Generación de Presión -...

AADECA 2008 – SEMANA DEL CONTROL AUTOMATICO COSTA SALGUERO, SEPTIEMBRE DE 2008

DISERTANTE: Ing. Horacio Villa

Generación de Presión



Tratamiento del aire comprimido

Gases propios de su composición N,O,H,etc.

Polvo ambientalAgua (fase vapor)Otros gases y vapores

contaminantes

- Gases propios de su composición (N,O,H, etc..)- Polvo ambiental fino- Agua ( fase liquida)- Otros gases y vapores contaminantes semilíquidos- Aceite degradado del compresor- partículas de desgaste del compresor

+Partículasdesprendidas de tuberías

Problemas enla utilización:

Corrosión en tuberías metálicasObstrucción de boquillas de arenadoProyección de gotas en instalaciones de pinturaOxidación de internos en componentes y herramientasDesgaste prematuro de componentes y herramientasAtasque de los accionamientos

Aire Atmosférico A La Salida Del Compresor

+

Tuberías



Secadorpor absorción

Secador a membranasecador frigorifico

Tratamiento del aire comprimido



Red de aire en circuito abierto



Red en circuito abierto - eliminación de condensados



Red de aire en circuito cerrado



Una mala calidad de aire comprimido produce:Mermas de calidadMermas de productividad

Producto de Corrosión en tuberías metálicasEntorpecimiento de los accionamientos mecánicosErrores de medición en equipos de controlObturación de boquillas de arenaObturación de pistolas de pinturaDegradación del poder lubricante de los aceitesOxidación de los órganos internos en equipos

receptoresAtascamiento en válvulasPrematuro desgaste de órganos móviles, etc.

Efectos de una mala calidad en la distribución de aire



Válvula de corte y descarga

Filtros

Reguladores de presión

Lubricador

Brida intermedia

Presostato

Válvula de presurización y descarga

Válvula de presurización progresiva

Válvula de corte c/candado

Tratamiento del aire en el punto de demanda



Drenaje por flotador Montaje externo

Temporizado eléctrico

Tratamiento del aire - Drenajes automáticos



Filtro - Regulador



Lubricador



Válvula de corte



Válvula de presurización progresiva



Silenciadores y colectores ecológicos



Filtro de línea50micrones

Filtro de línea5micrones

Filtro submicronico

Filtro silicagel Filtro

Carbón activado (Opcional silicagel)

Capacida de separación: solidos menores que 50 micrones

Capacida de separación: solidos menores que 5 micrones

Capacidad de separación: solidos mayores que o,o1 micrón

Capacidad para separar condensados a través del efecto ciclonico producido en el vaso

Capacidad para separar condensados a través del efecto ciclonico producido en el vaso

Capacidad de adsorción de humedad residual contenida en el aire comprimido

Caida de presión: 0,07 bar a elemento nuevo –0,3 bar elemento saturado

Caida de presión a 6 bar: 0.1 bar

Posibilidad de incorporar drenajes automáticos

Posibilidad de incorporar drenajes automáticos

------------------------------------ Posibilidad de incorporar drenajes automáticos

