Mecatrónica

MECATRONICA

Mantenimiento de Maquinaria de Planta

Profesor: Michael Terrones

Mecatrónica

Buses de campo – Ejemplo Profibus

MecatrónicaCombinando Software y Hardware

Mecatrónica

ConceptosCAD: Diseño Asistido por computadora

CAM: Manufactura Asistida por computadora

CIM: Manufactura Integrada por computadora

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CAD¿Que es diseño? ¨Creación de soluciones sintetizadas en la forma

de productos, procesos ó sistemas que satisfacen necesidades percibidas a través del mapeo entre los requerimientos funcionales en el dominio funcional y el diseño de parámetros en el dominio físico, a través de la selección apropiada de parámetros de diseño que satisfacen requerimientos funcionales¨

(Nam P. Suh – Director del Instituto para la manufactura MIT)

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CAD• Diseño de: Tuberías, tornillos, encapsulados,

formas geométricas complejas y no complejas, etc.

Refrigeradoras, bombas, motores, calderas, etc.

Automóviles, aviones, computadoras, etc.

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CAD• Funciones:

Modelamiento geométrico

Análisis integral

Análisis funcional

Revisión del diseño y evaluación

Esquematización automática• Software

AutoCad, Inventor, SolidEdge, SolidWork, etc.

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CAM• Procesos de Manufactura

Varios tipos de procesamiento• Moldeo, corte, forja, prensado, etc.• Acoplamiento y ensamblaje, tratamiento

superficial, tratamiento térmico.• Deposición y etching

Producción en masa y a pequeña escala• Producción en masa: Costo de Manufactura es

mayor.• Producción a pequeña escala: Costo de diseño

es mayor

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CAM• ¿Como pueden las computadoras ayudar

a mejorar el proceso de manufactura?

• Ayudan a controlar los procesos de manufactura

• Ayudan a mejorar la calidad de los productos

• Ayudan a incrementar la productividad

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CAM• Controla el procesamiento mediante:• Monitoreo• Programación• Planeamiento• Mejora la calidad del producto mediante:• Mejora la exactitud de los procesos de control• Reduce las tolerancias del procesamiento, etc.• Incrementa la productividad mediante:• Automatización• Mejora la eficiencia de los sistemas de energía• Multi-procesamiento paralelo

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CIM• Combina CAD y CAM usando computadoras• Planeamiento por computadora• Gerencia y controla el negocio entero usando computadoras• Apuntando hacia una factoría automatizada del futuro• Transformando el diseño de productos y materiales en bienes

vendibles a un mínimo costo y en el mas corto periodo• Las funciones de diseño y manufactura no pueden ser

separados• Uso de un red de computadoras con una única base de datos• Usando la información contenida en la base de datos, CIM

puede direccionar las actividades de manufactura, grabar resultados y mantener datos exactos.

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Computer-Integrated Manufacturing

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Sistema Modular de ProducciónEstaciones:1. Distribución2. Prueba3. Procesamiento4. Manipulación5. Almacén intermedio6. Robot7. Ensamble8. Clasificación9. Prensa hidráulica

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Estación Distribuidora• Tecnología• Neumática linear y

cilindros rotativos• Generador de vacío• Switches de presión

• Procesos• Separa las piezas de

trabajo• Transporta las piezas de

trabajo

Mecatrónica

Estación de Prueba• Tecnología• Sensores ópticos y capacitivos

para detectar diferentes materiales

• Barrera reflexiva de luz• Elevación de las piezas de

trabajo mediante un cilindro lineal

• Sensor análogo para medir la altura de las piezas de trabajo

• Proceso• Seleccionar las piezas de

trabajo dependiendo de la altura de las mismas

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Estación de Procesamiento• Tecnología• Estación puramente eléctrica• Motores DC controlados por

relay• Solenoides eléctricos como

actuadores• Procesos• 2 secuencias paralelas para

prueba y taladrado• Prueba de las piezas de trabajo

entrantes• Arreglo de la pieza de trabajo y

taladrado• Transporte de la pieza de

trabajo a la siguiente estación mediante un desplazador rotativo eléctrico

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Estación Manipuladora• Tecnología• Sistema de manipulación de 2

ejes con límites de carrera flexibles

• Tenaza linear neumática con sensor óptico integrado

• Procesos• Recojo de la pieza de trabajo

desde la posición de recojo• Discrimina piezas negras y no

negras• Clasifica piezas de trabajo ó,• Transfiere las piezas de

trabajo hacia la estación subsecuente

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Estación de Almacenamiento intermedio

• Tecnología• Faja transportadora

industrial accionada por motor DC

• Cilindro neumático con separador

• Procesos• Desacoplamiento del

proceso de producción• Clasificación de piezas

de trabajo

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Estación Robótica• Tecnología• Robot industrial RV-2AJ con 5

grados de libertad de Mitsubishi

• Tenaza neumática con sensor integrado para la detección de materiales

• Procesos• Comprobación y clasificación

de piezas de trabajo dependiendo del material y la orientación

• En combinación con la estación de ensamble: Ensamble de un cilindro neumático, cuerpo, pistón, resorte y tapa

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Estación Ensambladora• Tecnología• Diferentes

dispensadores. • Procesos• La estación entrega

las partes para el ensamble del cilindro neumático.

• Trabaja en combinación con la estación robot.

Mecatrónica

Estación Clasificadora• Tecnología• Sistema de faja

transportadora con motor DC

• Separadores neumáticos• Sensores para la

detección del material• Procesos• Clasifica las piezas en 3

depósitos (negro/rojo/plata)

Mecatrónica

Estación Hidráulica• Tecnología• Cilindro hidráulico

linear.• Sensor de presión.• Cilindros neumáticos

lineares. Procesos• El cilindro hidráulico

perfora el hueco en la tapa del cilindro.