curso neumatica

Programa de neumática

NEUMÁTICA

Introducción.

Teoría del aire comprimido.

Compresión y distribución del aireCompresión y distribución del aire.

Tratamiento del aire.

Actuadores.

Vacío.

VálvulasVálvulas.

Circuitos básicos neumáticos.1Simbología neumática.

Composición del aire

AIRE: Se define aire como la mezcla de gases que envuelven la esfera terrestre formando la atmósfera.

COMPOSICIÓN:COMPOSICIÓN:

• 78% de nitrógeno

• 20% de oxígeno

1 3% d ó• 1,3% de argón

• 0,05% de helio, hidrógeno, dióxido de carbono, etc., , , g , , ,y cantidades variables de agua y polvo

Evolución histórica

Griegos: agua, aire, fuego y tierra.

PNEUMA : almaPNEUMA : alma

NEUMÁTICA: Técnica que utiliza el aire comprimidoNEUMÁTICA: Técnica que utiliza el aire comprimido como vehículo para transmitir energía

Utilización y estudio

Utilización de la energía eólica:

Navegación a vela

Molinos de vientoMolinos de viento

Siglo XVII

Robert BoyleBlaise PascalTorricelli

Ed M i tt5Gay LussacEdme Mariotte

Jacob Bernouilli

Avances en su utilización

1500 AC Fuelle de mano y de pie en las fundiciones ferrosas

1688 Máquina de émbolos de Dennis Papín

1762 Cilindro soplante de John Smeaton

1776 Prototipo compresor de John Wilkinson

1857 Perforación del túnel Mont Cenis

1869 Freno de aire para FFCC de George Westinghouse

1888 Red de distribución de aire de ParisDistribución neumática de correspondencia en París

6Distribución neumática de correspondencia en París

Sectores

Sectores de utilización: • Alimentación• Alimentación

• Ensamblaje y manipulación

• Sistemas robotizados

I d t i d ti• Industrias de proceso continuo

Propiedades del aire comprimido

PROPIEDADES:

• Fluidez

• Compresibilidadp

• Elasticidad

Almacenamiento y disponibilidad• Almacenamiento y disponibilidad

• Elección del movimiento

• Velocidad

• Simplicidad de diseño y controlp y

• Economía

Fiabilidad• Fiabilidad

• Resistencia al entorno y limpieza del entorno.

8• Seguridad.

Aplicaciones

• Accionamiento de válvulas para aire, agua o productos químicos.Aplicaciones:

• Accionamiento de puertas pesadas o calientes.

• Descarga de depósitos en la construcción, fabricación de acero, g p

minería e industrias químicas.

• Apisonamiento en la colocación de hormigónApisonamiento en la colocación de hormigón.

• Pintura por pulverización.

S j ió i i t l i d t i d• Sujeción y movimiento en la industria maderera.

• Sujeción para encolar, pegar en caliente o soldar plásticos.

• Máquinas de soldadura eléctrica por puntos.

• Ribeteado.

• Máquinas de embotellado y envasado.

• Manipuladores neumáticos.9

• Tornos de dentista.

El sistema neumático básico

1. Compresor 2. Motor eléctrico 3. Presostato 4. Válvula anti-retornoProducción

5. Depósito 6. Manómetro 7. Purga automática 8. Válvula de seguridad9. Secador de aire refrigerado 10. Filtro de línea

Utilización101. Purga del aire 2. Purga automática 3. Unidad de acondicionamiento del aire

4. Válvula direccional 5. Actuador 6. Controladores de velocidad

Utilización

Introducción

NEUMÁTICA

Introducción.

Actuadores.

V íVacío.

Válvulas.

Circuitos básicos neumáticos.

1Simbología neumática.

Unidades básicas

Magnitud Símbolo Unidad SI Nombre

Masa m Kg Kilogramo

L it d L M tLongitud L m Metro

Tiempo t S SegundoTiempo t S Segundo

Temperatura ab. T °K Grado Kelvine pe atu a ab G ado e

Temperatura T, θ °C Grado Celsius

Unidades normalizadas del Sistema Internacional

Magnitud Símbolo Unidad SI NombreMagnitud Símbolo Unidad SI Nombre

Densidad ρ Kg/m3ρ g

Fuerza F N Newton

Volumen V m3 Metro cúbico

Velocidad v m/s Metro por seg

Momento de Inercia J Kg·m4

Par ω N·m Newton metro

Unidades relacionadas con el aire comprimido

Magnitud Símbolo Unidad SI Nombre

Presión p Pa Pascal

Volumen Metro cúbicoVolumen estándar Vn m3

nMetro cúbico estándar

Caudal o Gasto Metro cúbicoCaudal o Gasto volumétrico Q m3

n s-1 Metro cúbico por segundo

Energía, trabajo E, W J Joule

Potencia P W Vatio

Unidades no métricas

Magnitud Sistema métrico Sistema inglés Factor m ⇒ i Factor i ⇒ m

Masa Kg.g.

LibraOnza

2,2050,03527

0,453528,3527

Longitud m Pie 3,281 0,3048mmm.

YardaPulgada

1,0940,03937

0,91425,4

Temperatura º C º F 1,8 C + 32 (º F - 32) / 1,8

Area, sección m2

cm2Pie cuadradoPulgada cuadrada

10,760,155

0,09296,4516

Volúmen m3 Yarda cúbica 1 308 0 7645Volúmen m3

dm3 (litro)

Yarda cúbicaPulgada cúbicaPie cúbico

1,3080,061020,03531

0,764516,38828,32

Gasto volumétrico m3n/min.

d 3 / iscfm

f35,31

0 035310,02832

28 32dm3n/min scfm 0,03531 28,32

Fuerza Newton (N) Libra de Fuerza(lbf.)

0,2248 4,4484

Presión bar psi 14,5 0,06895Presión bar psi 14,5 0,06895

Presión atmosférica

La presión atmosférica es causada por el peso del aireLa presión atmosférica es causada por el peso del aire sobre nosostros.

La presión varía con las condiciones atmosféricas y la altitud

Unidades de presión (Pa, bar, torr, atm)

1 Pa = 1 N / m2 (Newton por metro cuadrado)1 Pa = 1 N / m2 (Newton por metro cuadrado)

100.000 Pa = 100 KPa = 1 bar

1 mm Hg = 1 Torr 1 atm = 760 Torr

Presión (conversiones)

p = ρ·g·h ⇒ 1 atm = 13600 · 9,81 · 0,760 = 101.396,16 Pa

2 Kgm1Kg1N22

Kg0336,1

cm10000

N81,9Kg1

N16,101396 =

1 atm = 1,0336 Kgf / cm2 = 1,013 bar

Tabla de equivalencias de presión

Atm Torr Bar Kg/cm2

Atm 1 760 1,013 1,0336

Torr 1,32 x 10-3 1 1,33 x 10-3 1,36 x 10-3, , ,

Bar 0 987 7 50 1 1 0193Bar 0,987 7.50 1 1,0193

2Kg/cm2 0,9674 735,294 0,981 1

Presión relativa

Pabs = Pamb + Prel

En neumática, una presión se considera como presión relativa, y se denomina comúnmente presión manométricarelativa, y se denomina comúnmente presión manométrica

Diferentes sistemas de indicación de presión

Ley de Boyle-Mariotte (1662)

A temperatura cte, los volúmenes ocupados por una masa gaseosa son inversamente proporcionales a las presionesgaseosa son inversamente proporcionales a las presiones que se les somete, es decir:

P V CtP . V = Cte

R. Boyle

También se puede escribir: 1662

P1 . V1 = P2 . V2 = Cte

E. Mariotte

121676

Isoterma del gas

Hipérbola equilátera

Ley de Boyle-Mariotte

Ley de Charles y Gay Lussac

A presión cte el volumen ocupado por una masa dada deA presión cte, el volumen ocupado por una masa dada de gas, es directamente proporcional a su temperatura absoluta.absoluta.

V1 / T 1 = V2 / T 2 = Cte

Gay Lussac (1802)

Jacques Charles (1787)15

Jacques Charles (1787)

Ley de Gay Lussac

A l t l ió b l t d dA volumen cte, la presión absoluta de una masa de gas determinada, es directamente proporcional a su t t b l ttemperatura absoluta.

P1 / T 1 = P2 / T 2 = Cte

Cuanto más se comprime un gas, más aumenta su temperaturatemperatura

Ecuación general de los gases perfectos

L l i t i bi iLas relaciones anteriores, se combinan para proporcionar la ecuación general de los gases perfectos.

P V / T = P V / T = CteP1 . V1 / T 1 = P2 . V2 / T 2 = Cte

Transformación adiabática

Volumen estándar

D bid l i t l i t l ióDebido a las interrelaciones entre volumen, presión y temperatura, es necesario referir todos los datos de ol men de aire a na nidad estandari adavolumen de aire a una unidad estandarizada.

El metro cúbico estándar, es la cantidad de 1,293 Kg de masa de aire a una temperatura de 0°C y a una presión de 760 mm de Hg (101.325 Pa)

Caudal

L id d bá i l t l ét i “Q” (C d l)La unidad básica para el gasto volumétrico “Q” (Caudal) es el metro cúbico normal por segundo m3N/s.

Prácticamente se usa litros por minuto (lN/ min)Prácticamente se usa litros por minuto (lN/ min)

Q = V / t = v · A

Ecuación de continuidad

v·SQ =QQQ ==

111 v·SQ =

v·SQ =2211 v·Sv·S =

2121 QQQ == 222 v·SQ =

Ilustración de la ecuación de Bernoulli

h·gP 2

ρ( )222

1 vv21

P −ρ=Δ22

22 ρρ 2

Humedad del aire

El i d l t ó f ti i t jEl aire de la atmósfera contiene siempre un porcentaje de vapor de agua.

La cantidad de humedad presente, depende de la humedad atmosférica y de la temperatura.y p

Cuando se comprimen grandes cantidades de aire seCuando se comprimen grandes cantidades de aire se produce una cantidad considerable de condensados

1 m3 de aire comprimido es capaz de retener sólo la misma p pcantidad de vapor de agua que 1 m3 de aire a presión atmosférica.