Drenaje manual

Temp. Max: 60°cPresión maxima: 10 bar

Temp. Max: 60°CPresión máxima: 10 bar



Temp: 15 – 50°CPresión máxima: 10 bar

Caida de presión máxima admisible en filtro saturado: 1 bar

Color del material a nueva carga: AzulColor de saturación: Rosado

Poder filtrante: 99.999% Aceite residual: 0.001mgm3

Incorporar cerca del elemento operativo

Incorporar luego de un filtro de 50 micrones



Incorporar luego de un filtro submicronico

Filtros



Familia de actuadores neumáticos



resorte trasero

resorte delantero

Cilindros de simple efecto



Cilindros de doble efecto



Cilindros de doble vástago



Cilindros de doble pistón



Cilindros de doble vástago y doble pistón



Cilindro multiposicionador



Detección magnética en cilindros neumáticos



Montajes de cilindros neumáticos



Soporte lateral con rótula par basculante hembra angosto

Montajes de cilindros neumáticos



Configuraciones especiales



Microcilindros



vastago hueco, con antigiro

Doble efecto, doble vástago

Montaje Pie

Montaje placa

Montaje basculante trasero

Microcilindros



Cilindros con válvula incorporada



Cilindros compactos



SLIDELINE

POWERSLIDE

GUIDELINE

PROLINE

• La solución de mejor relación costo / beneficio, para cargas medianas.

• Opción de freno.

Cilindros sin vástago



• Velocidades medias.(menores a 0,2 m/seg.)

• Cilindro: Ø16 a Ø63 mm.

• Aplicación: Apto para cargas medianas.




SLIDELINE

POWERSLIDE

GUIDELINE

PROLINE• La guía con rodillos en “v” para

cargas pesadas.





• Velocidades elevadas. (Max. 3 m/seg.)


• Aplicación: Apto para cargas elevadas.




SLIDELINE

POWERSLIDE

GUIDELINE

PROLINE

• La guía de acero templado y rectificado rodamientos lineales para las cargas más pesadas y la mayor precisión.




• Movimientos suaves a bajas velocidades.

• Velocidades mínimas ( mayores a 0,02 m/seg.)



• Velocidades elevadas (Max. 3m/seg.)




SLIDELINE

POWERSLIDE

GUIDELINE

PROLINE

• La guía compacta de aluminio y acero templado, con rodillos montados sobre rodamientos de aguja para grandes cargas, altas velocidades y extrema precisión.




• Extrema precisión.

• Movimientos suaves sin ruido.



• Velocidades elevadas (Max. 10m/seg.)




Montaje con pié:Montaje con pié:

• Se utiliza para montar ejecuciones de cilindros standard sin guías.



AccesoriosMontaje intermedio:Montaje intermedio:

• Utilizado cuando la longitud del cilindro excede las indicadas en catálogo.




Cilindros sin vástagoAccesorios

Soporte Basculante:Soporte Basculante:

• Utilizado en aquellas aplicaciones donde al ser utilizadas guías externas, las desviaciones de paralelismo con el cilindro montado pueden generar esfuerzos mecánicos indeseados sobre el pistón. Estos esfuerzos pueden ser eliminados con el uso del soporte basculante.



Accesorios

Sensor de proximidad de campo Sensor de proximidad de campo magnético:magnético:

• Sensores de reed switch o efecto hall, multitensiones y con protección contra inversión de polaridad.




Unidades de avance vertical

Actuador lineal

Actuador rotante R

Interfase

Interfase Pinza de tres dedos T

Manipuladores



Amortiguadores hidráulicos de choque



Componentes neumáticos con tratamiento de rilsanizado

Componentes neumáticosen acero inoxidable

Ambientes rigurosos



Válvulas Válvulas direccionalesdireccionales



Válvulas direccionales



•Válvulas direcionales 3/2 y 5/2.•Conexiones de métrica 5, 1/8” y 1/4.•Caudales desde 45 l/min hasta 370 l/min.•Cuerpo de Zamac, mandos de resina acetálica, chapa cincada o zamac.•Presión de trabajo de 0 a 10 bar.

Mandos mecánicos



•Válvulas direcionales 3/2 y 5/2.•Conexiones de métrica 5, 1/8”, ¼ y ½.•Caudales desde 40 l/min hasta 4750 l/min.•Cuerpo de Zamac.•Presión de trabajo de 0 a 10 bar.•Montaje sobre base. (normalizada VS1).•Actuador manual.

Mandos eléctricos



•Válvulas direcionales 3/2 y 5/2.•Conexiones de métrica 5, 1/8”,1/4” y ¾”•Caudales desde 45 l/min hasta 4400 l/min.•Cuerpo de Zamac.•Presión de trabajo de 0 a 10 bar.

