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ELEVADOR DE PALETAS PROGRAMADO

CON DISCRIMINADOR DE COLOR

Indice

1. Introducción

2. Funcionamiento

3. Elementos empleado

4. Aplicaciones reales

5. Cálculos realizados

6. Problemas solventados

1. Introducción

Un elevador de cinta, es un sistema de transporte continuo y ascendente, formado básicamente por una banda continua que se mueve entre dos tambores.

La banda es arrastrada por fricción por uno de los tambores, que a su vez es accionado por un motor. El otro tambor suele girar libre, sin ningún tipo de accionamiento, y su función es servir de retorno a la banda. La banda es soportada por rodillos entre los dos tambores.

-Algunas ventajas son:

• Permiten el transporte de materiales a gran distancia • Se adaptan al terreno • Tienen una gran capacidad de transporte • Permiten transportar un variedad grande de materiales • Se puede desplazar • No altera el producto transportado

En este proyecto, el elevador es el sistema encargado básicamente en el transporte de unas piezas, desde una superficie a baja altura hacia otra de mayor altura.

Su función es vital para poder elevar piezas de una forma segura, rápida y sin la necesidad de emplear mucho esfuerzo para ello. Es la parte final del proyecto, por él solo ascenderán aquellas piezas que nosotros hemos escogido (las pequeñas), para su final distribución, imitando a cualquier empresa que use este tipo de mecanismos para la distribución de sus productos.

2. Funcionamiento

Su funcionamiento es sencillo, consiste en elevar (subir desde una superficie más baja hacia otra más alta) piezas que nosotros hemos hecho a medida y llevarlas hacia otro lugar.

En el proyecto hay dos tipos de cajas y cada tipo de dos colores. Hay cajas grandes y pequeñas, algunas de ellas blancas y otras negras. Las cajas grandes, sin importar su color, nunca llegarán al elevador porque en la cinta transportadora que hay antes que el elevador las retirará antes de que lleguen a él.

Una vez separadas las cajas grandes de las pequeñas, ahora toca en el elevador, transportar las cajas pequeñas y distinguirlas dependiendo de su color. La cinta transportadora deposita en el elevador las cajas pequeñas, cayendo sobre la cinta y ascendiendo por ella. Hay unas piezas de madera pegadas a la cinta elevadora que

actúan de tope y nos permiten subir mejor las cajas, ya que al ser de madera pesan un poco y con la cinta sola se resbalarían y nunca llegarían a subir del todo.

Una vez que nos hemos asegurado que las cajas hagan todo el trayecto, falta diferenciarlas por su color. Al final del elevador hay dos sensores, un sensor de reflectancia QTR-1A, el cual nos permite saber o diferenciar las cajas según su color, y otro sensor digital de distancia Sharp GP2Y0D810Z0F, el cual nos detecta la caja que pasa por la cinta.

Cuando las cajas lleguen al final del elevador y estas pasen por el sensor que las detecta, mandará un mensaje al otro sensor, el de color, y este dirá si la caja es negra o blanca. Finalmente dependiendo de si el sensor ha detectado una caja negra o blanca, esta información la llevará hacia una pantalla colocada al final del elevador que nos mostrará por escrito “caja negra” si el sensor la detecta negra o “caja blanca” si la detecta blanca.

Cuando se acabe la cinta del elevador, las cajas caerán en un recipiente y se acumularán, quedando al final de todo el proceso, todas las cajas pequeñas dentro del recipiente sin importar su color.

3. Elementos empleados

- Motor reductor: es un motor acoplado a un reductor, que sirve para disminuir la cantidad de revoluciones (disminuir la velocidad) de forma mecánica. toda máquina cuyo movimiento sea generado por un motor (ya sea eléctrico, de explosión u otro) necesita que la velocidad de dicho motor se adapte a la velocidad necesaria para el buen funcionamiento de la máquina. Además de esta adaptación de velocidad, se deben contemplar otros factores como la potencia mecánica a transmitir, la potencia térmica, rendimientos mecánicos (estáticos y dinámicos).

Esta adaptación se realiza generalmente con uno o varios pares de engranajes que adaptan la velocidad y potencia mecánica montados en un cuerpo compacto denominado reductor de velocidad.

Algunos de estos beneficios son:

• Una regularidad perfecta tanto en la velocidad como en la potencia transmitida.

• Una mayor eficiencia en la transmisión de la potencia suministrada por el motor.

