escuela superior politécnica de chimborazo escuela superior politécnica de chimborazo facultad ...

212 Pages·2012·11.05 MB·Spanish

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En primer lugar a Dios por haberme guiado, en segundo lugar a cada
uno de los que son parte de mi familia a mi PADRE y a mi MADRE; por
siempre haberme dado su fuerza y apoyo incondicional, que me han
ayudado y llevado hasta donde estoy ahora. A mi compañero de tesis
porque en esta armonía grupal lo hemos logrado, al Ing. Pablo
Guevara, al Ing. Paúl Romero, a la Ing. Ruth Barba por todo el apoyo
que me brindaron y a mi director de tesis quién nos ayudó en todo
momento, Ing. Lenyn Aguirre.

Jorge Jácome
A Dios por haberme guiado por el camino del bien, a mis padres por ser las personas
que me han inculcado valores de respeto, perseverancia y dedicación, a mis hermanos
por ser quienes me apoyan moralmente, a mi esposa por su amor, paciencia y
comprensión, a mi hijo por ser el motivo de superación, a mis amigos con quienes se
pasaron los momentos de dificultades y también los de alegría y satisfacción y como no
agradecer a los profesores de la Escuela de Ingeniería Electrónica, Control y Redes
Industriales quienes nos formaron para ser unos buenos profesionales aportándonos
sus valiosos conocimientos de manera especial al Ing. Lenyn Aguirre e Ing. Pablo
Guevara por sus constructivas sugerencias y gran ayuda para la realización de esta
tesis.

A todos ustedes millones de gracias.

Víctor H. Ramos R.
Dedico este proyecto de tesis a Dios y a mis padres. A Dios porque ha
estado conmigo a cada paso que doy, cuidándome y dándome
fortaleza para continuar, a mis padres, quienes a lo largo de mi vida
han velado por mi bienestar y educación siendo mi apoyo en todo
momento. Depositando su entera confianza en cada reto que se me
presentaba.

Jorge Jácome
Dedico este trabajo a Dios nuestro padre celestial que nos guía y nos
protege, a mi querido hermano Diego Alberto que desde el cielo se regocija
de este triunfo, a mis padres ya que de ellos es este éxito, a mis hermanas,
esposa y a mi hijo por estar a mi lado en los momentos de alegrías y
tristezas, a mis profesores y amigos con quienes se paso la mayor parte de
la vida estudiantil.

Víctor H. Ramos R.
NOMBRE FIRMA FECHA

Ing. Iván Menes
DECANO DE LA FACULTAD DE
INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA …………………………… ......................................

Ing. Paúl Romero
DIRECTOR DE LA ESCUELA DE
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
CONTROL Y REDES INDUSTRIALES …………………………… …………………………

Ing. Lenyn Aguirre
DIRECTOR DE TESIS …………………………… …………………………

Ing. Pablo Guevara
MIEMBRO DEL TRIBUNAL .………………………… …………………………

Lcdo. Carlos Rodríguez
DIRECTOR DPTO.
DOCUMENTACIÓN …………………………… …………………………

NOTA DE LA TESIS ……………………………
“Nosotros, Jorge Daniel Jácome Quintanilla y Víctor Hugo Ramos Rodríguez somos
responsable de las ideas, doctrinas y resultados expuestos en esta tesis; y, el patrimonio
intelectual de la tesis de Grado pertenece a la ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE
CHIMBORAZO”

…………………………………. ………………………………….
Jorge Daniel Jácome Q. Víctor Hugo Ramos R.
ÍNDICE DE ABREVIATURAS

API Autómata Programable Industrial
CMs Módulos De Comunicación
DBs Bloques De Datos
DDE Intercambio Dinámico De Datos
DHCP Protocolo De Configuración Dinámica De Host
DRIVE’s Variadores De Velocidad De Motores
EAGLE Easily Applicable Graphical Layout Editor.
FBs Bloques De Función
FCs Funciones
F.E.M. Fuerza Electromotriz
FUP Diagrama De Funciones
HMI Interfaz Hombre Máquina.
KOP Esquema De Contactos
NC Control Numérico
OBs Bloques De Organización
OLE Object Linking and Embedding
OPC OLE for Process Control
PCs Programmable Controllers
PT Tiempo Preseleccionado
PTO Operaciones De Tren De Impulsos
PWM Modulación Del Ancho De Pulso
RTU Unidades remotas de I/O
SB Signal Board
TCP Transport Control Protocol
TIA Totally Integrated Automation
TIC Tecnología Apoyada Por Sistema
VCD Voltajes De Corriente Directa
VCA Voltajes De Corriente Alterna
ÍNDICE GENERAL