Mandos manuales



Válvulas direccionales – Conexiones en el cuerpo



Válvulas direccionales – Conexionado por la base



Válvulas direccionales – Conexionado en base manifold



Válvulas direccionales – Conexionado en islas



Válvulas pesadas

•Válvulas 3/2 y 2/2.•Conexiones de ½, ¾”, 1 ¼ y 2”.•Caudales desde 1932 l/min hasta 15211 l/min.•Cuerpo de Aluminio, Zamac y Latón niquelado.•Presión de trabajo de 0 a 10 bar.•Mandos Neumático y Electrico.•Normalmente Cerrada



Válvula axial de simple efecto

Válvula axial de doble efecto

Válvula axial



Válvulas auxiliares



Las válvulas auxiliares son componentesque cumplen las más variadas funcionesen los circuitos neumáticos, en general

asociadas al control de las secuencias.

•Regulador de Caudal unidireccional.•Regulador de Caudal bidireccional.•Válvula de escape rápido.•Válvula de no retorno o retención.•Válvulas lógica “O”.•Válvula lógica “Y”.•Conectores con función.•Temporizadores.•Silenciadores y reguladores de escape.•Limitadoras de Presión unidireccional.•Presostatos•Comando bimanual.•Contadores

Válvulas auxiliares



Conectores con función



Economizador

Conector de Bloqueo




Conector de bloqueo piloteado

Posiciónno pilotada

Posición Pilotada

Sensor porausencia de presión

Sin detección

Con detección




Comando bimanual

Emite señal neumática ante la presencia simultánea de las dos señales de entrada.

Desfasaje: 20 ms.

La salida desaparece si una de las dos señales es relevada.

Posee certificación CE.

Cumple con EN 574 clase III A.



Tecnología de Tecnología de vacíovacío



Valores de la presión de vacío – Posibilidades

Presión relativa: Valor tomado respecto de la presión atmosférica

Presión absoluta: Valor tomado en relación al punto cero absoluto



Variables que modifican la fuerza de succión

El área de Succión

El Vacío la presión diferencial generada

Fórmula F = P x A

Otros factores intervinientesCoeficientes de fricción en caso de cargas verticalesAceleraciónSuperficieAreaetc



• Energía consumida y vacío– Altos niveles de vacío implican altos niveles de

energía consumida.

– Incrementando el vacío de –0.6 a –0.9 bar se incrementa el trabajo en una relación de 1.5.

– El tiempo de evacuación y la energía consumida se incrementa en un factor de 3.

– Conclusión: Valores de vacío alto son anti económicos en tecnología de manipulación



Bajo Vacío 1 mbar hasta presión ambiental.

Moldear,levantar, transportar.

Vacío Intermedio 10 hasta 1 mbar

Desgasificación de acero, Producción de ampolletas, liofilización de alimentos, secado de materiales de plástico.

Vacío Elevado 10 hasta 10 mbar

Derretido o puesta incandescente de metales o elaboración de tubos electrónicos.

Vacío Ultra elevado Mayor a 10 mbar

Pulverización de Metales, revestimiento de metales o derretido por haz electrónico.

-3

-3 -7

-7

Margen de presiónTipos de Presión Aplicaciones

ventosas



Generador de vacío

Sistema de monitoreo

Tecnología de válvulas

Conecciones

Elementos de montaje

Ventosas

ventosas



Ventosas

Tipos MaterialesTamaños Principios de operación

V

ventosas



1. Poco apropiado

2. Bien

3. Muy bien

4. Excelente

NBR = Caucho nitrílico

SI = Caucho de Silicona

NK = Caucho Natural

HT1 = Material para alta temperatura

Materiales y propiedades de las ventosas



Ventajas

• Diversidad de materiales y geometrías

(redonda, ovalada, labio sellador saliente inclinado o plano)

• Tiempos de aspiración mínimos

• Se pueden realizar altas cargas transversales

• Buena estabilidad en la aspiración

• Posicionamiento muy preciso

• Adecuada para grandes cargas laterlaes

Campos típicos de aplicación

• Manipulación de piezas lisas a levemente rugosas como chapas, cartones, piezas de plástico, planchas de madera, etc.