• Mayor seguridad en la transmisión, reduciendo los costos en el mantenimiento.

• Menor espacio requerido y mayor rigidez en el montaje.

• Menor tiempo requerido para su instalación.

- Pantalla LCD (16x2): la pantalla de cristal líquido o LCD (Liquid Crystal Display) es un dispositivo de visualización gráfico para la presentación de caracteres, símbolos o incluso dibujos (en algunos modelos), es este caso dispone de 2 filas de 16 caracteres cada una y cada carácter dispone de una matriz de 5x7 puntos (pixeles), aunque los hay de otro número de filas y caracteres. Este dispositivo está gobernado internamente por un micro controlador y regula todos los parámetros de presentación, este modelo es el más comúnmente usado y esta información se basará en el manejo de este u otro LCD compatible.

Características principales:

- Pantalla de caracteres ASCII, además de los caracteres Kanji y Griegos.

- Desplazamiento de los caracteres hacia la izquierda o la derecha.

- Proporciona la dirección de la posición absoluta o relativa del carácter.

- Memoria de 40 caracteres por línea de pantalla.

- Movimiento del cursor y cambio de su aspecto.

- Permite que el usuario pueda programar 8 caracteres.

- Conexión a un procesador usando un interfaz de 4 u 8 bits

- Sensor de reflectancia QRT-1A: este pequeño módulo puede ser montado casi en cualquier sitio y es perfecto para la detección de bordes y seguimiento de líneas. La medición de la reflectancia se emite como una señal analógica. El sensor de reflectancia QTR-1A requiere una entrada analógica para tomar las lecturas.

El sensor de reflectancia QTR-1A lleva un LED infrarrojos y un par de fototransistores. El fototransistor está conectado a una resistencia pull-up para formar un divisor de tensión que produce una salida analógica de tensión entre 0 V y VIN (que normalmente es de 5 V), en función del IR reflejado. Una baja tensión de salida es una indicación de una mayor reflexión.

La resistencia de limitación de corriente del LED se fija para emitir aproximadamente de 20 a 25 mA para el LED, cuando el VIN es de 5 V. Esto puede ser recogido por algunos microcontroladores de líneas I / O, permitiendo que el sensor se encienda y apague para ahorrar energía a través de línea I/O.

Gracias a su pequeño tamaño, las unidades múltiples se pueden disponer fácilmente para adaptarse a diversas aplicaciones, tales como la de detección de líneas y detección de bordes/proximidad.

- Sensor digital de distancia Sharp GP2Y0D810Z0F: este pequeño sensor digital detecta objetos a una distancia entre 2 y 10 cm. Con su tiempo de respuesta rápido, pequeño tamaño y bajo consumo de corriente, este sensor es una buena opción para la detección de objetos sin contacto, y con la PCB compacta hace que sea fácil de integrar en tus proyectos.

Un LED rojo en la parte posterior de la PCB indica que el sensor detecta algo. Si lo deseas, puedes deshabilitar este LED cortando el camino entre OUT y el LED o también lo puedes hacer desoldando el LED.

4. Aplicaciones reales

Los elevadores de cinta reales se emplean en la industria alimenticia, la construcción, minería y plantas de reciclaje y residuos, para cuando uno de los productos o materiales que utilizan tienen que almacenarlos o para pasar a un nuevo proceso en una maquina cuya tolva esta en alto.

- Su uso es exclusivamente transportar hacia un lugar más alto todo tipo de materiales, como podemos observar en las diferentes industrias de las fotografías. Son muy útiles ya que ahorran mucho tiempo y energía, y la mayoría son sencillas de construir, por la única función de transportar materiales.

Fotografías reales y del proyecto:

1) Rodillos superiores e inferiores

Reales:

Superiores Inferiones

Proyecto:

- Los rodillos tanto superiores como inferiores permiten que la cinta siba sin problemas y realice bien su finción.

Superiones Inferiores

2) Tambor motor y conducido

Reales:

Tambor motor Tambor conducido

Proyecto:

- El tambor que se encuentra en la parte superior del elevador es el que está conectado al motor y hace que gire la cinta. El tambor de

Tambor motor Tambor conducido

3) Motor y tipo de transmisión habitual en estos casos

Reales:

Transmisión Motor

Proyecto:

- El motor va acoplado a un reductor, que son un par o mas de engranajes, lo que hace que sus revoluciones disminuyan y su velocidad sea constante.