CAPITULO I ......................................................................................................................... 25
1 MARCO REFERENCIAL .............................................................................................. 25
1.1 ANTECEDENTES ......................................................................................................... 25
1.2 OBJETIVOS ................................................................................................................. 26
1.2.1 Objetivo General .................................................................................................. 26
1.2.2 Objetivos Específicos .......................................................................................... 26
1.3 MARCO HIPOTÉTICO .................................................................................................. 26
1.3.1 Hipótesis ............................................................................................................... 26
CAPITULO II ........................................................................................................................ 27
2 SISTEMAS MODULARES DE MANIPULACIÓN .......................................................... 27
2.1 INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 27
2.2 LA MANIPULACIÓN DE PIEZAS COMO PROCESO AUXILIAR ................................. 28
2.2.1 Tareas de la técnica de manipulación ................................................................ 28
2.2.2 El principio del funcionamiento de los equipos de pick & place ...................... 29
2.2.2.1 Energía eléctrica ............................................................................................... 32
2.2.2.2 Energía neumática ............................................................................................ 33
2.2.3 Aplicaciones ......................................................................................................... 35
2.2.4 Estructura por módulos. ...................................................................................... 36
2.2.5 Unidad lineal ......................................................................................................... 37
2.2.6 Estructura para el montaje de los módulos ....................................................... 38
2.2.7 La técnica del posicionamiento .......................................................................... 40
2.2.7.1 La libre programación ...................................................................................... 41
2.2.7.1.1 Ejes de posicionamiento electromecánicos. .................................................. 44
2.2.7.2 Evaluación y selección .................................................................................... 45
2.3 COMPONENTES NEUMÁTICOS ................................................................................. 46
2.3.1 Generalidades ...................................................................................................... 46
2.3.2 Actuadores neumáticos ....................................................................................... 47
2.3.2.1 Cilindros neumáticos ....................................................................................... 48
2.3.2.1.1 Cilindro de simple efecto ................................................................................. 49
2.3.2.1.2 Cilindro de doble efecto ................................................................................... 49
2.3.2.1.3 CÁLCULO DE LA FUERZA DE LOS CILINDROS NEUMÁTICOS .................... 50
2.3.3 Componentes de control ..................................................................................... 50
2.3.3.1 Electroválvulas ................................................................................................. 50
2.3.3.2 Reguladores de caudal .................................................................................... 52
2.3.4 Componentes de tratamiento de aire ................................................................. 52
2.3.4.1 Filtro de aire comprimido ................................................................................. 53
2.3.4.2 Regulador de presión ....................................................................................... 54
2.3.4.3 Lubricador de aire comprimido ....................................................................... 55
2.3.5 Componente auxiliares ........................................................................................ 56
2.3.5.1 Manguera de poliuretano US98A, UE95A....................................................... 56
2.3.5.2 Racores ............................................................................................................. 56
2.3.5.3 Silenciadores .................................................................................................... 57
2.3.6 Circuitos neumáticos ........................................................................................... 57
2.3.6.1 Elementos de un circuito neumático ............................................................... 57
2.3.6.2 Mando directo ................................................................................................... 62
2.4 RELÉS .......................................................................................................................... 63
2.5 MOTOR DE CORRIENTE DIRECTA ............................................................................ 64
2.5.1 Definición .............................................................................................................. 64
2.5.2 Fundamentos de operación ................................................................................. 64
2.5.3 Utilización de los motores de corriente continua o corriente directa .............. 65
2.5.4 Partes fundamentales .......................................................................................... 65
2.5.4.1 Estator ............................................................................................................... 65
2.5.4.2 Rotor .................................................................................................................. 66
2.5.4.3 Escobillas .......................................................................................................... 66
2.5.4.4 Colector ............................................................................................................. 67
2.5.5 Excitación ............................................................................................................. 67
2.5.5.1 Independiente ................................................................................................... 67
2.5.5.2 Serie .................................................................................................................. 67
2.5.5.3 Paralelo ............................................................................................................. 68
2.5.5.4 COMPOUND ...................................................................................................... 68
2.5.6 Velocidad del motor C.C ...................................................................................... 68