Ventosas planas



Ventosas con doble labio sellador

Ventosas especiales para materiales lisos, porosos o permeables tales como MDF, fibras duras, materiales reciclables varios.

Ventosas planas



Ventosa de vacío con cono de aire comprimido integrado

Impide el efecto de permeabilidad e impide la autoadhesión al desapilar material en forma de placas

Ventosas planas



Ideal para superficies muy estructuradas, como vidrio ornamental, chapa corrugada, piedra natural.

Ventosas con doble canto de hermeticidad

Ventosas planas



Ventajas

•Buena adaptación a las superficies con desniveles

•Efecto de elevación al aspirar

•Compensación de diferencias de altura

•Aspiración cuidadosa de piezas delicadas


•Manipulación de piezas abombadas o con desniveles, como chapas de carrocería, tubos, cartones, etc.

•Manipulación de piezas delicadas, como componentes eléctricos, plásticos moldeados por inyección, etc.

•Manipulación de productos envasados o precintados.

Ventosas con fuelles



Ventajas

•Ideal para piezas largas•Ventosas planas ó con pliegues•Absorbe grandes cargas dinámicas, cargas laterales, incluso con chapas engrasadas•Diseño que evita el embutido en chapas delgadas de aluminio•Optima para piezas de superficies con poca área de contacto


• Manipulación de piezas abombadas o con desniveles, como chapas de carrocería, tubos, cartones, etc.• Manipulación de piezas delicadas, como componentes eléctricos, plásticos moldeados por inyección, etc.• Manipulación de productos envasados o precintados.

Ventosas ovaladas



Ventosas especiales para madera

Ventosas especiales para CD´s

Ventosas especiales



Ventosas para laminas y papel

Ventosas para placas metálicas

Ventosas especiales



Ventosas del tipo “ Suspendida”

Ventosas especiales



Ventosas magnéticas

Ventosas especiales



Generador de vacío



Conecciones


Ventosas




Válvulas de sensado

Válvulas CheckVálvulas solenopides

Válvulas actuadas manualmente




SVK / SVN

SVN

• Principio de operación

Éstas válvulas cierran el conducto de vacío cuando la ventosa no esta ocupada, manteniendo el vacío en el sistema

• Ventajas:

• Compensan fugas leves mediante By-Pass

• Posibilitan su conexión en todas las ventosas y placas convencionales

• Aseguran su propia limpieza con tamiz reemplazable

Válvulas Check



Generador de vacío



Conecciones


Ventosas



Elementos de fijación para ventosas

• Excelente adaptación para superficies inclinadas.

• Fuerza de retroceso dosificada en posición de salida neutra gracias a su unión de goma metal como articulación

• Mínimo desgaste de las ventosas al colocarse en superficies inclinadas.

• Unión de material de alta resistencia.

• Angulo máximo de adaptabilidad 12º

• Conexiones de G ¼ y G ½




Articulaciones Esféricas Serie KGL

• Articulación esférica hermética de alta resistencia.

• Esfera y cojinete de acero galvanizado.

• Excelente adaptación a las superficies inclinadas.

• Conexiones de G ¼ y G ½

• Angulo máximo de adaptabilidad 15º.

• Previene que la carga se suelte prematuramente de la ventosa por las fuerzas laterales.




2. Diferentes alturas y espesores

Para compensar las tolerancias de altura, se precisa de elementos de fijación elásticos, para este caso, utilizaremos la bielas elásticas.

Bielas elásticas

• Biela elástica con resorte amortiguador para garantizar un suave contacto con piezas delicadas.