Humedad del aire

Humedad relativa

E l i t t l t id l d l d lEs el cociente entre el contenido real de agua y el del punto de condensación, se indica en tanto por ciento.

Cuando el aire se comprime su capacidad para contenerCuando el aire se comprime, su capacidad para contener humedad en forma de vapor es sólo la de su “volumen reducido”.reducido .

Por lo tanto, a menos que la temperatura suba sustancialmente, el agua será expulsada mediantecondensación.

Humedad relativa (Cálculos 1)

1 m3 1 m3 1 m3 1 m3

Si cogemos 4 m3 de aire atmosférico a 25ºC y HR del 70%Si cogemos 4 m3 de aire atmosférico a 25 C y HR del 70%.

Cada uno, según la tabla anterior, tiene:

23,76 · 0,70 = 16,632 g de agua

Humedad relativa (Cálculos 2)

Si un compresor los comprime hasta tener un solo m3

Tendremos 4 x 16 362 = 65 448 g de aguaTendremos 4 x 16,362 = 65,448 g de agua

P t t t d i t d l 100% 3 bPor tanto tendremos aire saturado al 100% a ~3 bares y 65,448 - 23,76 = 41,688 gramos de agua condensada

Humedad relativa (Problema 1)

3,5 m3 de aire atmosférico a 20°C y 65% de HR se comprimen en un calderín de 400 l ¿Qué cantidad de agua se condensará si la temperatura ¿ g pdentro es de 35°C, cuál es su presión?

0.4 m3

Tendremos 3,5 x 17,69= 61.92g de agua

Al 65% d HR l i t d á 61 92 0 65 40 25 dAl 65% de HR, el aire tendrá 61,92 x 0,65 = 40,25g de agua

A 35°C el calderín podrá retener como máximo p41,83 x 0,4 = 16,73g de agua

Por tanto se condensa 40 25 16 73 = 23 52g de agua28

Por tanto se condensa 40,25 - 16,73 = 23.52g de agua

Humedad relativa (Problema 1)

3,5 m3 de aire atmosférico a 20°C y 65% de HR se comprimen en un calderín de 400 l ¿Qué cantidad de agua se condensará si la temperatura ¿ g pdentro es de 30°C, cuál es su presión?

0.4 m3

2211 V·PV·P = 4,0·P5,3·1 2= atm75,8P2 =

Presión manométrica = 7,75 atm

Punto de rocío

El punto de rocío (PR) determina una temperatura t, a la cual el aire llega al punto de saturación; esto es, el aire

i t i t dse convierte en aire saturado.

Presión y caudal

Si i t i l ió d i l ió t d lSi no existe circulación de aire, la presión en todos los puntos del sistema será la misma.

Si existe circulación desde un punto hasta otro, querrá d i l ió l i t ldecir que la presión en el primer punto es mayor que en el segundo, es decir, existe una diferencia de presión.

Esta diferencia de presión depende:

• de la presión inicial

del caudal de aire que circula• del caudal de aire que circula

• de la resistencia al flujo existente entre ambas zonas31

Sección de orificio equivalente

Dicha relación se plasma en la siguiente ley (similar a la ley de Ohm en electricidad donde

Diferencia de potencial = Intensidad · Resistencia

Caida de presión = Caudal Area efectivaCaida de presión = Caudal · Area efectiva

Pero en vez de manejar el concepto de resistencia a la circulación de fluido se maneja el de facilidad a que circule es decir el área del orificiose maneja el de facilidad a que circule, es decir, el área del orificio equivalente S, o el Cv, o el Kv.

La sección de orificio equivalente “S” se expresa en mm2 y representa el área de un orificio sobre pared delgada que crea la misma relación entre presión y caudal que el elemento definido por él.

No existe proporcionalidad entre P y Q para una S dada debido a la compresibilidad del aire.

Caudal a través de las válvulas

El diagrama P/Q es un medio para determinar de forma simple y rápida el caudal de paso de un distribuidor.

• En abscisas se indican los valores de caudal en litros normales por minuto. lN/min

• En ordenadas se indican, a un caudal cero, las presiones de utilización

• Las curvas representan la evolución de las presiones de utilización, desde el caudal cero hasta el máximo

El caudal obtenido en este diagrama es válido para un elemento ( ál l t b í t ) ió i l t “S”(válvula, racor, tubería, etc.) con una sección equivalente “S” de 1 mm2

Diagrama P/Q

En el triángulo de la esquina inferior derecha el caudal de aire va a una velocidad próxima a la del sonido. Las curvas en esta zona caen verticalmente.

34En este caso, el caudal ya no depende de la diferencia de presión entre la entrada y la salida sino de la presión de entrada.

Diagrama P/Q

La velocidad crítica de paso se produce cuando la relaciónLa velocidad crítica de paso se produce cuando la relación entre las presiones de entrada y salida en la válvula cumplen la siguiente ecuación:

P1 + P2 ≥ 1,893 · (P2 + 1,013)

P1 P21 2

Introducción

NEUMÁTICA

Introducción.

Actuadores.

Válvulas.

Circuitos básicos neumáticosCircuitos básicos neumáticos.

Simbología neumática.1

Compresión del aire

Para que los elementos neumáticos de trabajo sean operativos, precisan ser alimentados con aire a presión. Los compresores son las máquinas encargadas de comprimir dicho aire reduciendo su

2las máquinas encargadas de comprimir dicho aire, reduciendo su volumen tanto más cuanto mayor sea la presión necesaria.

Accionamiento

Tipos de compresores

Compresores

COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTOCOMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO

ALTERNATIVOS ROTATIVOS

EMBOLO PALETADIAFRAGMA TORNILLO

Compresor de émbolo de una etapa

6Aire en la gama de 3 - 7 bares

Compresor de émbolo de dos etapas

Aire ~ 7 bares Tª final 120 ºC7

Aire 7 bares T final 120 C

Rendimiento global de commpresores de 1 y 2 etapas

Compresor de diafragma

• Aire hasta 5 bares

• Libre de aceite

• Caudales hasta 1.500 m3 / h

Compresor de paletas deslizantes

• Caudales 150 m3 / h y 7 bares3

10• Varias etapas 1.400 m3/h y 10 bares

Lubricación

• Tª final 190 ºC

11• Aceite de refrigerante

Compresor de tornillo

• Caudales > 24.000 m3 / h

12• Presión < 10 bares, 2 etapas < 30 bares

Turbocompresor radial

• Caudales > 220 000 m3 / h13

Caudales > 220.000 m / h

• Presión hasta 300 bares

Regulación

• Regulación por escape a la atmósfera.

• Regulación por intermitenciasRegulación por intermitencias.

• Regulación por bloqueo de aspiración.

• Regulación por apertura de aspiración

R l ió d i ió• Regulación de aspiración.

Regulación por escape a la atmósfera

Regulación por escape a la atmósfera. Alcanzada la presión g p p plímite, una válvula limitadora de presión expulsa a la atmósfera el exceso que se aporte. Sólo es apto para instalaciones muy pequeñas ya que supone una pérdida de aire

15pequeñas, ya que supone una pérdida de aire.

Regulación por intermitencias

Regulación por intermitencias El motor de accionamiento del compresor seRegulación por intermitencias. El motor de accionamiento del compresor se desconecta al llegar a una determinada presión y vuelve a conectarse al bajar la presión del sistema.E t l ió t l t t d á i í i i dEsta regulación se controla con un presostato de máxima-mínima y precisa de un calderín de almacenamiento de suficiente capacidad. Es un sistema apto para pequeñas potencias. Para potencias altas, las continuas paradas y puestas en

16marcha del motor pueden perjudicarlo.

Regulación por bloqueo de aspiración

Es un sistema utilizado en compresores rotativos y de émbolo. Bloqueada la aspiración, el compresor mantiene su trabajo en régimen de depresión y sin aporte de aire al sistema.

Regulación por apertura de aspiración

Se utiliza en compresores de émbolo de mayor capacidad que los anteriores. La válvula de aspiración se mantiene abierta, con lo que el pistón se mueve en vacío y con consumo mínimo de energía

18energía.

Regulación de aspiración

La variación de la abertura de aspiración nos permite adaptar laLa variación de la abertura de aspiración nos permite adaptar la producción al consumo. Se utiliza en compresores rotativos y centrífugos.

Refrigeración

E ñ l l t d f i ió• En compresores pequeños, las aletas de refrigeración se encargan de irradiar el calor.

• Los compresores mayores van dotados de un ventilador• Los compresores mayores van dotados de un ventilador adicional, que evacua el calor.

• En compresores de más de 30 KW de potencia, se emplea20

En compresores de más de 30 KW de potencia, se emplea refrigeración por aceite.

Lugar de emplazamiento

• La estación de compresión debe situarse en un local cerrado e insonorizado.

• El recinto debe estar bien ventilado y el aire aspirado debe ser lo más fresco limpio de polvo y seco posibledebe ser lo más fresco, limpio de polvo y seco posible.

Acumulador de aire comprimido

• Compensa las oscilaciones de presión en la red.• Permite tiempos de descanso en el compresor• Permite tiempos de descanso en el compresor• Facilita el enfriamiento del aire• Retiene las impurezas

22• Retiene las impurezas

Secado del aire

Una instalación de aire comprimido debe suministrar i l t d li i laire en los puntos de consumo, limpio, seco y con la

mínima pérdida de presión.

Si esto no se cumple, el resultado será: mayor desgaste en las máquinas, bajo rendimiento y más coste de q j yproducción.

Post-enfriador refrigerado por aire

La temperatura del aire comprimido de salida está 2415 °C por encima de la del aire de refrigeración

Post-enfriador refrigerado por agua

La temperatura del aire comprimido de salida está 10 °C por25

La temperatura del aire comprimido de salida está 10 C por encima de la del agua de refrigeración

Secador de aire por absorción

Agente secante:Agente secante: Yeso deshidratado o cloruro de magnesio que contiene en forma sólida cloruro de litio o cloruro de calcio.