Transmisión

Motor

4) Forma de tensar la banda

Reales:

Rodamiento ajustable de los tambores

Tensor de tornillos

Proyecto:

- La banda se tensa mediante los rodillos que hay a lo largo del elevador y los dos tambores que hay a ambos extremos.

5) Estructuras habituales en estos casos

Reales:

Proyecto:

6) Resaltes en las bandas para transportar piezas

Reales:

Móviles Fijos

Proyecto:

- En nuestra cinta elevadora, las piezas suben con la ayuda de unas cuyas de madera que hacen que no caiga la pieza o se deslice por la cinta.

7) Forma de evitar la elevación de la banda en la curva

Reales:

En situaciones reales con unos rodillos que sirven de guía que se sitúan en el ángulo mayor de la curva.

Proyecto:

- Inicialmente habían dos piezas a ambos lados de la cinta que quedaba en suspensión, pero actualmente, la banda está sin fijar ya que con el propio peso de las cajas cuando pasan por la parte de la cinta que queda un poco en suspensión, hace que se baje y funcione perfectamente.

5. Cálculos realizados

Formulas

=29.25 r.p.m

Datos

Z1 26 Dientes

Z2 48 Dientes

V1 54 rpm

Φ Tambor motor 3.6cm = 0’036m

Velocidad lineal tambor motor = 0.055

Hemos realizado dos tipos de cálculos:

- Primero hemos calculado la velocidad en revoluciones por minuto del tambor motor. Para ello ha hecho falta tomar los datos de los dientes de ambos engranajes y la velocidad a la que va el motor en rpm.

- Después calculamos la velocidad lineal del tambor motor. Han sido necesarios los datos anteriores y tomar medidas del tambor motor, su radio medido en metros, para calcular la velocidad lineal en .

6. Problemas solventados

1) Los problemas de la banda transportadora

- La banda es de tela, la cual hemos unido mediante unas grapas, que quedan bien sujetas, pero la banda no puede ir muy tensa a lo largo de todo el elevador porque por los rodillos de la parte de abajo del elevador han de pasar las cuyas de madera que hacen que las cajas no resbalen.

2) Reducir la velocidad del elevador

- Para reducir la velocidad del elevador solo nos ha hecho falta acoplar al motor un reductor, compuesto por un par de engranajes, que reducen en gran medida las revoluciones por minuto de las que realiza el motor.

3) Conseguir realizar la curva de subida

- La curva se realiza perfectamente con el propio peso de las cajas. Cuando estas pasan por encima de la curva, hacen que la banda se pegue más al elevador y las cajas puedan ascender sin ninguna dificultad.

4) Por qué lleva rodillos en la parte superior e inferior

- Llevaba rodillos en la parte superior e inferior para hacer que circule mejor la cinta por el elevador, pero los rodillos no giraban bien en la parte superior y era mejor colocar una plaqueta alargada y rectangular encima de los rodillos para que por ella subieran las cajas más fácilmente. Las inferiores funcionan bien, su única función es evitar que la cinta se destense mucho.

5) Por qué se realiza esa estructura

- La estructura está hecha para resistir bien a la potencia que le va a dar el motor y a su continuo funcionamiento. Tiene muchos refuerzos para asegurarnos que no se va a romper en ningún momento y que va a aguantar bien el uso que le demos.

6) Como mejorar el rozamiento de los tambores

- Recubriéndolos de algún material que haga que el material de la cinta resbale menos al contacto con el tabor como por ejemplo papel de lija, que al ser áspero se agarra más a la tela (material de la cinta).

7) Por qué llevan los tambores "valonas"

- Para que la cinta no se pueda desviar y salir del tambor, a su vez vaya por un camino recto por encima del elevador.

8) Por qué solo hay rodamientos en uno de los tambores

- Porque solo hay un tambor motor el cual debe de girar con el eje que mueve el motor. El otro tambor solo facilita la vuelta de la cinta hacia el tambor motor.

9) Por qué no se ha puesto el motor abajo

- Porque no se genera la suficiente tensión y fuerza a través del tambor como para elevar algo. Poniéndolo arriba se hace más fuerza porque tira de la cinta, pudiendo elevar hasta 2 o 3 cajas de una tirada.

10) Cómo se podría haber aumentado la tensión en la banda

- Pudiendo ajustar la distancia de uno de los tambores o completando la distancia de la cinta poniendo más rodillos. También se podría haber utilizado otro material para la banda que estuviera más en tensión, pero con tela es más difícil que quede tensa.