• Compensación en piezas con desniveles

• Versiones VG con seguro antigiro, ideal para ventosas ovaladas o placas de ventosas

• Absorbe golpes y vibraciones




NeumáticoEléctrico

EyectoresBombas Soplantes

Formas de producir vacío



El objetivo mas importante para la producción de vacío es el de obtenerlo de una forma sencilla y económica. Esto puede lograrse mediante las clásicas bombas de vacío o de generadores estáticos utilizando el aire comprimido como elemento motor.

Bombas de Vacío:

La producción del vacío en una bomba, se debe principalmente a las diferencias de las cámaras del cilindro, que se forman por unas paletas ubicadas excéntricamente en un eje dentro de ella, estas paletas tienen en sus extremos unas pestañas de aluminio que provocan el sello de la cámara, y que al girar van provocando una depresión en cada una de ellas, producto de la compresión del aire.





Soplantes:

Los soplantes son un tipo de generador de vacío, el aire se transporta por unas paletas en rotación (A), en la carcasa en donde se ve acelerado y comprimido, se produce entonces una fuerza de aspiración en el lado B, producto de la rotación de las paletas del soplante, el aire comprimido se evacua por el conducto C.

Los soplantes nos permiten obtener grandes caudales de aspiración, pero no así grandes valores de depresión o vacío.




Generadores de vacío:

Operan usando el aire comprimido como elemento motor. Basados en el efecto de Venturi estos elementos generan el vacío, carecen de partes móviles en su estructura, haciéndolos mas económicos

Estos Generadores de Vacío los podemos comandar con una válvula 2/2, logrando un ahorro importante de energía y de costos de producción con respecto a una bomba de vacío.

Otra ventaja importante, es que con estos pequeños elementos podremos llegar a niveles de depresión de hasta -0,91 bar, que en términos de vacío, es un valor muy alto.

1. Alimentación

2. Escape

3. Vacío



Eyector básico• Generación de vacío basado en el Principio Venturi

• El aire comprimido entra al eyector en “A” y fluye a traves de la tobera “B”

• Inmediatamente detras de la tobera difusora se produce una depresión (vacío) que hace que el aire sea aspirado a través de la conexión de vacío “D”

• El aire comprimido y el aire aspirado salen juntos a traves del silenciador “C”



Eyector multietapa

Etapa 1

Etapa 2

Etapa 3• Generador de Vacío basado en el Principio de

Venturi.

• Además los eyectores de una etapa, hay eyectores que tienen varias boquillas venturi colocadas en serie. Estos son los llamados eyectores multi-etapas.

• Estos eyectores poseen un gran caudal de vacío, debido a los Venturi colocados en serie.



Interruptor de vacio VS-V-M

• Interruptor de vacío electrónico• Construcción miniaturizada• Peso mínimo, con carcaza de plástico maciso• Brida o soporte tubulares en el lado de vacío

Ventajas

• Conmutación electrónica precisa• Montaje directo en la ventosa• Mínimas dimensiones para aplicaciones con alta dinámica• Posibilidades de fijación universales

Sistemas de monitoreo



X-Pump

• Gran capacidad de succión.

• Ciclos realmente cortos.

• Extremadamente Robusta.

• Forma Compacta.

• Función de ahorro automático de aire integrada.

• “Condición de Monitoreo”

• Detección de Fugas.

• Indicador de status luminoso y señal de salida.

• Contador integrado.

• Detección de errores antes que emerjan.

• Prevención de periodos de detención por fallas.