Su consumo depende de Tª, HR, velocidad de paso del aire.

A presiones de 7 bar son posibles PR de 5º C

Secador de aire por adsorción

Sílicagel o alúmina activada enSílicagel o alúmina activada en forma granular.

Entre un 10% y un 20% del aireEntre un 10% y un 20% del aire seco pasa por la otra columna.

Son posibles PR de 30 ºCSon posibles PR de –30 ºC

Secador de aire por refrigeración

Es posible una temperatura de salida de 2 ºC

Separador de condensados

P = 1 bar (abs.)V = 10 mT = 25ºC

1ª ETAPA 2ª ETAPA 3ª ETAPA 4ª ETAPAP = 10 bar (abs.)V = 0.96 mT = 15ºC

3P = 10 bar (abs.)V = 1.18 mT = 80ºC

3P = 10 bar (abs.)V = 0.96 mT < 15ºC

3P = 1 bar (abs)V = 10 m3

T = 25ºC

P = 10 bar (abs)V = 1.18 m3

T = 80ºC

P = 10 bar (abs)V = 0.96 m3

T = 15ºC

P = 10 bar (abs)V = 0.96 m3

T < 15ºCMD = 70%H O= 166 gr ( Sin condensado)

T 15 CMD = 100%H O= 12 gr. ( Condensado)H O= 154 gr. ( No condensada)

MD = 26.2%H O= 166 gr ( Sin condensado)

MD= 100%MD = 70%H2O = 166 g

(Sin Condensado)

MD = 26.2%H2O = 166 g

(Sin Condensado)

MD = 100%H2O = 12 g

(Condensado)H2O = 154 g

MD = 100%

(No condensado)

CANTIDAD TOTAL DE AGUAEN EL AIRE COMPRIMIDO

EN MÁQUINA

166 - 152.4 = 13.6 gr.

CANTIDAD TOTAL DE AGUA EN EL AIRE COMPRIMIDO EN MÁQUINA

166 - 152.4 = 13.6 g

ENTRADA DE AIRE COMPRESOR POST-ENFRIADOR SEPARADOR DE CONDENSADO

3P = PRESION (bar abs.)V = VOLUMEN (m )T = TEMPERATURA ( º C)

CONDENSACION EN EL SEPARADOR

0 99 x 154 = 152 4 greficienciaP = PRESIÓN (bar abs.)V = VOLUMEN (m³)

CONDENSACIÓN EN EL SEPARADOR

ENTRADA DE AIRE COMPRESOR POST- ENFRIADOR SEPARADOR DE CONDENSADO

S fi i l li i ió d d d d l 99% t ñ

T = TEMPERATURA ( º C)MD = HUMEDAD RELATIVA ( %)

0.99 x 154 152.4 gr.eficiencia( )T = TEMPERATURA (ºC)MD = HUMEDAD RELATIVA (%)

(eficiencia 0.99) x 154 = 152.4 g

29Su eficacia en la eliminación de condensados es del 99%, su tamaño es compacto y no necesita sustitución del elemento interno

Filtro de línea

• El filtro debe tener una mínima• El filtro debe tener una mínima caida de presión y capacidad para eliminar la contaminación, los vapores de aceite y el agua procedente del compresor.

• No tiene deflector.

• Cartucho de cambio rápido

Purga automática de flotador

t b ítubo guíaflotadorfiltro

válvula de aliviopistón de resortevástago de accionamiento manual

Distribución del aire

• El diámetro de las tuberías debe elegirse de manera que si el consumo aumenta, la pérdida de presión entre él depósito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (0,1 bar).

• Se dimensionarán generosamente las tuberias.Se dimensionarán generosamente las tuberias.

Tendido de la red de aire

Línea principal con final en línea muerta

Línea principal en anillo

Líneas secundarias

Dimensionado de las tuberias

ΔP f (L Q D P)37

ΔP =f (L, Q, D, P)

Dimensionado de las tuberias

38D= f(P, ΔP, Q)

Pérdidas por accesorios

Accesorio 15 20 25 30 40 50 65 80 100 125DIÁMETRO NOMINAL DE TUBERÍA

Codo Elbow 0,3 0,4 0,5 0,7 0,8 1,1 1,4 1,8 2,4 3,2

15 20 25 30 40 50 65 80 100 125

Curva a 90º 0,1 0,2 0,2 0,4 0,5 0,6 0,8 0,9 1,2 1,5

Codo a 90º 1,0 1,2 1,6 1,8 2,2 2,6 3,0 3,9 5,4 7,1,0 , ,6 ,8 , ,6 3,0 3,9 5, ,

Curva a 180º 0,5 0,6 0,8 1,1 1,2 1,7 2,0 2,6 3,7 4,1

Válvula esfer. 0,8 1,1 1,4 2,0 2,4 3,4 4,0 5,2 7,3 9,4

Válvula comp. 0,1 0,1 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,9 1,2

“T” estándar 0,1 0,2 0,2 0,4 0,4 0,5 0,7 0,9 1,2 1,5, , , , , , , , , ,

“T” lateral 0,5 0,7 0,9 1,4 1,6 2,1 2,7 3,7 4,1 6,4

Material de las tuberias

Rígidos Semirrígidos Flexiblesg gCobre Nylon NylonLatón Poliamida CauchoAcero TeflónPU duro Poliuretano PU maleable

• Las tuberías deben poderse desarmar fácilmente, ser resistentes a la corrosión y de precio módico.es ste tes a a co os ó y de p ec o ód co

• Las tuberías que se instalen de modo permanente se montan preferentemente con uniones soldadasmontan preferentemente con uniones soldadas.

Derivaciones hacia los receptores

Los tubos flexibles de goma solamente han deLos tubos flexibles de goma solamente han de emplearse en aquellos casos en que se exija una flexibilidad en la tubería y no sea posible instalar tuberíasflexibilidad en la tubería y no sea posible instalar tuberías de plástico por los esfuerzos mecánicos existentes.Son más caros y no son tan manipulables como lasSon más caros y no son tan manipulables como las tuberías de plástico.

Las tuberías de polietileno y poliamida se utilizan cada vez más en la actualidad para unir equipos de maquinaria.vez más en la actualidad para unir equipos de maquinaria. Con racores rápidos se pueden tender de forma rápida, sencilla y económica.y

Conexión por inserción

tuboanillo exterior

reducción del diámetro anterior

Conexión por introducción (INSTANTÁNEA)

Conexión autoestanca

Introducción

NEUMÁTICA

Introducción.

Actuadores.

V íVacío.

Válvulas de control direccional.

Filtro estándar con purga manual y automática

La separación del agua y del aceite se produce por una rotación rápida del aire, provocada por un deflector a la entrada.

Partículas < 5 micras2

Partículas < 5 micras

Filtro micrónico

No tiene deflector a la entrada.

El vapor de agua y la neblina de agua se convierten en líquido por g q puna acción coalescente dentro del material filtrante, formando

í t l t hasí unas gotas en el cartucho filtrante que se recogen en el fondo del vaso.

El filtro submicrónico filtra hasta 0,01 micras,

Definición esquemática de 7 grados de filtraje

a – Filtro micrónicob Filtro sub micrónicob – Filtro sub- micrónicoc – Filtro eliminador de oloresd – Secador por absorción

4TABLA

Regulador de presión estándar

Gráficas del regulador de presión estándar

Función de descarga

Regulador de presión compensado

Regulador de presión pilotado internamente

Filtro-regulador

Regulador de presión con válvula antirretorno

Regulador con antiretorno

Regulador proporcional de la presión

Se varía la presión de salida de forma continuada en función deforma continuada en función de una señal de mando.

Válvula de arranque progresivo

Tiene como misión, poner bajo presión un circuito neumático de una maneraun circuito neumático, de una manera progresiva. De esta forma, el aire penetrará en las válvulas de potencia y p p ylos cilindros paulatinamente, evitando accidentes a causa de movimientos muy rápidos e incontroladosmuy rápidos e incontrolados.

Multiplicador de la presión

Ventajas de sistemas no lubricados

• Ahorro en el coste del equipo de lubricación, aceite y mantenimiento.

• Es más limpio (industrias alimenticia y farmacéutica).

• La atmósfera queda limpia de aceite, para un ambiente de trabajo más sano y más seguro.

Lubricador proporcional

Lubricador por inyección

Para la lubricación de herramientas neumáticas rotativas.18

Lubricador de microniebla

19Para circuitos con muchas curvas

Lubricador para engrase centralizado

El principio básico de este sistema consiste en hacer burbujear el aire l l h d it d é d dif i d ió

20en el lecho de aceite, después de provocar una diferencia de presión que garantice este burbujeo.

Lubricador por burbujeo con amplificador

Unidad de filtro-regulador-lubricador

Introducción

NEUMÁTICA

Introducción.

Teoría del aire comprimido.Teoría del aire comprimido.

Compresión y distribución del aire.

ActuadoresActuadores. Actuadores especiales

Vacío.

VálvulasVálvulas.

Cilindro de baja velocidad CX

• Baja velocidad uniforme• Baja velocidad uniforme.• Velocidad mínima 0,5 mm/s• Presión de trabajo mínima 0,025 MPa

2• Tamaños φ 10 a 40

Aplicación del cilindro de baja velocidad CX

• Transporte a bajas velocidades de piezas que no toleran choques.p j p q q• Fuerza de empuje estable.• Salas limpias.

3• Industria electrónica.

Aplicación del cilindro de baja velocidad CY

Transporte a bajas velocidades• Transporte a bajas velocidades.

• Fuerza de empuje estable.

4• Industria electrónica.

Características del cilindro con guías MGP

Ventajas:C id dCompacidad.Robusted.Precisión.Gran capacidad de esfuerzos.

• Guías con casquillos o rodamientos.q• Bloqueo mecánico o unidad de bloqueo.• Amortiguación elástica o neumática.• Guías estándar o reforzadas

5• Guías estándar o reforzadas.• Cojinetes lineales a bolas o de alta presión.

