finales de carrera según sean o no señales de cambio de grupo
En primer lugar se comprueba si hace falta en el paso
respectivo una conmutación del grupo.
En caso afirmativo: se pasa la señal disponible a
pilotar la válvula conmutadora (conmutación a la salida siguiente); la señal de salida ahora disponible es
empleada directamente para el pilotaje del movimiento a ejecutar a
continuación.
En caso negativo: la señal correspondiente, alimentada
del grupo en el cual se está trabajando, acciona directamente el proceso
siguiente.
6º. Incorporación de las eventualmente exigidas condiciones adicionales
El esquema a continuación muestra el circuito para el ejercicio 3.3,
realizado según el método cascada. El bloqueo de las señales de arranque tiene
lugar aquí también a través del final de carrera (a0), Ahora, trazado el
esquema de conexiones, se continúa con la designación numérica de cada elemento para obtener el esquema definitivo.
Este método conduce, pues, al mando más sencillo y
preciso que el de válvulas escamoteables.
Bajo determinadas condiciones puede sustituirse las válvulas de simultaneidad (Y) por la conexión en serie del ramal y el final de carrera. Dando como resultado un circuito mas sencillo y con menos elementos.
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CONDICIONES ADICIONALES DE CONTROL NEUMÀTICO PARA MÁQUINA REMACHADORA
Una vez obtenido el diseño cinemático del circuito neumático por método cascada para el Ciclo Único se debe proceder a incorporar condiciones de control adicionales que permitan a la máquina tener mayor funcionalidad y seguridad.
1.
El sistema de control neumático
por Cascada debe permitir la selección
entre (CU) Ciclo Único. Pulsado la
MARCHA (S0) entra en funcionamiento el programa una sola vez permaneciendo
luego parado en la posición inicial.
2.
El sistema de control neumático
por Cascada debe permitir la selección entre Ciclo Continuo (CC) o
Ciclo por 3 (Cx3).
3.
Por accionar el pulsador MARCHA
(S0) queda disparado el ciclo de
trabajo.
4.
Cualquiera de los tres
ciclos, ciclo (CU), (CC) o (Cx3) debe
iniciar al pulsar (S0) pulsador de
MARCHA, previa selección del tipo de ciclo con las válvulas (CC) o (Cx3).
5.
El (CC) o (Cx3)
deben quedar interrumpido
(termina el ciclo actual y se detiene en la posición inicial) por la acción de cerrar a su posición inicial las válvulas de
selección (CC) o (Cx3).
6.
Estando en (Cx3) el circuito debe
quedar detenido en posición base cuando cumpla 3 ciclos. Luego de ello solo
podrá iniciar cualquier otro ciclo si primero se resetea el contador
(RESET). “después de resetear el
contador el circuito debe quedar en la posición base.
7.
El dispositivo se explora a
través de un detector de pieza (PIEZA),
cuando no hay piezas en el depósito, no
ha de permitir el inicio de ningún ciclo o debe
interrumpir el ciclo (CC) o el
(CX3) que esté en curso.
8.
Si estando en Ciclo Continuo (CC)
o el CX3 se acaban las piezas, la
instalación ha de detenerse en su posición base, debiendo quedar
interrumpido el (CC) o el CX3. Al
aparecer las piezas el circuito solo debe iniciar como indica el #3.
9.
Una vez accionado el pulsador de Paro de Emergencia (PE), deben retornar inmediatamente
todos los cilindros a la posición de
partida. Al retirar el Paro de Emergencia (PE) el circuito debe quedar en la
posición base.
10. Para una situación de PARO DE EMERGENCIA en sistemas
neumáticos rige lo siguiente:
·
El ciclo es interrumpido de inmediato.
·
El mando (sin la parte de trabajo) queda sin energía
·
La parte de trabajo de la
instalación queda influida directamente por el PARO DE EMERGENCIA atreves de
los órganos de mando.
11. En (CC)
o en (CX3) el sistema se debe
asegurar una temporización entre ciclos y ciclo.
12. El circuito debe incluir las temporizaciones
indicadas dentro del ciclo (T1).
13. Todo
sistema en cascada debe ser diseñado con el menor número de grupos
Constitución de un montaje en cascada
El esquema siguiente muestra un conexionado de válvulas de 5/2 vías, que cumple casi todas las exigencias relativas al bloque para la anulación de señales. La denominación «montaje en cascada» atiende a la conexión de forma escalonada.
Con esta disposición se asegura que la presión no esté
disponible más que en una sola salida (grupo), estando a escape todas las
demás.
Otra característica es la clara correspondencia de las
entradas «e» a las salidas «G» así como la sucesión 1... n en el orden del mando. Con este
montaje puede conseguirse la anulación de señales con relativa facilidad.
Aún hay que procurar, sin embargo, el que una señal de
entrada aplicada durante un lapso prolongado, no pueda perturbar el
funcionamiento. Esto puede lograrse, cuando una señal de entrada en
sólo pueda conmutar, si existe la señal de salida. Gn - 1. Con la técnica de
los circuitos puede realizarse esto mediante una función Y en la entrada,
órgano que quedará activado por las señales en y Gn - 1.
La figura muestra la ejecución posible con órganos Y.
Esquema de conexionado estándar para cascada con cuatro (4) Grupos
Limites del montaje en cascada
Los límites de esta clase de conexiones están dados
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 en 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, surgido también en la práctica,
es de 3 hasta 4 señales de salida (grupos), esto significa 2 hasta 3 válvulas
conmutadoras (memorias)·, siendo la tendencia más bien hacia abajo que hacia
arriba.
Actividad: consulte el artículo “Diseño de control neumático de una máquina remachadora utilizando el método de cascada “ J. Rafael Duque, R. Darío Guerra en la revista CONTACTO INDUSTRIAL – UTM –YUCATAN MEXICO - 2010. En el enlace