Indicador de Estado

Indicador de Diagnostico

Conexion Electrica

Silenciador

Valvulas Piloto

Placa Adaptadora

(horizontal)

Modulo de Poder

Pulso Ajustable de Soplido. Conexion de Aire

Comprimdo

X-Pump



Indicador Evaluación Condición Que hacer

verde Vacío ok. El sistema es hermético, no hay pérdidas o las hay muy pequeñas

El sistema es óptimo, no hay nada que hacer

verde-

parpadeando -

Vacío okFuga detectada,El sistema no debe detenerse

El ahorro de energía se apaga debido a la pérdida, ésta condicion no es peligrosa para el proceso

El sistema debe ser fijado despues que termina la producción. Usar la funcion de busqueda de pérdida LSF para detectar la falla.

rojo-

parpadeando -

Vacío ok.Gran fuga detectada, el sistema debe ser chequeado inmediatamente

El nivel de vacío está por debajo de H1, el ahorro de energía no está activado.

El sistema debe ser fijado inmediatamente o después de que termine la producción

rojo Vacío ok.Gran fuga detectada, el sistema se detiene, se pierde la señal de “part present”

El nivel de vacío está debajo de H2, se pierde la señal de “part present”

Se identifica la falla y se fija el sistema.

Indicación de diagnostico



Integración de Integración de componentescomponentes


DISERTANTE: Ing. Rodrigo Díaz Velazco

Manifold de Válvulas con Bus de Campo

El creciente uso de las comunicaciones a través de buses de campo impulsa a las tecnologías basadas en neumática a adaptarse a este tipo de redes.


DISERTANTE: Ing. Rodrigo Díaz Velazco

Características físicas


DISERTANTE: Ing. Rodrigo Diaz Velazco

Mecanismos de transporte



Buses de campo - Estación multipolo

• Los solenoides están conectados en forma múltiple con un cableado eléctrico interno que permite canalizar todas las conexiones eléctricas a un único conector normalizado

• Cada solenoide posee LED indicador de estado y circuito de protección



• Instalación más simple y ordenada• Reemplazo de válvulas rápido y sencillo• Unicamente solenoides de 24 Vcc

• Conexión eléctrica tipo SUB-D de 25 pines para cable multifilar diam. 10 mm, conductores de 0,20 mm2

Buses de campo - Isla de válvulas



• Posee una tarjeta de comunicación AS-i.

• La conexión se realiza por un cable plano.

• Permite hasta 8 electroválvulas monoestables o 4 biestables, y hasta 8 entradas de señal de sensores de 2 o 3 hilos.

Grado de protección: IP65

Buses de campo - Montaje ASi



Profibus DP: Optimizado para aplicaciones de alta velocidad y bajo coste. Se diseño específicamente para cubrir la comunicación entre sistemas de control automático y la periferia descentralizada al nivel de dispositivo. Profibus DP puede usarse para sustituir los antiguos bucles de corriente de 0-20mA.

Profibus PA: Está diseñado especialmente para la automatización en la industria de procesos. Su principal diferencia con Profibus DP es que la capa física permite su utilización incluso en zonas de seguridad intrínseca. Profibus PA permite la comunicación de datos y la alimentación de los equipos a través de un único par de hilos siguiendo el estándar IEC 1158-2.

Profibus FMS: Es la solución de propósito general para la comunicación al nivel de célula. Los servicios que incorpora Profibus FMS dotan al sistema de una gran flexibilidad.

Buses de campo - Montaje ASi



Buses de campo

Debido a la gran cantidad de protocolos vigentes los proveedores de tecnologías neumáticas deben seleccionar una cantidad reducida de buses de campo para la conexión de sus manifold de válvulas.

En caso de que el provedor de neumática no maneje al protocolo que necesita siempre se puede recurrir al manifold de válvulas multipolo y conectarlo a un esclavo con las salidas digitales requeridas.



Piezo reguladores proporcionales



Piezo reguladores proporcionales - Aplicaciones



Software de Diseño y Simulación

Esquemas neumáticos y eléctricos

AUTOMGEN

Simulación de circuitos eléctricos, neumáticos e hidráulicos.Simulación en 3D.Programación de PLC.Compatible con PLCs de Schneider, Siemens y ABB.



Software de Diseño y Simulación

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