Aplicación del cilindro con guías MGP

• Manipulación.p• Cilindro tope.• Cilindro elevador.

6• Ensamblaje de piezas.

Cilindro con unidad de bloqueo

Un cilindro puede estar provisto de una cabeza de bloqueo al final de laUn cilindro puede estar provisto de una cabeza de bloqueo al final de la culata delantera estándar. Se podrá sujetar así el vástago del cilindro en cualquier posición. La acción de bloqueo es mecánica. Eso asegura q p q gque el vástago del émbolo esté sujeto correctamente, aún cuando esté bajo carga completa.

Cilindro con unidad de bloqueo CBQ2

• Cilindro compacto• Cilindro compacto.• Bloqueo mecánico del vástago en uno de sus extremos.• Posibilidad de desbloqueo manual.

8• Prevención de caidas de la carga y/o atrapamientos.

Aplicación del cilindro con unidad de bloqueo CBQ2

• Manipulación de cargas suspendidas o elevadasManipulación de cargas suspendidas o elevadas.• Fabricantes de maquinaria especial.• Seguridad anticaidas de carga en extremos de carrera.

9Seguridad anticaidas de carga en extremos de carrera.

• Elevadores de carga con guiado externo.

Cilindro de vástagos paralelos

Su fuerza total es la suma de los dos10

Su fuerza total es la suma de los dos

Cilindro con vástago antigiro

Cilindro antigiro MGZ

• Superficie doble en la carrera de extensión.• Reducidas dimensiones.

Características

• Conexión centralizada en la culata posterior.• Doble fuerza en espacio reducido.

G ia antigiro innecesariaVentajas

12• Guia antigiro innecesaria.• Gran resistencia a momentos.

Aplicación del cilindro antigiro MGZ

• PrensadosPrensados.• Elevadores.• Impulsores.

13Impulsores.

• Estampaciones.

Aplicación del cilindro antigiro CY1F

Actuador plano

Si realizamos un émbolo con la misma área efectiva que uno redondoSi realizamos un émbolo con la misma área efectiva que uno redondo, esto es, con la misma f teórica pero con forma ovalada, obtendremos un actuador con cubierta exterior rectangular, más plana y que además lleva

g , p y qincorporada la condición antigiro

Cilindro de doble vástago

Se utiliza para accionar una mesa de carrera larga.

La guía y la rigidez extra se obtienen al ser fijos los t d l á t d l é b l i t lextremos del vástago del émbolo, mientras que el cuerpo

se mueve con la mesa.

Aplicación del cilindro de doble vástago

Cilindro tándem

Se obtiene en el vástago una fuerza de casi el doble d l d ili d l d l i diá tde la de un cilindro normal del mismo diámetro. Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado, no siendo posible utilizar cilindros de un diámetro mayor.

Cilindro multiposicional de tres posiciones

Cilindro multiposicional RZQ

φ vástago 70% del émbolo.φ g0,002 mm de repetibilidad en paradas intermedias.3 posiciones con sólo un pequeño incremento en la longitud total.R i t l t l l á t d φ d

20Resiste a cargas laterales ya que el vástago es de φ grande.Las carreras intermedias pueden escogerse de 5 en 5 mm.

Aplicaciones del cilindro multiposicional RZQ

• Maquinaria en general• Maquinaria en general.

• Equipos de transferencia entre distintos niveles o posiciones intermedias

21posiciones intermedias.

Unidad deslizante

vástagos

La unidad deslizante es un actuador lineal de precisión, de 22dimensiones compactas, que se puede utilizar en robots para

fabricación y ensamblaje

Cilindro de tope

Cilindro de tope con amortiguación

Cilindro de tope RS1H

• Cilindro de diseño compacto construido con amortiguador p ghidráulico que permite parar las cargas suavemente.

• Regulación de la capacidad de amortiguación.L d t d i d d 90 90°

25• Leva de tope que puede ser girada de 90 en 90°

Cilindro de tope RS1H

D l ió d d l t d f• Deceleración y parada de palets de forma suave.

• Transporte.

26• En instalaciones de manutención.

Cilindro compacto

Cilindros sin vástago

a) puertas corredizas c) para alimentación

b) para corte d) para manipulación oselección del producto en el proceso

28selección del producto en el proceso

Cilindros sin vástago de transmisión magnética

cursorimanes de arrastre

En los cilindros sin vástago magnéticos el émbolo vaEn los cilindros sin vástago magnéticos, el émbolo va dotado de un imán que arrastra, en su desplazamiento, al cursor exterior el cual se desplaza a lo largo de la camisacursor exterior, el cual se desplaza a lo largo de la camisa.

Cilindros sin vástago de transmisión mecánica por fleje

Los cilindros sin vástago mecánicos presentan una ranura a lo largo de laLos cilindros sin vástago mecánicos presentan una ranura a lo largo de la camisa para permitir el desplazamiento del émbolo solidario al cursor exterior. Dos juntas de acero procuran la estanqueidad de estas ranuras.j p qAdemás de la reducción de espacios, estos cilindros no presentan problemas de pandeo. Es posible encontrar cilindros de longitudes superiores a los 5 m. de carrera.

Cilindros sin vástago de transmisión mecánica por cable

Un cable o fleje transmite el movimiento del émbolo a un cursor exterior

31a un cursor exterior.

Cilindro sin vástago de perfil bajo MY2H

Guiado preciso mediante 1 o 2 railes prismáticos y patines de bolasGuiado preciso mediante 1 o 2 railes prismáticos y patines de bolas.Carreras hasta 1500 mmAlta capacidad de carga.

32Amortiguación hidraúlica en finales de carrera.

Aplicación del cilindro sin vástago MY2H

• Manipulación.• Sistemas de pick-place de alta velocidad y alta precisión.• Combinación con otros cilindros sin vástago o con actuadores eléctricos

Cilindro sin vástago de arrastre magnético CY1F

Aplicación del cilindro sin vástago MY2H

• Maquinaria de la industria electrónica de transporte de piezas.

Cilindro sin vástago MY3

Baja altura.Reducida longitud total.

36Reducida longitud total.Con amortiguación elástica o neumática.

Aplicación del cilindro sin vástago MY3

• Maquinas de ensamblaje.• Transferizaciones.

Mesa lineal de traslación

Mesa lineal de traslación de carrera larga MXY

• Cilindro sin vástago de arrastre magnético integrado.

• Construcción con guía lineal que proporciona diseño compacto, ligero y de gran rapidez.

39• Varios tipos de regulación de carrera.

Aplicación de la mesa lineal de traslación de C.L. MXY

• Como actuador mesa lineal donde se requiera carrera larga• Como actuador-mesa lineal donde se requiera carrera larga.• Fabricante de maquinaria pick-place.• Transporte de componentes para industrias electrónica

40• Transporte de componentes para industrias electrónica.• Industria óptica.

Introducción

I t d ió

NEUMÁTICA

Introducción.

Teoría del aire comprimido. p

ActuadoresActuadores. Actuadores de giro

Vacío.

Válvulas de control direccionalVálvulas de control direccional.

Actuador de giro mediante piñón-cremallera

El eje de salida tiene tallado un piñón que engrana con una cremallera que está unida a un émbolo doble.

Los ángulos de rotación varían entre 90° y 180°varían entre 90 y 180 .

Mesa giratoria piñón-cremallera MSQ

• Amortiguadores hidráulicos externos.g• Rodamientos de bolas.• Orificios de posicionamiento.• Gran capacidad de Ec admisible

3• Gran capacidad de Ec admisible.• Alta precisión y rapidez.

Aplicación de la mesa giratoria piñón-cremallera MSQ

M i l ió• Manipulación.

• Industria del automóvil.

4• Montaje de piezas.

Actuador de giro por paletas

La presión del aire actúa sobre una paleta que está unida al eje de salida.

Mesa giratoria de alta precisión (paletas) MSUA

• Dos filas de rodamientos de bolas.• Agujeros de posicionamiento• Agujeros de posicionamiento.• Tornillos de regulación del ángulo de giro• Detección magnética

6• Detección magnética.• Alta precisión y rigidez.

Aplicación mesa giratoria de alta precisión (paletas) MSUA

• Manipulación con giros de precisiónManipulación con giros de precisión.

• Robótica.

7• Fabricantes de maquinaria especial.

Actuador de giro con doble cremallera y piñón

Capaz de sustentar cargas elevadas con relación a su tamaño y girarlas con suavidad y precisión.y p

Actuador de giro CRJ

• Construcción fuerte de eje, guía y rodamiento.• Gran carga admisible.• Tope externo incluido.

p• Flexibilidad de montaje.

Aplicación del actuador de giro CRJ

• ManipulaciónManipulación.• Giros.• Microelectrónica.

10• Industria textil.

Actuador rotolineal

Para la manipulación de piezas pequeñas en máquinas automatizadas, mecanismos robotizados, posicionamientos o cargas y descargas de

t d t b j11

puestos de trabajo.

Introducción

I t d ió

NEUMÁTICA

Introducción.

Teoría del aire comprimido. p

ActuadoresActuadores. Pinzas

Vacío.

Válvulas.Válvulas.

Pinza con apertura angular

Un émbolo está unido por el vástago a un sistema de dedos con puntos giratorios que, a su vez portan un sistema de rodadura que pu os g a o os que, a su e po a u s s e a de odadu a quese desliza sobre una pista. Cuando la presión aparece en la cámara superior del émbolo, los dedos de las pinzas cierran hasta completar l id L t ibl d l ió d l

2el recorrido. La apertura es posible, evacuando la presión de la cámara superior e introduciéndola por la inferior.

Pinza angular de gran esfuerzo prensil

El mecanismo de transmisión articulado de la pinza origina una elevada y estable fuerza prensil cuando los dedos están cerrados, incluso ante

3y estab e ue a p e s cua do os dedos está ce ados, c uso a teun descenso de la presión.

