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Con un útil de accionamiento neumático han de doblarse
piezas de chapa. Sujeción de la pieza mediante el cilindro de simple efecto A.
Primer doblado por la acción de un cilindro B y segundo doblado por el cilindro
C, ambos de doble efecto. El ciclo se inicia accionando un pulsador de marcha y
está concebido de manera que realiza todas las operaciones automáticamente.
El accionamiento mantenido del pulsador de
MARCHA no debe conducir a una repetición del ciclo.
Para los ejemplos
elabore el circuito de control neumático por el método de cascada, definiendo las señales que son
cambios de grupo
La señal de inicio será suministrada por un pulsador
(S0)
Ejercicio Nº 2
MARCADOR DE PIEZAS
Croquis de situación:
Diagrama de movimientos:
Resuelva el control
neumático
A)Con dos (2)
grupos
Solución:
B)Con tres (3)
grupos
Solución:
C)Con cuatro
(4) grupos
Solución:
Ejercicio Nº 3
DISPOSITIVO PARA
CIZALLAR
Descripción del ciclo de la máquina
El
diagrama describe el funcionamiento de una
cizalladora de platinas electroneumáticas, la cual en primera instancia
asegura la platina con el cilindro A
para la alimentación, el cilindro B alimenta la platina, al mover también el cilindro A, una vez alimentada, se asegura la platina
con el cilindro C entes del cizallado, el cilindro D corta por cizallamiento la platina a la vez
el cilindro A es liberado al haber cumplido su labor, después del
corte, retornan simultáneamente
el cilindro de cizallado y el de alimentación B
y finalmente se libera de la sujeción de corte (C).
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.
Croquis de situación Diagrama
Espacio Fase
3.5.1 Metodología para la anulación de
interferencias por el método de cascada
1ºDeterminación del desarrollo secuencial de las fases en el diagrama de
movimientos y en la escritura abreviada,la escritura abreviada es la siguiente:
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 hacermas sencilla la
solución, se formarán grupos en lo posible grandes (con el mayor número de
operaciones).
Para este casodos grupos cumplen con las dos condiciones anteriores:
Cada raya de separación significa que es preciso un
cambio de grupo, siendoidénticas 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 designarloselementos de trabajo (cilindros)ylos
órganos correspondientes de mando (válvulas de vías (5/2).
Aquí se recomienda designar los diferentes elementos
mediante letrasResumen de la
designación por letras:
a) A, B, Cetc., 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 estándarque 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 deválvulas conmutadorashacecorresponder las entradascon las salidas neumáticas.
El número de válvulas (biestables)necesarias resulta del número de grupos (ver
división en grupos) menos 1.
Designación de las entradas: e1ye2
'"señales que cambian de grupo
Designación de las salidas: G 1y G2sonlosdistribuidoresde 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 cadaelemento 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.
CONDICIONES
ADICIONALES DE CONTROLNEUMÀTICO PARA MÁQUINA REMACHADORA
Una vez obtenido eldiseño
cinemático del circuito neumático pormétodo cascadapara el Ciclo
Únicose debe procederaincorporarcondiciones de control
adicionales que permitan a la máquina tener mayor funcionalidad y seguridad.
1.El sistema de control neumático
por Cascada debepermitir 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 debepermitirla selección entre Ciclo Continuo (CC) o
Ciclo por 3 (Cx3).
3.Por accionar el pulsador MARCHA
(S0) queda disparado elciclo 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 quedarinterrumpido
(termina el ciclo actual y se detiene en la posición inicial)por la acción decerrar 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 eldepósito, no
ha de permitir el inicio de ningún ciclo o debeinterrumpir el ciclo(CC) o el
(CX3) que esté en curso.
8.Si estando enCiclo Continuo (CC)
o el CX3se acaban las piezas, la
instalación ha de detenerse en su posición base, debiendo quedar
interrumpidoel (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 ala posición de
partida. Al retirar el Paro de Emergencia (PE) el circuito debe quedar en la
posición base.
10.Para una situación dePARO DE EMERGENCIA en sistemas
neumáticosrige 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
El
esquema siguientemuestra 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 eny Gn - 1.
Lafiguramuestra la ejecución posible con órganos Y.
Esquema de
conexionado estándar para cascada con tres (3) Grupos
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 lasmemorias
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: consulteel 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
ELIMINACIÓN
DE INTERFERENCIAS CON VÁLVULAS ESCAMOTEABLES
CIRCUITOS NEUMÁTICOS CON PRESENCIA DE
INTERFERENCIAS
Ejercicio 3.2 -
Dispositivo para remachar
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.
Croquis de situación y determinación de los elementos de
trabajo:
Trazado
del esquema de conexiones para el ejercicio 3.2 con anulación de señalesmediante rodillos abatibles (válvulas
escamoteables),
Para la realización del esquema de conexiones se
recomienda prestar atención a los puntos reseñados en 3.1.1 y
respetar el orden indicado.
Las señales (finales de carrera) que representan
interferenciasse han dedeterminar en el diagrama funcional.
Diagrama
funcional:
Este diagrama permite observar que existe una
interferencia de las señales (S0)1.2 y (b0)1.3 en el paso 1, ya que al momento
de pulsar (S0) para el inicio del ciclo, ya se encuentra presente la señal (b0)
es por ello que se presenta la interferencia. Impidiendo que se pueda iniciar
el ciclo.Al final de carrera (b0)se le debe cambiar el accionamiento por
rodillo escamoteable (abatible).
De la misma forma las señales (a1) 2.2 y (b1)2.3 en el
paso 3 presentan una interferencia, ya que al llegar la señal de (b1) se
encuentra presente (a1) impidiendoel
retorno del cilindro B.en tal caso la señal (a1) es la interferencia que debe
ser eliminada al asignarle un accionamiento por rodillo escamoteable.
Por tanto es preciso anular las señales de (b0)1.3 y
(a1)2.2.
Par efectos de la simulación en el software Fluid Sim
P debe tenerse en cuenta la siguiente recomendación:
Al configurar el final de carrera (b0)1.3 debe
elegirse el accionamiento por rodillo escamoteable con ataque al retroceso y
ubicado en el milímetro 1(1mm).
Al configurar el final de carrera (a1)2.2 debe
elegirse el accionamiento por rodillo escamoteable con ataque al avance y
ubicado en el milímetro 99(99mm).
Dado que en el circuito presente no está bloqueada la
señal de arranque, puede por el pulsador de marcha quedar perturbado el mando
en su ciclo si este se deja pulsado.
Se recomienda emplear para el bloqueo del arranque, la
señal del final de carrera (a0) en la posición final trasera del cilindro que
ejecuta el último movimiento en el desarrollo del ciclo. El bloqueo tiene lugar
por una combinación ydel final de
carrera con el pulsador de arranque (función Y, o conexión en serie).
El diagrama funcional para el circuito definitivo
corresponde a la siguiente figura .
La figura siguiente muestra el circuito anterior pero con el
pulsador de arranque completamente bloqueado
3.4Ejercicios propuestos
Para los ejemplos propuestos se debe elaborarel circuito neumático con eliminación de
interferencias con válvulas escamoteables.
Determinando las interferencias en el diagrama
funcional.
La señal de inicio será suministrada por un pulsador
(S0)