Pinza angular MHCR

Aplicación de la pinza angular MHCR

Pinza con apertura paralela

Pinza autocentrante

Un mecanismo de piñon-cremallera proporciona a los dedos 8un movimiento lineal, sincronizado y autocentrante

Pinza con apertura a 180 grados

Introducción

NEUMÁTICA

Introducción.

Actuadores.

V iVacio.

Válvulas.

Sistema de elevación por vacío

Ventosa

Eyector de vacío. Efecto Venturi

Medición de vacío

Características de aspiración

Consideración sobre el cierre de la ventosa

Tipos de ventosa I. Según la forma geométrica

Tipos de ventosa II. Según la forma geométrica

Regulador proporcional de la presión

Vacuostato

Circuito básico de vacío

INTRODUCCIÓN

NEUMÁTICA

Introducción.

Actuadores.

Vacío.

VálvulasVálvulas.

VÁLVULAS

Las válvulas son elementos que mandan o regulan la gpuesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión del aire. Según norma DIN 24300 y recomendaciones CETOP, se subdividen en cinco grupos:

• Válvulas de vías.

• Válvulas de bloqueo.

• Válvulas de presión• Válvulas de presión.

• Válvulas de caudal.

• Válvulas de cierre.

VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS

Se denomina vía a cada uno de los orificios a través de los cualespuede circular el aire en su proceso de trabajo o evacuaciónpuede circular el aire en su proceso de trabajo o evacuación.

En válvulas dotadas de pilotaje neumático la conexión que permite laEn válvulas dotadas de pilotaje neumático, la conexión que permite la entrada de aire para el control de la válvula no se considera vía, ya que se trata de un sistema de accionamiento.

Posiciones

El número de posiciones de maniobra de una válvula está determinado por el número de posibilidades diferentes de comunicar las vías entre sí.

Dos posiciones

Tres posiciones

Representación esquemática de una válvula

Las líneas representan tuberías o conductos. Las flechas, el sentido de la circulación. La posición de paso abierto para una válvula se

t di d fl h drepresenta por medio de una flecha de un extremo a otro del cuadrado.

Las posiciones de cierre dentro de las casillas pse representan mediante una línea cortada, esto simboliza la interrupción de flujo.

Símbolos (1).

Símbolos (2).

Método de cierre hermético en las válvulas

Válvulas de asiento

En estas válvulas, los empalmes se abren y cierran por medio de bolas, discos, placas o conos.La estanqueidad se asegura de una manera muy simple, generalmente por juntas elásticas.Los elementos de desgaste son muy pocos y, por tanto, estas válvulas tienen gran duración. Son insensibles a la suciedad y muy robustas.

Válvula distribuidora de asiento 2/2

Válvula distribuidora de asiento 3/2 NC

Al producirse el cambio de Primero se cierra el escape ypposición, existe un instante en el que las tres vías están comunicadas

Primero se cierra el escape y después se comunican P y A.

11comunicadas.

Válvula distribuidora de asiento 3/2 NA

Válvula distribuidora de asiento 3/2 NC

Válvula distribuidora de corredera

En estas válvulas, los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de émbolo, una corredera plana de émbolo o una corredera

i t igiratoria.

La presión del aire no actúa sobre el sistema de accionamiento, lo que permite que las fuerzas precisas , q p q psean menores que en las válvulas de asiento. Por el contrario, los desplazamientos necesarios son más

pelevados.

V.D. 5/2 con juntas en la corredera

Las juntas tóricas están fijadas en las ranuras de la corredera y se mueven en un alojamiento metálico

15corredera y se mueven en un alojamiento metálico.

V.D. 5/2 con juntas en el cuerpo

Las juntas están fijadas en el cuerpo de la válvula y mantienen su posición por medio de separadores.

V.D. 5/2 con corredera de anillo ovalado

Ningún anillo tiene que cruzar frente a un mecanizadoNingún anillo tiene que cruzar frente a un mecanizado, sino solamente abrir o cerrar su propio asiento.

V.D. 5/2 con corredera sin juntas

Las válvulas de corredera metálica con superficies deLas válvulas de corredera metálica con superficies de contacto ajustadas, tienen una resistencia de rozamiento muy baja un funcionamiento cíclico rápido y una duraciónmuy baja, un funcionamiento cíclico rápido y una duración extremadamente larga.

Válvula de 5 vias

Válvula de 5 vias en un robot soldador

Características constructivas

Asiento CorrederaAsiento• Cierre y apertura por medio

de bola o disco.

Corredera• La apertura o cierre de la válvula serealiza mediante una corredera dede bola o disco.

• Fuerza de accionamiento elevada.• Desgaste mínimo.

P d d l l d

realiza mediante una corredera deémbolo.

• La fuerza necesaria para accionar laál l ñ• Paso de caudal elevado con

desplazamiento mínimo. • Tiempo de respuesta corto.

válvula es pequeña.• El desplazamiento que se requiere

es grande. Tiempo de respuesta corto.• Cierre estanco.

es grande.• Estanqueidad difícil.

VÁLVULAS DE BLOQUEO

Las válvulas de bloqueo o antirretorno, son válvulas que permiten el paso de aire en un solo sentido.

La obturación en uno de los sentidos se puede conseguir mediante una bola, cono, disco o incluso una simple membrana; solución, esta última, que podemos observar en las bombas de las bicicletas.

Válvulas antirretorno

Válvulas antirretorno pilotada

VÁLVULAS DE CIERRE

CLASIFICACION DE LOS ACCIONAMIENTOS

Accionamiento directo: el órgano de mando está directamente montado sobre la válvula y actúa sobre su sistema de apertura o cierre (corredera o y p (émbolo). Se dividen en:

1. Mecánicos.2. Musculares.3. Neumáticos.4. Eléctricos.

Accionamiento indirecto: el sistema de accionamiento actúa sobre un elemento auxiliar que transmite la señal a la válvula. Este accionamiento puede ser:

1. Servopilotaje.2. Pilotaje diferencial.

263. Pilotaje por depresión.

Accionamiento directo

Muscular ⇒Muscular ⇒

áMecánico ⇒

Neumático ⇒

Eléctrico ⇒

Accionamiento mecánico

Accionamientos manuales

Accionamientos manuales monoestables

Accionamientos manuales biestables

Válvula 3/2, pilotaje neumático, retorno por muelle y presión

U ál l t bl il t d i i dUna válvula monoestable pilotada por aire es accionada por la presión del aire que actúa sobre un émbolo, y retorna a su posición normal gracias a un retorno neumático unsu posición normal gracias a un retorno neumático, un resorte mecánico o una combinación de ambos, cuando se elimina la presión de la señal

30se elimina la presión de la señal

Válvula 5/2 con doble pilotaje neumático (biestable)

Pilotaje por depresión

Su funcionamiento seSu funcionamiento se basa en la caída de presión motivada por la salida del aire que actúa permanentemente sobre l b d il t jla cabeza de pilotaje

Pilotaje diferencial

Servopilotaje muscular

En las válvulas de asiento cuanto mayor sea la sección del elemento que tenemosEn las válvulas de asiento, cuanto mayor sea la sección del elemento que tenemos que mover, mayor será la fuerza necesaria para su accionamiento. Una forma de facilitar el accionamiento de la válvula consiste en un pilotaje combinado, de forma que se controla la válvula principal con otra accesoria (piloto) integrada en la

34que se controla la válvula principal con otra accesoria (piloto) integrada en la primera.

Válvula 5/2 con accionamiento mecánico servopilotado

Servopilotaje eléctrico

Electroválvula servopilotada moestable

Electroválvula servopilotada biestable

VÁLVULAS DE CAUDAL

Regulan la cantidad de fluido que las atraviesa por unidad de tiempo (caudal)de tiempo (caudal).

Su función dentro del circuito neumático será influir sobre la velocidad final del elemento de trabajo o provocar retardos en los circuitos de mando (temporizadores).

• Válvula de estrangulación.

• Válvula reguladora de caudal unidireccional.

• Válvula de escape rápido.

Válvulas de estrangulación

Es una válvula que produce un estrechamiento en laEs una válvula que produce un estrechamiento en la conducción, de forma que origina una disminución del caudal que la atraviesa.q

Válvula reguladora de caudal unidireccional.

Si se pretende regular el caudal en un solo sentido seráSi se pretende regular el caudal en un solo sentido, será preciso disponer de un estrangulador y un antirretorno montados sobre el mismo cuerpomontados sobre el mismo cuerpo.

Válvula reguladora de caudal unidireccional.

CONTROL DE LA VELOCIDAD DE UN CILINDRO

La velocidad final de un actuador neumático varíaLa velocidad final de un actuador neumático varía, según la aplicación, entre 0,1 y 1 m/s. Su valor depende de:depende de:

• La relación entre la fuerza de empuje y la fuerzaLa relación entre la fuerza de empuje y la fuerza resistente.L ió id l l á d d• La presión residual en la cámara de descarga.

• El caudal de alimentación en la cámara de trabajo.

Regulación de la velocidad

Métodos de regulación de la velocidad:Métodos de regulación de la velocidad:

Regulación de la alimentación del cilindro• Regulación de la alimentación del cilindro.• Regulación del escape del cilindro.• Regulación de los escapes del distribuidor.

Control del aire de alimentación

Este control debe emplearse en casos especiales, ya que p p y quna carga en el sentido de movimiento del émbolo aceleraría éste por encima del valor ajustado y el cilindro quedaría a merced de la inercia.

El movimiento se produce a tirones, como consecuencia de que cada pequeño avance ocasiona una caída de presión que se recupera con la llegada de más aire comprimido.

Su aplicación se recomienda únicamente en cilindros de simple efecto poco ol mensimple efecto y poco volumen.

Control del aire de escape

Este método consiste en dejar circular el aire librementeEste método consiste en dejar circular el aire libremente hacia la cámara de trabajo y regular el aire que sale de la cámara de descarga. Para ello, se coloca un estrangulador g , gen la línea de escape.

El d l i t d l á t áEl desplazamiento del vástago es más uniforme y suave, ya que se efectúa una retención en el aire de la cámararetención en el aire de la cámara estrangulada, lo que origina un colchón de aire que amortigua el avancede aire que amortigua el avance

Control de los escapes del distribuidor

En algunas aplicaciones los reguladores se colocan en losEn algunas aplicaciones, los reguladores se colocan en los escapes del distribuidor.

La utilización de una válvula de cinco vías permite un control independiente en ambos sentidos Para ello secontrol independiente en ambos sentidos. Para ello se colocan los reguladores en las conexiones de escape.

Ésta es la principal diferencia práctica entre un distribuidor 4/2 y un 5/2.4/2 y un 5/2.

Válvula de escape rápido

Para facilitar el escape, la sección de R suele ser tres veces mayor que la de P

Aplicación

Al accionar la electroválvula, la cámara A se descomprime y l t d l i T i lprovoca el retroceso de la pieza T, que cierra la

comunicación de O con el depósito C, a la vez que permite la salida brusca del aire por el tubo expulsor

49la salida brusca del aire por el tubo expulsor.

Aplicación

S h l l d l id d d lid d l iSe aprovecha la elevada velocidad de salida del aire a través del orificio de escape, al que se conecta una tobera

50tobera.

Silenciador de escape

Son elementos que se emplean para reducir al mínimo o amortiguar el ruido que producen los escapes de aire a la atmósfera y, a la vez, proteger al elemento en que

t d d l t d d ivan montados de la entrada de impurezas.

• Bronce poroso sinterizado.

• Plástico

VALVULA SELECTORA DE CIRCUITOS

TIPOS DE CABLEADO DE VÁLVULAS

RELACIÓN ENTRE FACTORES DE CAUDAL

Introducción

NEUMÁTICA

Introducción.

Actuadores.

V íVacío.

Válvulas.

Diagrama espacio-fase

Se representa el estado de los cilindros en cada fase en función del espacio:

Diagrama espacio-tiempo

Se representa el estado de los cilindros en cada fase en función del tiempo:función del tiempo:

Diagrama de mando

En este diagrama se incluyen los campos de activación de cada uno de los4

En este diagrama se incluyen los campos de activación de cada uno de los finales de carrera que intervienen.

Introducción

NEUMÁTICA

Introducción.

Actuadores.

V íVacío.

Válvulas.

Transmisión de la energía

Equipos de línea

Componentes mecánicos

Accionamiento mecánico

Accionamiento muscular y neumático

Accionamiento eléctrico, combinados

Cilindros neumáticos

Motores neumáticos, Transformación de energía

Válvulas distribuidoras

Válvulas de bloqueo, y lógicas

Válvulas de presión y de caudal

Otros elementos

Símbolos especiales de mando sin contacto

NEUMÁTICA INDUSTRIAL

Práctica 1. Mando directo de un CSE

Objetivos

• Comprender el funcionamiento del CSE y su mando directo con una válvula 3/2 NC.

Descripción Mediante una válvula 3/2 NC accionada por pulsador se tiene que mandar un cilindro de SE de forma que al pulsarlo, el cilindro salga y al dejar de accionar el pulsador, el cilindro vuelva a la posición inicial.

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema con la simbología normalizada CETOP 2. Conectar los elementos neumáticos en el panel de montaje y comprobar su funcionamiento 3. Detallar la relación de material necesario 4. Estudiar el diagrama de fases

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Práctica 2. Mando indirecto de un CSE

Objetivos • Comprender el funcionamiento del mando indirecto mediante una válvula monoestable

de potencia pilotada por aire, con otra válvula 3/2 de mando por pulsador.

Descripción • Un cilindro de simple efecto se moverá mediante el efecto de una válvula 3/2

monoestable de potencia pilotada por aire y retorno por muelle. (También puede usarse una válvula 5/2 monoestable, tapándole una de las dos vías y convirtiéndola en una 3/2).

• Con el accionamiento de una segunda válvula 3/2 NC accionada por pulsador, se dará la señal correspondiente para accionar la válvula que moverá el cilindro.

• El cilindro saldrá al apretar el pulsador y entrará al dejar de pulsarlo

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema con la simbología normalizada CETOP 2. Conectar los elementos neumáticos en el panel de montaje y comprobar su funcionamiento 3. Detallar la relación de material necesario 4. Estudiar el diagrama de fases

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Práctica 3. Mando directo de un CSE. Ampliación

Objetivos • Comprender como se puede variar la velocidad de un cilindro.

Descripción Mediante una válvula 3/2 NC accionada por pulsador se tiene que mandar un cilindro de SE de forma que al pulsarlo, el cilindro salga y al dejar de accionar el pulsador, el cilindro vuelva a la posición inicial. El sistema estará alimentado desde una UTA.

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema con la simbología normalizada CETOP 2. Conectar los elementos neumáticos en el panel de montaje y comprobar su funcionamiento 3. Detallar la relación de material necesario 4. ¿Varía la velocidad de avance y retroceso al modificar el valor de la presión en el regulador

de presión de entrada? ¿Por qué? 5. ¿Con que elemento se puede controlar la velocidad de avance y de retroceso manteniendo

constante la presión de entrada?

Esquema

Material necesario También puede utilizarse una válvula 5/2 Monoestable tapando una de las 2 vias, obtendremos una 3/2 NC o NA Ref SAI 2023

Respuestas

Práctica 4. Mando indirecto de un CDE. Ampliación

Objetivos • Ver las diferencias constructivas y funcionales entre un CSE y uno DE. • Comprender el funcionamiento del mando indirecto mediante una válvula

monoestable de potencia pilotada por aire con otra válvula 3/2 de mando por pulsador.

Descripción • Un CDE se moverá mediante el efecto de una v 5/2 monoestable de potencia pilotada

por aire y retorno por muelle. • Con el accionamiemnto de una segunda v 3/2 accionada por pulsador, se dará la señal

correspondiente para accionar la válvula que moverá el cilindro. • El cilindro saldrá al apretar el pulsador y entrará al dejar de pulsarlo.

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema con la simbología normalizada. 2. Conectar los elementos neumáticos en el panel de montaje y comprobar su funcionamiento. 3. Detallar la relación de material necesario. 4. Estudiar el diagrama de fases. 5. Estudiar la posibilidad de poder realizar el mando directo con una V 5/2 accionada por

pulsador.

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Práctica 5. Mando de un CDE desde dos lugares independientes.

Objetivos • Comprender el funcionamiento de la válvula selectora o función lógica "OR", como

elemento de conexión de señales en paralelo.

Descripción • Un cilindro de doble efecto saldrá cuando se apriete cualquiera de los dos pulsadores

(M1 y M2), o los dos al mismo tiempo. Al dejar de apretarlos el cilindro volverá a la posición inicial.

• El cilindro se moverá por el efecto de una válvula 5/2 monoestable de potencia.

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema con la simbología normalizada. 2. Conectar los elementos neumáticos en el panel de montaje y comprobar su funcionamiento. 3. Detallar la relación de material necesario. 4. Estudiar el diagrama de fases. 5. Conectar los dos pulsadores neumáticos directamente en paralelo sin la función lógica OR.

Observar si el funcionamiento del circuito es el mismo. ¿Por qué? 6. Si se conectan señales de presión diferentes por cada lado de la válvula selectora, ¿cúal

actuaría sobre el cilindro?

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Respuestas

Práctica 6. Mando de un CDE desde dos lugares simultaneos.

Objetivos • Comprender el funcionamiento de la V de simultáneidad o función lógica "AND" como

elemento de conexión de señales en serie.

Descripción • Un CDE saldrá cuando se aprieten simultáneamente dos pulsadores M1 y M2. Al dejar

de apretarlos el cilindro volverá a la posición inicial. Si sólo se aprieta un sólo pulsador, el cilindro no saldrá.

• El C se moverá por el efecto de una V5/2 monoestable de potencia.

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema con la simbología normalizada. 2. Conectar los elementos neumáticos en el panel de montaje y comprobar su funcionamiento. 3. Detallar la relación de material necesario. 4. Estudiar el diagrama de fases. 5. Conectar los dos pulsadores neumáticos directamente en serie sin la función lógica AND.

Observar si el funcionamiento del circuito es el mismo. 6. Si las señales de presión que vinieran por cada lado de la válvula de simultaneidad fueran

diferentes, ¿Qué pasaría?

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Respuestas

Práctica 7. Aumento de la velocidad de un CDE

Objetivos

• Ver que válvula nos permite aumentar más de lo normal la velocidad de salida de un cilindro de DE.

• Estudiar las posibles combinaciones lógicas de conexión de diferentes elementos de mando.

Descripción

• El accionamiento del cilindro se realizará mediante una válvula de potencia monoestable que se activará a través de tres pulsadores neumáticos. Dos pulsadores M1 y M2 harán salir el vástago del cilindro al apretarlos simultáneamente y el otro M3 lo hará salir independientemente de los otros dos. Si no se aprieta ningún pulsador el vástago permanecerá adentro.

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema con la simbología normalizada. 2. Conectar los elementos neumáticos en el panel de montaje y comprobar su funcionamiento. 3. Detallar la relación de material necesario. 4. Estudiar el diagrama de fases. 5. Realizar otro circuito en el que se puedan regular las velocidades de salida y aumentar la

velocidad de entrada de un CDE.

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Respuestas

Práctica 8. Mando de un CDE y SE con válvula biestable

Objetivos • Ver las diferencias constructivas y funcionales entre la V monoestable y la biestable

pilotadas por aire. • Comprender el funcionamiento de la V biestable como elemento de memoria.

Descripción

• Un CDE se moverá mediante el efecto de una v 5/2 biestable de potencia pilotada por aire.

• Con el accionamiemnto de dos V 3/2 accionadas por pulsador, se darán las señales correspondientes para activar la válvula biestable en los dos sentidos, para poder mover el cilindro.

• El cilindro saldrá al apretar el primer pulsador M1 y volverá a la posición inicial al apretar el segundo pulsador M2.

• Sin apretar ningún pulsador, el cilindro se mantendrá en la última posición.

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema con la simbología normalizada. 2. Conectar los elementos neumáticos en el panel de montaje y comprobar su funcionamiento. 3. Detallar la relación de material necesario. 4. Estudiar el diagrama de fases. 5. ¿Qué ocurriría si ambas líneas de pilotaje recibieran la misma presión al mismo tiempo? ¿Por

qué? 6. Resolver un circuito de funcionamiento igual con un cilindro de SE. 7. ¿Podría construir un circuito semejante al anterior, pero que tenga un retorno automático? Es

decir, se pide construir un circuito que ante una señal de pulso de inicio realice las carreras de avance y retroceso.

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Respuestas

Práctica 9. CDE con FC

Objetivos • Comprender el funcionamiento del pilotaje de una válvula biestable

Descripción • Un CDE se moverá mediante el efecto de una v 5/2 biestable de potencia, ésta, estará

pilotada por dos finales de carrera que detectarán la posición de vástago recogido y extendido

• Con el accionamiemnto de un interruptor, se suministrará el aire a la V de potencia estando en permanenete movimiento el vástago, hasta que se desactive el interruptor

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema con la simbología normalizada. 2. Conectar los elementos neumáticos en el panel de montaje y comprobar su funcionamiento. 3. Detallar la relación de material necesario. 4. Estudiar el diagrama de fases.

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Práctica 10. Regulación de velocidad de un CDE

Objetivos • Comprender el funcionamiento de la V de estrangulamiento con antirretorno y su

sentido de conexionado para poder regular uniformemente la velocidad de un cilindro.

Descripción • Se desea poder regular la velocidad de salida de un cilindro de DE. • El accionamiento del cilindro se realizará mediante una válvula de potencia biestable que

se activará a través de cuatro pulsadores neumáticos. Dos pulsadores M1 y M2 harán salir el cilindro al apretarlos simultáneamente y los otros dos M3 y M4 lo harán entrar, al apretar cualquiera de ellos.

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema con la simbología normalizada. 2. Conectar los elementos neumáticos en el panel de montaje y comprobar su funcionamiento. 3. Detallar la relación de material necesario. 4. Estudiar el diagrama de fases. 5. Razonar si en un cilindro de SE se le puede regular la velocidad de salida.

Esquema

M1 M2 M3 M4

Material necesario

Diagrama de fases

Respuestas

Práctica 11. Ciclo único ciclo continuo

Objetivos • Saber realizar una secuencia con dos cilindros.

Descripción • Realizar el montaje necesario para que una vez que accionemos un pulsador MA, demos

aire a un final de carrera, de forma tal, que salga el vástago de un cilindro A de DE. • Cuando el vástago del cilindro A esté extendido, tiene que salir el vástago de otro

cilindro B de DE. • Cuando este segundo esté completamente extendido, deberá recoger el A y luego el B.

(A+ B+ A- B-). • Ambos cilindros estarán alimentados a través de 1 válvula de potencia biestable 5/2

cada uno de ellos, y éstas tendrán como señal de pilotaje la de los finales de carrera convenientes.

• Constrúyase otro circuito para lograr la secuencia A+, A-, B+, B- • O bien constrúyase otro circuito para lograr la secuencia A+, A-B+, B- • ¿Cúal es la diferencia entre los dos problemas anteriores?

Material necesario

Diagrama de fases

Respuestas

Esquema

Práctica 12. Detección y control de la posición de un CDE

Objetivos • Comprender el funcionamiento de las válvulas 3/2 activadas mecánicamente como final

de carrera, con rodillo. • Saber utilizar los finales de carrera como detectores de posición de cilindros y de otros

elementos.

Descripción • Diseñar un circuito en el que las ordenes de avance y retroceso de un cilindro de doble

efecto dependan de la posición donde se encuentre, de forma que si tiene que salir, se tiene que asegurar (detectar que el cilindro está necesariamente dentro y si tiene que entrar esté fuera).

• Se utilizará una válvula de potencia biestable 5/2 y su activación en un sentido,se hará con un pulsador neumático MS para salir el vástago, y otro pulsador ME para entrar

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Práctica 13. Función memoria con una válvula monoestable

Objetivos • Comprender la función memoria. • Conseguir un efecto biestable mediante el accionamiento de elementos monoestables.

Descripción • Con dos válvulas 3/2 accionadas por pulsador, se tiene quepoder mandar la salida y la

entrada de un CDE, mediante la activación y la desactivación de una válvula monoestable 5/2 de potencia.

• Al apretar el primer pulsador M se activará la válvula monoestable, y al dejar de apretar, ésta tendrá que quedar accionada (acción de realimentación). Para desactivarla se tendrá que apretar un segundo pulsador.

• Si se aprietan los dos puladores al mismo tiempo, la válvula de potencia monoestable tendrá que quedar desactivada, predominando el pulsador de parada P sobre el de marcha M.

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema con la simbología normalizada. 2. Conectar los elementos neumáticos en el panel de montaje y comprobar su funcionamiento. 3. Detallar la relación de material necesario. 4. Estudiar el diagrama de fases. 5. Realizar otro circuito equivalente al pedido anteriormente, pero con predominio del pulsador

M de marcha (activación de la monoestable) sobre el de parada P. 6. Razonar si se puede conseguir el mismo efecto utilizando una válvula de potencia

monoestable 3/2 y un CSE.

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Respuestas

Práctica 1. Mando simple de un CSE con una electroválvula monoestable

Objetivos • Comprender el funcionamiento de la electroválvula monoestable y el mando simple con

un pulsador eléctrico.

Descripción • Mediante un pulsador eléctrico NA se tiene que mandar un CSE de forma que, al

pulsarlo, el cilindro salga y al dejar de apretar el pulsador, el cilindro vuelva a la posición inicial.

• La entrada y salida del cilindro se efectuará con una electroválvula monoestable 3/2

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema neumático correspondiente a la potencia del circuito con la simbología

normalizada. 2. Realizar el esquema eléctrico correspondiente al mando con la simbología normalizada. 3. Conectar los elementos neumáticos y eléctricos en el panel de montaje y comprobar su

funcionamiento. 4. Detallar la relación de material necesario. 5. Estudiar el diagrama de fases.

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Práctica 2. Mando de un CDE con una electroválvula monoestable

Objetivos • Comprender el funcionamiento de la electroválvula monoestable y el mando simple con

un pulsador eléctrico y considerar las diferencias existentes en controlar un CDE y uno SE.

Descripción • Mediante un pulsador eléctrico NA se tiene que mandar un CDE de forma que, al

pulsarlo, el cilindro salga y al dejar de apretar el pulsador, el cilindro vuelva a la posición inicial.

• La entrada y salida del cilindro se efectuará con una electroválvula monoestable 5/2

funcionamiento. 4. Detallar la relación de material necesario. 5. Estudiar el diagrama de fases. 6. Considerar los efectos en el mando si sustituimos el pulsador eléctrico NA por un pulsador

Esquema

MARCHA

A+ Verde

Material necesario

Diagrama de fases

Práctica 3. Mando de un CSE con una electroválvula biestable

Objetivos • Comprender las diferencias constructivas y funcionales entre la electroválvula

monoestable y biestable. • Comprender el funcionamiento de la EV biestable como elemento de memoria y el

efecto de parada y marcha mediante dos señales analógicas.

Descripción • Un CSE se moverá mediante el efecto de una EV 3/2 biestable. • Con el accionamiento de dos pulsadores eléctricos, se darán las señales

correspondientes para activar la válvula biestable en los dos sentidos, con el fin de mover el cilindro.

• Sin apretar ningún pulsador, el cilindro se mantendrá en la última posición y si los apretamos al mismo tiempo también.

funcionamiento. 4. Detallar la relación de material necesario. 5. Estudiar el diagrama de fases. 6. Considerar los efectos en el mando si sustituimos los pulsadores eléctricos NA por pulsadores

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Práctica 4. Mando de un CDE con una electroválvula biestable

Objetivos • Comprender las diferencias constructivas y funcionales entre la electroválvula

monoestable y biestable. • Comprender que el hecho de tener que accionar un CSE o un CDE no tiene nada que ver

con la elección del tipo de electroválvula monoestable o biestable.

Descripción • Un CDE se moverá mediante el efecto de una EV 5/2 biestable. • Con el accionamiento de dos pulsadores eléctricos, se darán las señales

correspondientes para activar la válvula biestable en los dos sentidos, con el fin de mover el cilindro.

• Sin apretar ningún pulsador, el cilindro se mantendrá en la última posición y si los apretamos al mismo tiempo también.

funcionamiento. 4. Detallar la relación de material necesario. 5. Estudiar el diagrama de fases. 6. Considerar los efectos en el mando si sustituimos uno de los dos pulsadores eléctricos NA por

uno NC.

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Práctica 5. Mando con una EV monoestable con efecto biestable

Objetivos • Comprender el fundamento de la función memoria. • Conseguir un efecto biestable mediante el accionamiento de elementos monoestables

Descripción • Con dos pulsadores eléctricos, se tiene que poder mandar la salida y la entrada de un

CDE, mediante la activación y desactivación de una EV 5/2 de potencia. • Al apretar el primer pulsador M se activará la válvula monoestable y al dejar de

apretarlo, ésta tendrá que quedar accionada (acción de realimentación). Para desactivarla se tendrá que apretar un segundo pulsador P.

• si se aprietan los dos pulsadores al mismo tiempo, la EV monoestable tendrá que quedar desactivada, predominando el pulsador de parada P sobre el de marcha.

funcionamiento. 4. Detallar la relación de material necesario. 5. Estudiar el diagrama de fases. 6. Realizar otro circuito equivalente al solicitado anteriormente, pero con predominnio del

pulsador M de marcha (activación de la monoestable), sobre el de parada.

Esquema

Material necesario

Diagrama de fases

Práctica 6. Detección y control de un CDE con FC mecánicos

Objetivos • Comprender los elementos de detección mecánicos para captar la posición de los

cilindros (u otros), como finales de carrera que pueden abrir o cerrar circuitos eléctricos.

Descripción • Se trata de razonar un circuito en el que las ordenes de avance y retroceso de un

cilindro dependan de la posición donde se encuentre, de forma que si tiene que salir se tiene que asegurar (detectar) que el cilindro está necesariamente dentro y si tiene que entrar esté afuera.

• En este caso trataremos de un circuito para mover un CDE, utilizando una EV de potencia biestable 5/2 y su activaciónen un sentido se haga con un pulsador eléctrico MS, para salir el cilindro y otro pulsador ME para entrar.

funcionamiento. 4. Detallar la relación de material necesario. 5. Estudiar el diagrama de fases. 6. Realizar un esquema equivalente al anterior pero utilizando una EV monoestable.

Material necesario

Diagrama de fases

Esquema

A+ A-A0

Práctica 7. Detección y control de un CDE con detectores magnéticos

Objetivos • Comprender los elementos de detección magnéticos (reed) para captar la posición de

los cilindros (u otros), y como aprovechar la señal eléctrica que emiten para activar o desactivar electroválvulas o relés.

Descripción • Realizar un circuito que haga la misma función que el del ejercicio anterior sobre un CDE

pero con la diferrencia de sustituir los FC por detectores magnéticos (reed), acoplados a la camisa del cilindro.

• Las órdenes de control y mando tienen que ser las mismas, asegurando la posición del cilindro.

funcionamiento. 4. Detallar la relación de material necesario. 5. Estudiar el diagrama de fases. 6. Realizar un esquema equivalente al anterior pero utilizando una EV monoestable.

Material necesario

Diagrama de fases

Esquema

Esquema 18

Esquema 19

1 INICIO

INICIO

A+ B+ B-

Esquema 20

Esquema 21

Control de un manipulador con autómata programable TSX3721 v3.0 y pl7pro v4.3

J. Alonso 1

Problema: Un sistema manipulador consta de:

• 1 eje horizontal constituido por un cilindro de doble efecto A, controlado por una electroválvula

de potencia biestable servopilotada y detectores de posición a0 y a1

• 1 eje vertical constituido por un cilindro de doble efecto B, controlado por una electroválvula de potencia biestable servopilotada y detectores de posición b0 y b1

• 1 actuador de giro C, controlado por una electroválvula de potencia monoestable servopilotada y detectores de posición Pinza0 y Pinza90

• 1 pinza D, controlada por una electroválvula de potencia monoestable servopilotada y detector de posición PinzaAbierta

• 1 cilindro de doble efecto E de alimentación de pieza, controlado por una electroválvula de potencia biestable servopilotada y detectores de posición e0 y e1

• 1 cilindro de doble efecto F de expulsión de pieza, controlado por una electroválvula de potencia biestable servopilotada y detectores de posición f0 y f1

• 1 detector inductivo (DInductivo) que nos indica que la pieza bajo la pinza tiene la cara metálica paralela a la botonera y orientada hacia atrás

• 1 detector capacitivo (DCbajopinza) que nos indica que hay una pieza baja la pinza

• 1 detector capacitivo (DCrampa) que nos indica que hay una pieza en la zona de expulsión a la rampa

• 1 Fotocelula, que nos indica que hay piezas en la petaca de alimentación

• Pulsadores de Rearme (NA), Marcha (NA y Paro (NC)

• Conmutador de Automático / Manual

• Una luz indicadora de Defecto y otra de Falta de Material.

El manipulador nos trasladará las piezas almacenadas de forma arbitraria en la petaca de alimentación, hasta el final de la rampa de bajada con su cara metálica paralela a la botonera de control y visible desde el lado contrario a esta.

J. Alonso 2

Inicialmente el sistema estará parado con las luces apagadas.

Cuando se active el pulsador de rearme, el proceso parará y irá a CI (Condiciones Iniciales):

La pinza se abrirá, se elevará el eje vertical, se recojerá el eje horizontal y luego se cerrará la pinza y se pondrá en 0º. Los cilindros de expusión y alimentación recogerán sus vástagos.

Funcionamiento normal

Hay dos modos de funcionamiento, que son fijados mediante el selector automático / manual, se podrá pasar de uno a otro modo en cualquier instante. Para poder iniciar cualquier proceso se deberá partir de CI:

Modo automático: El proceso comienza tras pulsar rearme y luego marcha. No se detiene hasta pulsar paro o que exista un defecto.

Modo manual: El proceso comienza tras pulsar rearme, se requiere el accionamiento de marcha tanto para el comienzo del proceso, como para la realización de cada uno de los pasos que conforman un ciclo completo.

Paro: Al accionar el pulsador de paro, el proceso se detiene y puede ser activado denuevo en el punto en que se había interrumpido accionando marcha.

En cada ciclo deberá realizarse el siguiente procedimiento:

1. Si se detecta pieza en el alimentador por medio del sensor fotoeléctrico, dicha pieza debe situarse bajo el brazo manipulador, empleando el cilindro de alimentación E. Esta acción será confirmada por el sensor capacitivo DCbajopinza. ¡OJO! Para poder realizar este paso, la pinza del brazo manipulador debe estar situada en posición elevada para no obstaculizar el camino de la pieza.

2. Si en este punto el sensor inductivo detecta la cara metálica, el brazo manipulador deberá situar la pieza en la posición indicada en el enunciado y llevarla frente a la rampa de expulsión. En caso contrario, la pieza deberá girarse el número de veces necesario hasta que dicha cara sea detectada, pudiendo darse dos casos:

a. Si la detección ha sido realizada, la pieza deberá girarse hasta posicionar la cara metálica en la posición indicada en el enunciado y llevarla frente a la rampa de expulsión.

b. Si tras el número de giros necesarios la cara metálica no pudo ser detectada, se llevará la pieza frente a la rampa de expulsión. ¡OJO! Los giros de la pieza deberán realizarse mientras el manipulador mantenga la pieza en posición elevada y nunca abajo o en posiciones intermedias para no dañar el sensor inductivo.

3. Una vez que la pieza sea detectada con el sensor capacitivo (DCrampa) se procederá a su expulsión mediante el cilindro F.

4. Si la cara metálica no pudo ser detectada en el paso 2, deberá indicarse que la pieza no satisface las exigencias del enunciado encendiendo intermitente y alternadamente las lámparas de defecto y falta de material, parando el proceso tras la finalización del ciclo en curso. El proceso podrá continuar de nuevo haciendo un rearme.

Funcionamiento en caso de avería

Falta de material: Si la fotocélula no detecta pieza deberá indicarse mediante el encendido de la señalización de falta de material de forma intermitente, parando el proceso hasta que no se reponga piezas en el alimentador y se vuelva a CI.

Fallo de exceso de material: Si los dos sensores capacitivos, o el sensor capacitivo de la rampa y el sensor inductivo se encuentran activados a la vez, indicarán que hay dos piezas en el entorno de trabajo del manipulador, deberá paralizarse todo el proceso y señalarse la anomalía mediante el encendido de la

J. Alonso 3

señalización de defecto de forma intermitente. Una vez resuelto el fallo, el sistema tiene que volver a CI mediante el rearme para poder comenzar un nuevo ciclo.

Fallo sensores: si una de las partes de la estación está en una determinada posición y el sensor correspondiene no se activa, se indicará con la activación de la señalización de defecto ya que su posición no será detectada por el autómata y el sistema no funcionará correctamente.

Fallos críticos: es muy importante evitar estados en la programación que al ejecutarlos podrían dañar o dañaran de forma irreversible alguna parte de la estación, a saber: bajada del brazo B en posición b1 estando el cilindro de alimentación E en posición e1.

Se pide para un PLC TSX 3721 v3.0, con módulo de entrada TSX DEZ 32D2 en dirección 1 y 2; Y módulo de salida TSX DSZ 32R5 en dirección 3 y 4:

1. Tabla de variables

2. Esquema de mando

3. Esquema de fuerza

4. Programa de mando

Etiqueta en el Pl7 pro

Símbolo en los planos

Dirección en PLC Comentarios

Marcha Marcha Marcha

Parada Parada Parada

Auto_Man Auto_Man Automático / Manual

Rearme Rearme Rearme

Eje_hor_recogido a0 Eje horizontal recogido

Eje_hor_exten a1 Eje horizontal extendido

Eje_ver_arriba b0 Eje Vertical recogido

Eje_ver_abajo b1 Eje vertical extendido

Pinza90 c1 Pinza girada 90º. Por defecto 0º

Pinza0 c0 Pinza a 0º

Pinza_abierta d1 Pinza abierta. Por defecto cerrada

Vas_alimen_rec e0 Vástago del cilindro de alimentación recogido

Vas_alimen_ext e1 Vástago del cilindro de alimentación extendido

Vas_expul_rec f0 Vástago del cilindro de expulsión recogido

Vas_expul_ext f1 Vástago del cilindro de expulsión extendido

D_C_bajopinza DCbajopinza Hay pieza bajo la pinza

D_C_rampa DCrampa Hay pieza en la zona de expulsión a la rampa

D_Inductivo DInductivo Hay pieza bajo la pinza con cara metalica hacia adentro

Fotocelula Fotocélula Hay pieza en la petaca

Avanza_eje_hor Amas Avance del cilindro A. Eje horizontal

Retro_eje_hor Amenos Retroceso del cilindro A

J. Alonso 4

Baja_eje_ver Bmas Avance del cilindro B. Eje vertical

Sube_eje_ver Bmenos Retroceso del cilindro B

Gira_pinza Cmas Avance del actuador de giro C. Girar pinza

Abre_pinza Dmas Avance del cilindro D. Abrir pinza

Ext_vas_alim Emas Avance del vástago del cilindro E. Alimentación de pieza

Rec_vas_alim Emenos Retroceso del vástago del cilindro E

Ext_vas_expul Fmas Avance del vástago del cilindro F. Expulsión de pieza

Rec_vas_exp Fmenos Retroceso del vástago del cilindro F

Luz_defecto Luz Defecto Enciende luz de defecto

Falta_material Falta Material Enciende luz de falta de material

J. Alonso 1

Problema 1: Un sistema manipulador consta de: