Sistema automatico de empaque de doy packs en caja...

DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMÁTICO PARA AGRUPADO Y EMPAQUE DE DOY PACKS EN CAJAS CORRUGADAS.

DAVID EDUARDO PORTILLA VILLOTA CRISTHIAN MAURICIO NARVAEZ TORRES

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE AUTOMATICA Y ELECTRONICA PROGRAMA DE INGENIERÍA MECATRONICA

SANTIAGO DE CALI 2008

DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMÁTICO PARA AGRUPADO Y EMPAQUE DE DOY PACKS EN CAJAS CORRUGADAS.

DAVID EDUARDO PORTILLA VILLOTA CRISTHIAN MAURICIO NARVAEZ TORRES

Pasantía para optar el titulo de Ingeniero Mecatrónico

Director JORGE IVAN VELANDIA

Ingeniero Electrónico

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE FACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE AUTOMATICA Y ELECTRONICA PROGRAMA DE INGENIERIA MECATRONICA

SANTIAGO DE CALI 2008

Nota de aceptación: Aprobado por el Comité de Grado en cumplimiento de los requisitos exigidos por la Universidad Autónoma de Occidente para optar al título de Ingeniero Mecatrónico

Ing. Juan Carlos Mena Jurado

Ing. William Gutierrez Jurado

Santiago de Cali, 02 de Diciembre de 2008

4

AGRADECIMIENTOS

A Jorge Iván Velandia Jefe del Departamento de servicios generales Universidad Autónoma de Occidente, por la disposición prestada en este proyecto. A Felipe Carabalí Vacca ingeniero de proyectos Unilever Andina Colombia planta de alimentos, por su valiosa guía en el proceso de diseño A Adolfo Ortiz Rosas docente hora cátedra Universidad Autónoma de Occidente, por su disposición y colaboración en el desarrollo del proyecto. A Juan Carlos Otero Docente tiempo completo Universidad Autónoma de Occidente, por su atención y asesoria durante el diseño.

5

CONTENIDO

GLOSARIO Pág.

RESUMEN 15

INTRODUCCION 16

1. IDENTIFICACION Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 18

2. JUSTIFICACION 19

3. OBJETIVOS 20

3.1 OBJETIVO GENERAL 20

3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 20

4. PLANTEAMIENTO DE LA MISION 21

5. IDENTIFICACION DE NECESIDADES 22

5.1 ESPECIFICACIONES PRELIMINARES 25

5.1.1 Preparar la Lista de Medidas 26

5.1.1 Recopilar información de Benchmarking 27 6. GENERACION DE CONCEPTOS 31

6.1 ACLARAR EL PROBLEMA 31

6.1.1 Caja Negra 31

6.1.2 Descomposición Funcional 31

6.2 BUSQUEDA EXTERNA 33

6.2.1 Benchmarking Competitivo 33

6.3 BUSQUEDA INTERNA 34

6.3.1 Brainstorming 34

6

6.4 EXPLORAR DE MANERA SISTEMATICA 34

6.4.1 Árbol De Clasificación De Conceptos 34

6.4.2 Combinación De Conceptos 36

7. SELECCIÓN DE CONCEPTOS 38

7.1 METODO ESTRUCTURADO 38

7.1.1 Matriz De Selección De Conceptos 38

7.2 MATRIZ DE TAMIZAJE 38

8. ARQUITECTURA DE PRODUCTOS 40

8.1 ARQUITECTURA MODULAR 40

8.2 INTERACCIONES FUNDAMENTALES 43

8.3 DIAGRAMA GEOMETRICO 44

9. DISEÑO INDUSTRIAL 46

9.1 NECESIDADES ERGONOMICAS 46

9.2 NECESIDADES ESTETICAS 46

9.3 PREDOMINIO TECNOLOGICO O DEL DISEÑO INDUSTRIAL 47

9.4 EVALUACION DE CALIDAD DEL DI 48

10. DISEÑO PARA MANTENIMIENTO 50

10.1 TPM (Mantenimiento Productivo Total) 53

11. DISEÑO PARA EHS (Medio Ambiente, Salud, Seguridad) 57

11.1 PELIGRO MECANICO 57

11.2 OTROS ASPECTOS A CONSIDERAR EN EHS 60

12. DISEÑO MECANICO 62

12.1 DISEÑO DE RAMPAS DE DESLIZAMIENTO 62

7

12.1.1 Selección Material De Rampas De Deslizamiento 62

12.1.2 Calculo De Tiempos De Descenso 63

12.2 CALCULO BANDAS TRANSPORTADORAS 67

12.2.1 Calculo Banda 1 68

12.2.2 Calculo Banda 2 Y 3 70

12.2.3 Calculo Banda 4 71

13. DISEÑO NEUMATICO 73

13.1 SELECCION DE ACTUADORES NEUMATICOS 73

13.1.1 Selección Actuadores Lineales 73

13.1.2 Selección De Actuadores De Giro 75

13.2 CALCULO CONSUMO DE AIRE 79

13.2.1 Consumo Aire Cilindros Que Golpean Doy Packs 79

13.2.2 Consumo Aire Cilindro Que Extiende Rampa 80

13.2.3 Consumo Aire Actuadores Compuertas 81

13.2.4 Consumo Aire Actuador Aleta 81

13.3 SELECCIÓN ELECTROVALVULAS 82

14. DISEÑO DE CONTROL 83

14.1 SENSORES DE PROXIMIDAD 83

14.1.1 Selección De Sensor 84

14.1.2 Ubicación Sensores 85

14.2 PROSA LÓGIGA 92

14.3 LISTA DE FALLOS 95

14.4 ENTRADAS Y SALIDAS DEL PLC 95

8

15. DISEÑO ELÉCTRICO 103

15.1 SELECCIÓN VARIADORES DE VELOCIDAD 103

15.1.1 Análisis Par – Velocidad Motor Y Carga 103

15.1.2 Parametrización Variadores 105

16. PROTOTIPADO VIRTUAL 113

16.1 PLANEACION DEL PROTOTIPO 113

17. CONCLUSIONES 114

18. RECOMENDACIONES 115

BIBLIOGRAFIA 116

ANEXOS 117

9

LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Entrevista necesidades del cliente 23

Tabla 2. Lista necesidades del cliente jerarquizadas 25

Tabla 3. Lista de métricas 26

Tabla 4. Relación necesidades con métricas 26

Tabla 5. Benchmarking en base a las métricas 28

Tabla 6. Benchmarking en base a las necesidades 29

Tabla 7. Especificaciones preliminares 30

Tabla 8. Combinación de conceptos 36

Tabla 9. Matriz de tamizáje 39

Tabla 10. Arquitectura modular 40

Tabla 11. Significado de colores para componentes de comando 61

Tabla 12. Significado de colores para componentes de señalización 61

Tabla 13. Selección diámetro cilindro para empujar doy packs 73

Tabla 14. Fuerzas en cilindros neumáticos 74

Tabla 15. Selección diámetro cilindro para extender y contraer rampa 75

Tabla 16. Consumo de aire actuadores de giro 81

Tabla 17. Entradas del PLC 95 Tabla 18. Salidas a 24 VDC 96 Tabla 19. Salidas a 110 VAC 96

10

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Caja negra 31

Figura 2. Descomposición funcional 32

Figura 3. Subfunción acostar 34

Figura 4. Subfunción voltear 35

Figura 5. Subfunción agrupar 35

Figura 6. Subfunción encajonar 35

Figura 7. Descomposición + Interacciones 42

Figura 8. Diagrama esquemático 43

Figura 9. Agrupación elementos diagrama esquemático 44

Figura 10. Diagrama geométrico 45

Figura 11. Interacciones incidentales 45

Figura 12. Valoración del DI en la encajonadora automática 47

Figura 13. Predominio tecnológico o del diseño industrial 47

Figura 14. Evaluación del DI en la encajonadora automática 49

Figura 15. Canales y soportes 50

Figura 16. Fijación pistón – estructura 51

Figura 17. Sistema modular de rampa 51

Figura 18. Fijación actuador giratorio – aleta divisora 52

Figura 19. Fijación motores – estructura 52

Figura 20. Guardas en transmisiones 53

11

Figura 21. Marcación cerrojos críticos 54

Figura 22. Luces dentro de la encajonadora automática 54

Figura 23. Ventanas corredizas 55

Figura 24. Proceso de ingeniería concurrente 56

Figura 25. Punto de atrápamiento: banda transportadora – rodillos 57

Figura 26. Punto de atrápamiento: banda de transmisión - eje motor 58

Figura 27. Punto de atrápamiento: banda de transmisión - eje banda 58

Figura 28. Guardas bandas transportadoras 59

Figura 29. Guardas en transmisión banda transportadora – motor 60

Figura 30. Doy pack 400gr - rampa extendida 63

Figura 31. Descomposición de fuerzas en doy pack 64

Figura 32. Doy pack 400gr - rampa contraída 65

Figura 33. Doy pack 400gr – caja 65

Figura 34. Doy pack 200gr – rampa 66

Figura 35. Doy pack 200gr – caja 67

Figura 36. Bandas transportadoras 68

Figura 37. Símbolo cilindro simple efecto 74

Figura 38. Símbolo cilindro doble efecto 74

Figura 39. Medidas aleta divisora 76

Figura 40. Grafica momento de inercia – tiempo DSM 40 76

Figura 41. Medidas compuerta 400gr 77

Figura 42. Medidas compuerta 200gr 78

Figura 43. Grafica diámetro de embolo – consumo de aire – presión de funcionamiento cilindro que empuja doy packs 79

12

Figura 44. Grafica diámetro de embolo – consumo de aire – presión de funcionamiento cilindro que extiende y contrae rampa 80 Figura 45. Bloque de empalme colectivo – electroválvulas 82

Figura 46. Símbolo válvulas 3/2 82

Figura 47. Símbolo válvulas 5/2 82

Figura 48. Sensor fotoeléctrico. Barrera de luz 83

Figura 49. Sensor fotoeléctrico. Reflexión sobre espejo 83

Figura 50. Sensor fotoeléctrico. Reflexión sobre objeto 84

Figura 51. Disposición sensores banda izquierda y banda derecha 84

Figura 52. Sensor fotoeléctrico objeto detectado 85

Figura 53. Conexión PNP sensor fotoeléctrico 85

Figura 54. Sensores detectores de doy packs 86

Figura 55. Ubicación sensores detectores de doy packs 86

Figura 56. Sensor aleta divisora 87

Figura 57. Ubicación sensor aleta divisora 87

Figura 58. Sensores rampa 400gr 88

Figura 59. Ubicación sensores rampa 400gr 88

Figura 60. Sensores rampa 200gr 89

Figura 61. Ubicación sensores rampa 200gr 89

Figura 62. Sensores cajas 90

Figura 63. Ubicación sensores cajas 90

Figura 64. Actuadores y sensores como entradas. Banda transportadora derecha 91 Figura 65. Actuadores y sensores como entradas. Banda transportadora izquierda 91

13

Figura 66. Ladder 97 Figura 67. Grafica velocidad sincrónica – torque motor 71M 104

Figura 68. Grafica velocidad sincrónica – torque motor 80M 105

Figura 69. Panel BOP (Panel Básico del Operador) variador 106

Figura 70. Placa de características motor 110

Figura 71. Frecuencia fija 1 111



Figura 74. Diagrama de conexión Drive – Motor 112

Figura 75. Prototipo virtual 113

14

LISTA DE ANEXOS

Pág.

Anexo A. Total consumo de aire encajonadora automática 117

Anexo B. Total consumo eléctrico encajonadora automática 118

Anexo C. Especificación partes encajonadora automática 119

Anexo D. Resultados análisis de esfuerzos estructura de la 123 encajonadora automática Anexo E. Configuración Panel View 600 127

Anexo F. Manual de mantenimiento encajonadora automática 141

Anexo G. Presupuesto 149

Anexo H. Cronograma 152

15

RESUMEN

Este proyecto fue desarrollado en UNILEVER ANDINA con el objetivo de diseñar un sistema automático de empaque de Doy Packs en caja corrugada, el cual esta fundamentado en el método del diseño mecatrónico, el cual permite llevar una secuencia organizada de pasos para asegurar la calidad del producto final, coordinar las funciones de cada miembro del grupo de trabajo y así mismo encontrar oportunidades de mejoras en el diseño. Para el desarrollo del diseño se empezó por reconocer las actividades realizadas en planta, con una posterior capacitación en normas que tiene implementado la empresa con un enfoque hacia la calidad y el mejoramiento continuo. Se continúa con la identificación de necesidades para establecer los requerimientos del cliente y con esto plantear las métricas que servirán de guía en el Benchmarking, comparando así, el producto diseñado con los mejores representantes del mercado en su género. Con esta comparación en el mercado se definen algunos conceptos que se pueden utilizar en el diseño y esto junto al brainstorming da como resultado la solución más viable para suplir las necesidades del cliente. Finalmente se plasma la idea en un software de simulación CAD para corroborar en un entorno más cercano a la realidad, funcionabilidad del sistema. Para un análisis de viabilidad frente a otros equipos del mercado se realiza un presupuesto aproximado de costos de maquinaria, el cual servirá de apoyo a UNILEVER para una posterior decisión de implementación del mismo.

16

INTRODUCCION

En la actualidad la empresa Unilever esta dedicada a la producción de artículos de cuidado personal, cuidado del hogar y alimentos que satisfacen las necesidades diarias de nutrición y aseo personal con marcas reconocidas tales como: ARISCO, FRUCO, HELLMANN’S, KNOR, MAIZENA y RAMA en el área de alimentos y AXE, DOVE, LUX, REXONA, POND’S y SEDAL entre otras, en el área de cuidado personal. Siendo FRUCO una marca tradicional colombiana que ha logrado posicionarse y mantenerse como líder de la categoría de salsa en Colombia durante mucho tiempo, necesita tener un nivel de productividad muy alto; para esto se desea completar la automatización de la línea de producción de DOY PACKS de salsa de tomate FRUCO y Mayonesa FRUCO, este documento contiene el diseño de la automatización del final de línea de producción, basado en el método del diseño mecatrónico. Cabe anotar que el diseño requerido por UNILEVER es un diseño que no existe como tal en el mercado actual y que se debe partir de maquinas que realicen operaciones similares. Como se menciono anteriormente, no se ha conocido un sistema de agrupado de Doy Pack capaz de organizar estos empaques en una caja corrugada, por tal motivo se ha dificultado la tarea de encontrar una máquina agrupadora que haga este trabajo especifico, esta necesidad se esta supliendo con dos operarios por cada línea de producción de salsa de tomate y mayonesa en Doy Pack, 6 en total; estos operarios son los encargados de hacer el trabajo, que mas que un agrupado de empaques es una organización de los mismos en la caja corrugada. Se podría hablar de algunas maquinas que, de acuerdo al avance tecnológico mundial han suplido necesidades de empacado, las cuales integran en su sistema el agrupado de empaques automático, entre estas se pueden destacar maquinas respaldadas por BELCA empresa española, INDUMECO empresa Argentina y CAMPAK de México, reconocidas a nivel mundial dedicadas al sector de envase y embalaje; no sobra decir que estas maquinas no están programadas, ni tienen la capacidad de girar los empaques de la forma requerida Entre modelos de agrupadoras integradas encontramos a la maquina BEP60AGR (BELCA) que son unidades de diseño especial, con medidas promedio de 1 m de longitud, 1.7 m de ancho y 2.1 m de alto, con una velocidad máxima de 20 unidades por minuto.

17

Maquina Agrupadora de bolsas o cajas INDUMECO AB de concepción neumática – electrónica, con salida a cajas de cartón corrugado o bolsas de plástico, con medidas de 1.3 m de alto, 0.8 m ancho y 1.9 m de longitud, con una velocidad máxima de 40 unidades por minuto en columnas de dos. Maquina agrupadora / envolvedor modelo G35 CAMPAK de 1830 Kg. Y una velocidad máxima de 35 unidades por minuto. Se debe tener en cuenta que no existe actualmente un agrupador que organice y oriente los empaques de tal forma que ocupen el menor espacio posible y se repartan las presiones uniformemente, evitando así posibles rompimientos en los empaques. También hay que resaltar que las maquinas agrupadoras existentes son muy robustas y complejas, esto a razón de que son diseñadas para múltiples productos y también para varias fases del empaquetado, de aquí que estas sean de un gran peso y tamaño. Hasta el momento no se conoce una maquina con las características requeridas pues se desea algo muy especifico y que ocupe un espacio reducido.

18

1. IDENTIFICACION Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En la planta de alimentos de Unilever, en el área de producción de Doy Packs de salsa de tomate y mayonesa, se presenta un cuello de botella en la fase de agrupado debido a que este se realiza de forma manual, teniendo en cuenta que las fases que anteceden a esta son en su totalidad automatizadas, se desea lograr un diseño de un sistema automático el cual evite la mano de obra en esta etapa del proceso. El hecho de depender de factor humano para ejecutar las labores de empaque del producto presenta además de sobrecostos económicos por mano de obra, inconvenientes propios del ser humano tales como cansancio físico, ausencia por incapacidades entre otras. Adicionalmente el producto se expone a un posible mal manejo por parte del operario lo que causaría que el Doy Pack sea maltratado y por ende esto representa sobrecostos en producción.

19

2. JUSTIFICACIÓN

En la actualidad FRUCO no solo es preferida por su tradición sino que a través del tiempo ha logrado construir una imagen de un producto claro y diferenciado, por esto el respaldo que debe tener por parte de su propia producción debe ser muy grande; para lograr abastecer la demanda de los hogares Colombianos se debe reforzar la etapa productiva de la salsa de tomate y mayonesa con una buena etapa de empacado, para esto se requiere realizar un sistema que evite daños en el empaque y que mejore la calidad de la presentación del producto. El proceso manual de agrupado y empacado de los Doy Packs en caja corrugada implica costos de mano de obra que, con un sistema automático, se podrían reducir fácilmente; es por esto que se desea diseñar un sistema que asegure la calidad del producto final, reduzca los costos de producción y de fluidez a la cadena automática de producción en la planta.

20

3. OBJETIVOS

3.1 OBJETIVO GENERAL Diseñar un sistema para empaque automático de Doy Packs de salsa de tomate y mayonesa FRUCO en la caja corrugada. 3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS • Conocer el funcionamiento actual del proceso de empacado de las salsas y mayonesas. • Aplicar en el diseño la instrumentación necesaria para lograr un sistema automático • Aplicar en el diseño una técnica de control capaz de gobernar todo el sistema de sensores y actuadores. • Mitigación de riesgos ergonómicos por operación manual del empaque

21

4. PLANTEAMIENTO DE LA MISIÓN

• Descripción del Producto: Sistema automático para agrupado y empaque de Doy Packs en cajas corrugadas. • Objetivos de Marketing: Introducción para el último trimestre del 2008

• Mercado Primario: Unilever Andina de Colombia (Planta de alimentos)

• Premisas y Restricciones: Se acopla a diferentes tamaños de empaques Doy Pack y cajas corrugadas; trabajo continuo a diferentes velocidades; sistema Automático • Partes Implicadas: Personal de mantenimiento, personal de Producción, operarios, departamento Legal

22

5. IDENTIFICACION DE NECESIDADES En esta primera parte del proyecto, se hizo una recopilación de las necesidades latentes, ocultas y explicitas del cliente para tener una idea bien enfocada de lo que el producto estaría concebido a ser. A partir de esto se logro una comunicación sencilla y entendible con el cliente. Para la identificación clara de las necesidades del cliente se debe tener en cuenta una serie de pasos que facilita a los ingenieros el entendimiento de lo que el cliente quiere y desea en su producto final. • Recopilar datos sin procesar de los clientes: En esta etapa se puede lograr captar las necesidades del cliente por medio de entrevistas, grupos de enfoque u observando el producto en uso; se opto por la entrevista y complementando con la observación de un producto existente en uso. En la entrevista se plantearon las siguientes preguntas:

� ¿Cuáles son las características y usos del agrupado y empacado? � ¿Qué le disgusta del agrupado de Doy Packs manual que Ud. realiza? � ¿Qué le gustaría mejorar para lograr una mejor producción? � ¿Qué le gusta de la técnica que esta utilizando?

De acuerdo a las anteriores preguntas, logramos identificar necesidades primarias de lo que el cliente necesita; además con la observación en planta de la técnica que se utiliza se reveló y aclaró mucha información importante y que talvez el cliente no podía expresar con palabras. � Interpretar los datos sin procesar en términos de las necesidades del cliente. A continuación se expresan las necesidades del cliente en términos de lo que el producto tiene que hacer, más no de cómo lo tiene que hacer:

23

Tabla 1. Entrevista necesidades del cliente

Cliente: Unilever Andina Colombia Teléfono: 092-682 1728 Fecha: 10 de Junio de 2008 Actualmente Utiliza: Empaque Manual ¿Le gustaría participar en el seguimiento? Si Pregunta Enunciado del cliente Necesidad interpretada

Usos típicos

Necesito que la maquina sea capaz de Acoger y agrupar diferentes tamaños de empaque

El sistema trabajara para los diferentes tamaños de empaque

Necesito que la maquina se acople a diferentes velocidades ya que la velocidad varia dependiendo del tamaño del empaque especialmente a 33 y 45 u/m

El sistema es capaz de trabajar a velocidades de 33 y 45 u/m

Los empaques deben quedar organizados de tal forma que ocupen el menor espacio posible

El sistema es capaz de orientar los empaques de tal manera que ocupen el menor espacio posible

Le gusta- Técnica actual

Me gusta que la persona encargada del empaque esta alerta a cualquier tipo de falla

El sistema contara con la guía GEMMA para detección de fallas

Le disgusta- Técnica actual

El agrupado manual ocasiona daños ergonómicos al empaque

El sistema mitiga al máximo los daños ergonómicos al empaque

La etapa de agrupado esta sujeta a las necesidades del ser humano

El sistema podrá trabajar 24 horas al día los 7 días a la semana

Sobre costos de mano de obra

El sistema disminuye costos de mano de obra

La alimentación de cajas requiere de tiempo dentro de la etapa de empacado

El sistema cuenta con un alimentador de cajas corrugadas

Mejoras Poder trabajar con maquinas de velocidades superiores

El sistema contara con un control de velocidad

Poder ocupar solo el espacio necesario para la etapa de agrupado

El sistema se acondiciona al área de trabajo propuesta en el Lay Out

Reducir tiempos de empaque

El sistema es eficiente

Poder cerrar la caja automáticamente

El sistema cuenta con una cerradora de cajas automática

ENTREVISTA con Felipe Carabalí, Ingeniero de proyectos UNILEVER ANDINA. Santiago de Cali, 28 de Abril de 2008. • Organizar las necesidades en una jerarquía: En este paso se pretende crear una lista jerarquizada de las necesidades, la cual consiste en un grupo de

24

necesidades primarias y con subconjuntos de necesidades secundarias para la realización del sistema automático de empaque. Este proceso se hizo de forma intuitiva.

• Velocidad Ajustable

� El sistema es capaz de trabajar a velocidades de 33 y 45 U/Min 5 � El sistema es capaz de controlar la velocidad 5 � El sistema es eficiente 4 • Trabajo continuo a Modo Seguro

� El sistema se basa en la guía GEMA 3 � El sistema trabaja de forma continua 4

• Otras

� El sistema se acopla a diferentes tamaños de empaque 4 � El sistema posee un alimentador de cajas corrugadas 2 � El sistema posee un control de posición para orientar empaques 5 � El sistema logrará una reducción de costos de mano de obra 3 � El sistema se ajusta al área de trabajo propuesta 3 � El sistema mitiga los daños ergonómicos 4 � El sistema cumple con estándares TPM, SHE y calidad 5 • Establecer la importancia relativa de las necesidades: En la lista anterior se le ha dado una importancia a cada necesidad secundaria siendo 5 la más importante y 1 la menos importante

• Reflejarlas en los resultados y en el proceso: En esta etapa se analiza si lo que se realizo en etapas anteriores fue útil para el proyecto, entonces se plantean las siguientes preguntas: ¿Qué se sabe ahora que no se sabía antes? El sistema debe contar con un control de velocidad que se ajuste a los diferentes tipos de maquinas; así mismo debe ser capaz de agrupar y empacar diferentes tamaños de

25

empaques, en diferentes tamaños de cajas. El sistema debe cerrar la caja corrugada.

¿Se posee la habilidad de ver mas allá de las necesidades que están relacionadas solo con los productos existentes para poder captar las necesidades latentes de los clientes objetivos? La técnica existente es una muy buena base para poder mejorar el producto a desarrollar, esto fortalece la habilidad para cumplir con los requerimientos del cliente. ¿Existe áreas de investigación a las que hay que dedicarse para asignarles un seguimiento a las entrevistas o encuestas? Si, es importante dedicarle un seguimiento al área del control de velocidad y al ajuste del tamaño de empaque, puesto que son factores críticos en el proceso Tabla 2. Lista de necesidades del cliente jerarquizadas

Numero Necesidad Imp.

1 El sistema es capaz de controlar la velocidad 5 2 El sistema es eficiente 4 3 El sistema se basa en la guía GEMA 4 4 El sistema trabaja de forma continua 4 5 El sistema se acopla a diferentes tamaños de empaque 5 6 El sistema posee un alimentador de cajas corrugadas 4

7 El sistema tendrá recursos necesarios para cumplir su objetivo logrando reducir los costos 3

8 El sistema es compacto ajustándose al área de trabajo 4

9 El sistema mitiga los daños ergonómicos 4

10

El sistema trabaja a diferentes presiones de servicios (80 - 100 psi) 2 11 El sistema es compatible con diferentes tecnologías 3 12 El sistema es relativamente silencioso 3 13

El sistema cumple con los requerimientos de seguridad industrial y electrónica (Hongos de seguridad y switches) 5

14 El sistema consta con una carcasa transparente iluminada para el control visual de la maquina 5

15 La estructura esta elaborada con materiales no corrosivos 4 16 Sistema capaz de orientar los doy packs en dos ejes 5

17 Sistema Ajustable a diferentes tamaños de cajas 4 18 El sistema posee interfaz hombre maquina 5

5.1 ESPECIFICACIONES PRELIMINARES

En esta parte se tratara de expresar las necesidades, que fueron expuestas por el lenguaje del cliente, en especificaciones con detalle preciso de lo que el producto tiene que hacer. Para esto se van a seguir los siguientes pasos:

26

5.1.1 Preparar la lista de medidas (METRICAS) Tabla 3. Lista de métricas Num. Num. necesidad Medida Imp. Unidades

1 1,4 Velocidad de Operación 5 Unid/min.

2 5 Tamaño de Empaque 5 mm^2

3 3 Modulo de producción, marcha y seguridad 4 Sub.

4 2 Sistema eficiente 4 Sub. 5 6 Posee un alimentador de cajas 4 Sub. 6 7 Costes de producción 3 pesos 7 8 Espacio 4 m 8 10 Presión de servicio 2 PSI 9 12 Nivel de ruido 3 DB

10 16 Nivel de corrosión 4 Sub

11 13,15,3 Niveles de Seguridad 5 Sub

12 17 Orientación del empaque 5 Sub

13 2,18,5 Tamaño de caja 4 m^3

14 19,3 Interfaz operador 5 sub

Tabla 4. Relación necesidades con métricas

1 2 3 4 5 6 7 9 10

12 11

14

15

16

17

NU

ME

RO

NE

CE

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Necesidad

IMP

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1 El sistema es capaz de controlar la

velocidad 5 *

2 El sistema es eficiente 4 * *

3 El sistema se basa en la guía GEMA 4 * * *

4 El sistema trabaja de forma continua 4 *

5 El sistema se acopla a diferentes

tamaños de empaque 5 *

*

6 El sistema posee un alimentador de

cajas corrugadas 4 *

27

(Continuación Tabla 4. Relación necesidades con métricas)

1 2 3 4 5 6 7 9 10

121 1 14

15

16

17

NU

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Necesidad

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aja

Inte

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ope

rado

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8 El sistema es compacto ajustándose al

área de trabajo 4

*

9 El sistema mitiga los daños

ergonómicos 4

10

El sistema trabaja a diferentes presiones de servicios (80 - 100 psi) 2 *

11

El sistema es compatible con diferentes tecnologías 3

12 El sistema es relativamente silencioso 3 *

13

El sistema cumple con los requerimientos de seguridad industrial y electrónica (Hongos de seguridad y

switches) 5

*

14

El sistema consta con una carcaza transparente iluminada para el control

visual de la maquina 5 *

15

La estructura esta elaborada con materiales no corrosivos 4

*

16

Sistema capaz de orientar los doy packs en dos ejes

5 * * *

17

Sistema Ajustable a diferentes tamaños de cajas 4

*

18

El sistema posee interfaz hombre maquina

5 *

5.1.2 Recopilar información de Benchmarking. Aunque en Colombia no se ha encontrado información de fabricantes de Agrupadoras para Doy Packs se va a hacer una comparación con fabricantes extranjeros para determinar el éxito comercial.

28

Tabla 5. Benchmarking en base a las métricas

Num

ero

Nec

esid

ad

Rel

ació

n de

nec

esid

ades

Y

mét

ricas

Medida Imp. Unidades

IND

UM

EC

O ¨

´AB

’

Dua

l Cas

epac

ker

II 34

CP

Com

pac

CP

201

Gra

vity

C

asep

acke

r

1 1,4 Velocidad de Operación 5 Unid/min. 60 120 120 120

2 5 Tamaño de empaque 5 mm^2 1600 - - -

3 3 Modulo de producción, marcha y seguridad 4 Sub 2 5 4 5

4 2 sistema eficiente 4 Sub. 3 4 4 5 5 6 Posee un alimentador de cajas 4 Sub 4 4 4 5 6 7 Costes de producción 5 pesos - - - - 7 8 Espacio 4 m 2.1*.45 1.96*1.34 1.38*2 8*1.5 9 10 Presión de servicio 2 PSI 60 - 90 -

10 12 Nivel de ruido 3 DB - - - -

11 16 Capacidad de corrosión de

material 4 Sub

- 4 4 4 14 13,15,3 Niveles de Seguridad 5 Sub 3 5 5 5 15 17 Orientación del empaque 5 sub 3 4 4 4 16 2,18,5 Tamaño de caja 4 m^3 .3*.2*.25 .3*.4*.4 .6*.5*.54 .3*.4*.4 17 19,3 Interfaz operador 5 sub 3 5 5 5

29

Tabla 6. Bechmarking en base a las necesidades

N

úmer

o N

eces

idad

Necesidad

Impo

rtan

cia

IND

UM

EC

O ¨

´AB

’

Dua

l Cas

epac

ker

II 34

CP

Com

pac

CP

201

Gra

vity

Cas

epac

ker

1 El sistema es capaz de controlar la velocidad 5 ��

2 El sistema es eficiente 4 �� 3 El sistema se basa en la guía GEMA 4 �� 4 El sistema trabaja de forma continua 4 ��

5 El sistema se acopla a diferentes tamaños de empaque 5 ��

6 El sistema posee un alimentador de cajas corrugadas 4 ��

7 Recursos Necesarios 4 ��

8 El sistema es compacto ajustándose al área de trabajo

4 ��

9 El sistema mitiga los daños ergonómicos 4 ��

10 El sistema trabaja a diferentes presiones de servicios (80 - 100 psi) 2 ��

11 El sistema es compatible con diferentes tecnologías 3 ��

12 El sistema es relativamente silencioso 3 - - - -

13

El sistema cumple con los requerimientos de seguridad industrial y electrónica (Hongos de seguridad y switches) 5 � ��

14 El sistema consta con una carcaza transparente iluminada para el control visual de la maquina 5 ��

15 La estructura esta elaborada con materiales no corrosivos 4 ��

16 Sistema capaz de orientar los doy packs en dos ejes

5 ��

17 Sistema Ajustable a diferentes tamaños de cajas 4 �� 18 El sistema posee interfaz hombre maquina 5 ��

30

Tabla 7. Especificaciones Preliminares

Núm. Núm. NEC Medida Imp. Unidades

Valor marginal

Valor ideal

1 1,4 Velocidad de Operación 5 Unid/min. 30 - 120 120

2 5 Tamaño de empaque 5 mm^2

3 3 Modulo de producción, marcha y seguridad 4 Sub 2-5 5

4 2 sistema eficiente 4 Sub. 3-5 5

5 6 Alimentador de cajas 4 Sub 4-5 5

6 7 Costes de producción 5 pesos - -

7 8 Espacio 4 m 1.38 – 8 0.45 -2

1.38 .0.45

9 10 Presión de servicio 2 PSI 60 - 90 80

10 12 Nivel de ruido 3 DB 80 80

11 16 Capacidad de corrosión de material 4 Sub 4 5

12 13,15,3 Niveles de Seguridad 5 Sub 3-5 5

13 17 Orientación del empaque 5 sub 1-4 5

14

2,18,5 Tamaño de caja 4 m^3 0.3-0.6 0.2-0.5 0.25-0.54

0.6 0.5

0.54

15 19,3 Interfaz operador 5 sub 3-5 5

31

6. GENERACION DE CONCEPTOS

6.1 ACLARAR EL PROBLEMA 6.1.1 Caja negra . Para aclarar el problema se debe dividirlo en subproblemas más simples, para lo cual se plantean varios métodos que son: � Descomposición por secuencia de acciones del usuario � Descomposición por necesidades claves del cliente � Descomposición funcional 6.1.2 Descomposición funcional. Utilizamos el método por descomposición funcional, ya que es muy efectivo a la hora de concluir como se va a satisfacer la necesidad ya que se plantea el problema como una caja negra a la que se sabe que le entra y que le debe salir, sin saber como lo debe hacer; además se puede enfocar en los subproblemas mas críticos.

Figura 1. Caja negra

32

Figura 2. Descomposicion funcional

33

Las funciones mas criticas para el diseño son acostar el doy pack ya que es de esta forma como debe entrar a la caja; voltear el doy pack de tal forma que se pueda controlar la orientación de la tapa del mismo; agrupar los doy pack puesto que su disposición en la caja varia dependiendo del tamaño y encajonar los doy pack, es decir meterlos dentro de la caja de forma ordenada, por ello se decidió hacer una descomposición funcional de producto. 6.2 BÚSQUEDA EXTERNA Par realizar búsqueda externa existen también varias formas de hacerlo, entre ellas se puede mencionar: entrevista a usuarios avanzados, consulta a expertos, búsqueda en patentes, búsqueda en literatura especializada y benchmarking competitivo. Para este caso se optó por búsqueda externa con benchmarking competitivo, ya que no se podía hacer una entrevista a usuarios avanzados ni consulta a expertos puesto que el tema de los empaques doy pack es relativamente nuevo en Colombia y no se tiene conocimiento de una empresa que tenga implementado una agrupadora para este tipo de empaque. Tampoco se podría optar por buscar en literatura especializada ya que esta no se enfoca específicamente en los conceptos que se va a tratar. En el benchmarking competitivo se puede buscar productos con funciones similares y encontrar maquinas que aunque no hagan exactamente lo mismo se facilitan mucho para analizarlas como subsistemas y encontrar información de fortalezas y debilidades. 6.2.1 Benchmarking competitivo • Conceptos generados para la subfunción acostar. � Arreglo mecánico • Conceptos generados para la subfunción voltear.

� Volteadora angular • Conceptos generados para la subfunción agrupar

� Banda posicionadora � Canales � Banda con rodillos divisores • Conceptos generados para la subfunción encajonar

� Ventosas � Caída por gravedad con compuertas

34

6.3 BÚSQUEDA INTERNA Esta búsqueda se realiza con los mismos miembros del grupo, puede ser de forma individual o en una lluvia de ideas. En esta búsqueda interna mediante brainstorming o lluvia de ideas se logró generar conceptos para: 6.3.1 Brainstorming. • Subfunción acostar: � Pistones laterales � Disco de cangilones • Subfunción voltear: � Banda en “Y” • Subfunción encajonar: � Encajonar desde arriba 6.4 EXPLORAR DE MANERA SISTEMÁTICA Todos los conceptos generados en las anteriores etapas se deben explorar de forma sistematizada con la ayuda del árbol de clasificación de conceptos y la tabla de combinación de conceptos 6.4.1 Árbol de clasificación de conceptos. Con este método se puede podar las ramas menos promisorias y ver de forma especifica cada subfunción con su concepto. Figura 3. Subfunción acostar

35

Figura 4. Subfunción voltear

Figura 5. Subfunción agrupar

La idea de agrupar los doy packs con “Banda con rodillos divisores” es poco viable puesto que es un dispositivos muy robusto, aplicable a sistemas en donde se necesite agrupar grandes cantidades de material, en este caso se agruparan en hileras de 3 y 4 doy packs. Por esto se decide prescindir de esta idea. Figura 6. Subfunción encajonar

36

En este caso la idea de “Encajonar desde arriba“ se vislumbra poco viable, puesto que necesita de un sistema adicional que logre que la caja encajone los Doy Pack desde arriba y que luego la posicione en forma correcta. Desde un principio, cuando el cliente planteó las necesidades y requerimientos para el diseño, quedo claro que el sistema debía ser simple y efectivo, por esto y por lo visto en maquinas estudiadas en el Benchmarking se decide suprimir la idea de “Ventosas”, puesto que estos dispositivos requieren sistemas de control adicionales además de un montaje físico mas complejo. 6.4.2 Combinación de conceptos. Con esta tabla se obtiene las posibles combinaciones de soluciones al problema planteado; Tabla 8. Combinación de conceptos

ACOSTAR VOLTEAR AGRUPAR ENCAJONAR

Pistones laterales

Volteadora angular

Banda posicionadora

Caída por Gravedad con compuertas

Arreglo mecánico

Banda en “Y” Canales

Disco de cangilones

Es decir se tiene 3 x 2 x 2 x 1 = 12 combinaciones posibles: • Pistones laterales – Volteadora angular – Banda posicionadora – Caída por gravedad con compuertas • Pistones laterales – Volteadora angular – Canales – Caída por Gravedad con compuertas • Pistones laterales – Banda en “Y” – Banda posicionadora – Caída por gravedad con compuertas • Pistones laterales – Banda en “Y” – Canales – Caída por Gravedad con compuertas • Arreglo mecánico – Volteadora angular – Banda posicionadora – Caída por gravedad con compuertas • Arreglo mecánico – Volteadora angular – Canales – Caída por Gravedad con compuertas • Arreglo mecánico – Banda en “Y” – Banda posicionadora – Caída por gravedad con compuertas

37

• Arreglo mecánico – Banda en “Y” – Canales – Caída por Gravedad con compuertas • Disco de cangilones – Volteadora angular – Banda posicionadora – Caída por gravedad con compuertas • Disco de cangilones – Volteadora angular – Canales – Caída por Gravedad • Disco de cangilones – Banda en “Y” – Banda posicionadora – Caída por gravedad con compuertas • Disco de cangilones – Banda en “Y” – Canales – Caída por Gravedad con compuertas

38

7. SELECCIÓN DE CONCEPTOS

7.1 MÉTODO ESTRUCTURADO 7.1.1 Matriz de selección de conceptos . Este método se utiliza para tamizar y evaluar conceptos con una ponderación subjetiva que se da a cada concepto dependiendo de cómo cumpla las necesidades del cliente, los conceptos que en la suma de sus ponderaciones tengan los mayores resultados serán los que tienen la posibilidad de ser escogidos para el diseño, con estos conceptos se puede eliminar características malas y combinar la buenas para finalmente escoger el mejor. Para tabular los conceptos se utiliza un concepto de referencia y los demás conceptos son tabulados con “+” que quiere decir que el concepto es mejor cumpliendo la necesidad que el de referencia; “-” que significa que el concepto es peor cumpliendo la necesidad que el de referencia y “0” cuando es igual que el de referencia cumpliendo la necesidad planteada. Para evaluar se utiliza una calificación de 1 a 5 en donde: • Mucho peor que el concepto de referencia • Peor que el concepto de referencia • Igual que el concepto de referencia • Mejor que el concepto de referencia • Mucho mejor que el concepto de referencia De las 18 necesidades planteadas se seleccionan de forma intuitiva las necesidades más definitivas a la hora de seleccionar un concepto, estas serán los criterios para las matrices de selección. • El sistema es capaz de controlar la velocidad • El sistema es eficiente • El sistema trabaja de forma continua • Recursos Necesarios • Sistema capaz de orientar los doy packs en dos ejes • El sistema se acopla a diferentes tamaños de empaque • El sistema mitiga los daños ergonómicos • El sistema es compacto ajustándose al área de trabajo 7.2 MATRIZ DE TAMIZAJE Para escoger el concepto de referencia se selecciona el producto mejor evaluado en el benchmarking competitivo, en este caso CP 201 Gravity Casepacker.

39

Tabla 9. Matriz de tamizaje

Variantes de Conceptos Criterio de Selección A B C D E F G H I J K L Ref.

El sistema es capaz de controlar la velocidad

- - + + - - + + - - + + 0

El sistema es eficiente - - + + - - - - - - - - 0

El sistema trabaja de forma continua 0 0 - 0 0 0 - 0 0 0 - 0 0 El sistema se acopla a diferentes tamaños de empaque

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Recursos Necesarios - 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0 0 El sistema es compacto ajustándose al área de trabajo

- 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0 0

El sistema mitiga los daños ergonómicos - - - - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Sistema capaz de orientar los doy packs en dos ejes

+ + + + + + + + + + + + 0

Positivos 1 1 3 3 1 1 2 2 1 1 2 3

Negativos 5 3 4 1 4 2 4 1 4 2 4 1

Total -4 -2 -1 2 -3 -1 -2 1 -3 -1 -2 2 Orden 12 7 6 1 11 5 8 3 10 4 9 2

¿Continuar? No No No Si No No No Si No No No Si

40

8. ARQUITECTURA DE PRODUCTOS

En esta parte del proceso de desarrollo, se determinara si nuestro producto pertenece a una arquitectura integral o modular, teniendo en cuenta que la arquitectura de productos se define como el arreglo de elementos funcionales en conjuntos físicos los cuales constituyen los elementos básicos del producto. El sistema a diseñar se define como una arquitectura modular ya que cada conjunto o parte específica realiza una sola función dentro del sistema, además se puede observar que la relación entre los conjuntos esta bien definida 8.1 ARQUITECTURA MODULAR Tabla 10. Arquitectura modular

Estructura

Motores

Sensores

Procesador

PLC

Variador

HMI

Panel view

Pistones

lineales

Elementos Fijos Elementos Funcionales

Proveer soporte estructural al

sistema

Transmitir movimiento a

bandas transportadoras

Sensar y realizar conteo de

empaques

Control del sistema

Interfaz hombre maquina

Variar velocidad de bandas

según sea la necesidad

Tumbar Doy Packs

41

(Continuación Tabla 10. Arquitectura modular)

Actuador

rotativo

Posicionar aleta divisora

Abrir y cerrar compuertas

Canales Guiar doy packs

Bandas

transportadoras Transportar doy packs

Rampas Deslizar doy packs a

compuertas

Compuertas Sostener doy packs para su

posterior caída a caja

Aleta divisora Dividir doy packs en grupos

42

Figura 7. Descomposición + Interacciones

43

8.2 INTERACCIONES FUNDAMENTALES En estas interacciones se establece las relaciones entre conjuntos, previamente planificadas y correctamente entendidas Figura 8. Diagrama esquemático

44

Figura 9. Agrupación elementos diagrama esquemático

8.3 DIAGRAMA GEOMÉTRICO

En el desarrollo del diagrama geométrico se pretende determinar la posibilidad de ubicar los subconjuntos dentro del sistema global de la encajonadora y con esto mejorar la distribución de los mismos. Otro objetivo del diagrama geométrico es visualizar una idea preliminar de cómo se ubicará la encajonadora dentro de la distribución en planta proporcionada por UNILEVER.

45

Figura 10. Diagrama geométrico

Figura 11. Interacciones incidentales

46

9. DISEÑO INDUSTRIAL

Con el diseño industrial se asegura: • Utilidad: La interfaz hombre – maquina (HMI) será amigable y segura.

• Apariencia: En la medida de lo posible se forma un sistema que integre una forma y colores agradables a la vista. • Facilidades de mantenimiento: Con la ayuda del manual de operación y mantenimiento se logrará una comunicación sencilla sobre las actividades necesarias para lograr un mantenimiento de la encajonadora. • Bajo costo: Asegurando materiales estándares y características físicas adecuadas, se influye en el costo de producción. • Comunicación: Por medio de la apariencia del sistema se comunica la misión y filosofía corporativa de la empresa.

9.1 NECESIDADES ERGONÓMICAS • El sistema solo necesita cuatro opciones introducidas por el usuario para empezar su funcionamiento de forma automática. • El sistema brinda facilidad de mantenimiento, con partes fácilmente removibles y con espacio suficiente para una buena labor de mantenimiento. • Las interacciones con el usuario no involucran términos novedosos que conlleven a incertidumbres. • Para el funcionamiento de la maquina los aspectos a considerar se reducen a saber el tamaño y la cantidad de Doy Packs que se desea empacar y la velocidad de producción de la maquina predecesora al sistema de encajonado. 9.2 NECESIDADES ESTÉTICAS • El producto debe ser agradable a la vista, con una apariencia que evidencie su calidad y confiabilidad

• La encajonadora debe acoplarse fácilmente a EMZO1, EMZO2, VOLPACK y futuras maquinas • Debe ser una maquina relativamente liviana y transportable.

47

• La estética de la encajonadora de Doy Packs debe motivar al equipo de desarrollo para futuras mejoras. Figura 12. Valoración del DI en la encajonadora automática

9.3 PREDOMINIO TECNOLÓGICO O DEL DISEÑO INDUSTRIAL DEL PRODUCTO Este producto es dominado por la tecnología ya que su beneficio principal es realizar de forma automática una tarea especifica a través de conceptos netamente ingenieriles y apoyados en la tecnología; además predominan los aspectos técnicos sobre los aspectos estéticos o de apariencia. Figura 13. Predominio tecnológico o del diseño industrial

48

9.4 EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL DI Para saber si el producto cumple con los requerimientos de calidad que plantea el Diseño Industrial se deben responder las siguientes preguntas: � Calidad De Las Interfaces De Usuario • ¿Las características del producto comunican realmente su operación al usuario? • ¿Es el uso del producto intuitivo?

• ¿Son todas sus características seguras?

• ¿Se han identificado todos los usuarios y usos potenciales del producto?

� Requerimientos Emocionales

• ¿Es el producto atractivo?,¿es excitante? • ¿El producto expresa calidad?

• ¿Qué imagen viene a la mente cuando se observa? • ¿Inspira orgullo de posesión? • ¿Inspira orgullo en el grupo de desarrollo? � Facilidades De Mantenimiento Y Reparación

• ¿Es el mantenimiento del producto obvio?, ¿es fácil? • ¿Las características del producto informan efectivamente los procedimientos de ensamble y desensamble? � Uso Apropiado De Recursos

• ¿Es el material seleccionado apropiado (en términos de costo y calidad)? • ¿Esta el producto sobre o subdiseñado (tiene características que son innecesarias o algunas que han sido despreciadas? • ¿Se han considerado los aspectos ambientales/ecológicos? � Diferenciacion Del Producto

49

• ¿Podrá el cliente que mire el producto en una tienda, distinguirlo por su apariencia? • ¿Podrá ser recordado cuando lo vea en un comercial? • ¿La identidad del producto es apropiada o amplía la identidad de la empresa? Figura 14. Evaluación del DI en la encajonadora automática

50

Soportes removibles

10. DISEÑO PARA MANTENIMIENTO Con el diseño para mantenimiento se pretende anticiparse a los posibles fallos de la maquina y facilitarle al operador o usuario de la maquina, soluciones para dicho fallo, esta rutina de mantenimiento sugerida se plantea en el manual de mantenimiento anexo a este documento. Otro principio del diseño para mantenimiento es pesar en productos en donde se facilite la operación de limpieza del mismo, esto se logra con: • Simplicidad de desmontaje. • Facilidad de montaje • Evitar uniones complejas • La retirada y reemplazo de subconjuntos no debe afectar a subensambles vecinos. • Los canales o guías que están ubicados sobre la banda transportadora principal, están sostenidos por soportes fácilmente removibles y ajustables para facilitar la limpieza de la banda transportadora y de los mismos canales Figura 15. Canales y soportes

Canales o guías

51

• Los pistones serán ajustados a la estructura por bridas de fijación o tuercas, esto para que sean retirados fácilmente para mantenimiento o para un fácil reemplazo. Figura 16. Fijación pistón – estructura

• Las rampas de deslizamiento son módulos removibles para facilitar su limpieza y un posible reemplazo sin tener que afectar el resto del sistema.

Figura 17. Sistema modular de rampa

Cilindro

Tuerca

Estructura

Sistema modular de rampa

Banda Banda

52

� Las cuatro bandas del sistemas son independientes, cada una con su respectivo motor y sistema de transmisión, por lo tanto no es necesario desmontar todo el sistema para reemplazar o reparar una banda transportadora.

• La aleta divisora esta unida al actuador giratorio mediante una brida de acople fácilmente removible. Figura 18. Fijación actuador giratorio – aleta divisora

• Los motores son montados mediante fijaciones por tornillo sobre una base independiente para reducir vibraciones en la estructura. Figura 19. Fijación motores - estructura

53

10.1 TPM (Mantenimiento Productivo Total)

• Los sistemas de transmisión están cubiertos con guardas de seguridad debidamente marcadas, estas para aislar el sistema de transmisión de polvo o cualquier objeto que pueda dañarlo. Figura 20. Guardas en transmisiones

• El sistema esta encerrado en una estructura de policarbonato de 5 mm. de espesor • Todos los elementos de rotación están debidamente señalizados con su respectivo sentido de giro.

• Todos los cerrojos críticos están marcados como tal.

Guardas

Sistema de transmisión Motor – Banda transportadora

54

Figura 21. Marcacion cerrojos criticos

• La encajonadora tiene iluminación interna, que consta de dos lámparas de neón ubicadas en la parte superior, que permiten el control visual a los actuadotes neumáticos, bandas transportadores de Doy Packs, canales y rampas; y dos en la parte inferior, para suministrar iluminación a la banda transportadora de cajas, motores y transmisiones; cada lámpara con su respectivo switch externo. Figura 22. Luces dentro de la encajonadora automática

55

• La encajonadora consta de un sistema de ventanas corredizas, tipo vitrina, para facilitar la limpieza y cambio tanto de sensores como de actuadores neumáticos, además de proteger a las posibles personas que se encuentran a su alrededor.

Figura 23. Ventanas corredizas

56

11. DISEÑO PARA EHS

En la etapa de diseño para EHS (Environment Health Safety) medio ambiente, salud y seguridad se pretende satisfacer con soluciones implementadas las necesidades que se puedan presentar en cualquiera de los tres aspectos mencionados. El proceso de diseño para EHS tiene como fin diagnosticar y detectar riesgos por atropamiento mecánico, teniendo en cuanta la fuente, el hombre y el medio. Figura 24. Proceso de ingeniería concurrente

Fuente: Notas de clase de Diseño Mecatrónico. Profesor Andres Navas, Universidad Autónoma de Occidente. Santiago de Cali, 2008. 9 h.

• Hombre � Calificación del operario para el trabajo � Método de trabajo � Información de accidentalidad • Fuente

� Estado de las máquinas � Condiciones de seguridad en la instalación y conexión de la máquina � Mantenimiento • Medio � Entorno ambiental: Iluminación, nivel de ruido, contaminación, orden área de trabajo, delimitaciones área de trabajo

57

� Clima organizacional. Se trata de identificar, analizar y evaluar los riesgos y peligros dentro del ambiente de trabajo, uno de los mas importantes es el peligro mecánico , por esto el diseño de la encajonadora se hizo teniendo en cuenta las observaciones que el diseño para EHS plantea en lo que respecta a peligro mecánico.

11.1 PELIGRO MECÁNICO

“Conjunto de factores físicos que pueden dar lugar a una lesión por la acción mecánica de elementos, herramientas, piezas a trabajar o materiales proyectados, sólidos o fluidos”. Este peligro puede ocurrir en:

� En las partes móviles de la maquina: Las partes que están movimiento en la encajonadora y que son fuente de riesgo causando atrapamiento son:

� Las bandas transportadoras y sus rodillos

Figura 25. Punto de atrapamiento: banda transportadora - rodillos

� La banda de transmisión con el eje del motor.

58

Figura 26. Punto de atrapamiento: banda de transmisión - eje motor

� La banda de transmisión con el eje de la banda transportadora.

Figura 27. Punto de atrapamiento: banda de transmisión - eje banda

� Otras partes que pueden causar riesgo en la maquina son: • Los cilindros neumáticos • El actuador rotativo

Este último en menor grado, puesto que uno de los aspectos que determina el peligro mecánico es la masa y la velocidad del elemento; el actuador rotativo tiene una masa muy pequeña comparada con la de toda la maquina y su velocidad es relativamente baja.

59

� En los materiales utilizados: El material que se utilice debe tener una buena resistencia mecánica a la rotura o deformación. Un aspecto a tener en cuenta es la forma final de la estructura o chasis de la encajonadora de Doy Packs, la cual no debe tener aristas cortantes o partes agudas. Los elementos móviles se clasifican en elementos móviles de transmisión, los cuales no ejercen una acción directa sobre el material a trabajar simplemente sirven para transmitir movimiento y elementos móviles que intervienen en el trabajo. Para el caso de la encajonadora, los elementos antes planteados se pueden clasificar en la categoría de elementos móviles de transmisión. Las medidas de protección que se deben tomar en los elementos móviles de transmisión son: colocar resguardos fijos para aislar totalmente los elementos peligrosos o suprimir localmente el riesgo. Un resguardo o guarda de seguridad se define como una barrera material utilizada en un equipo, para garantizar protección. Estos resguardos se clasifican en móviles, fijos, regulables y autorregulables. Se debe tener en cuenta que la guarda de seguridad fijas deben estar diseñadas para permitir realizar operaciones de mantenimiento o ajuste sin tener que desmontar el equipo. � Para el caso de las bandas transportadoras y sus rodillos se utiliza resguardos fijos, mediante elementos de fijación (tornillos y tuercas), esto impide que se pueda quitar el resguardo sin la utilización de una herramienta.

Figura 28. Guardas bandas transportadoras

60

� Para la banda de transmisión con el eje del motor y el eje de la banda transportadora también se utilizan resguardos fijos. Estas guardas

Figura 29. Guardas en transmisión banda transportadora - motor

� Para los actuadores neumáticos se pondrán guardas de seguridad móviles, los cuales son unidos a un elemento fijo mediante bisagras o guías de deslizamiento las cuales se pueden desplazar sin necesidad de herramientas. Las guardas como el resto de la estructura están fabricadas en policarbonato de 5 mm. de espesor. Estas guardas son puertas alrededor de la maquina que son controladas por interruptores externos y con su respectivo enclavamiento para asegurar que la maquina solo funcione cuando todas las guardas estén cerradas.

11.2 OTROS ASPECTOS A CONSIDERAR EN EHS

� El nivel de ruido no sobrepasa los 80 dB. � Hongos y alarmas de seguridad. Los hongos y alarmas de seguridad sirven para que el operador pueda comandar la puesta en marcha y parada a cargo de un automatismo o efectuados en modo manual o semiautomático, siempre bajo la responsabilidad del operador. Esto debe ocurrir cuando se detecta una situación anormal y para encarar una acción correctiva y para hacer frente a una falla del sistema parando la producción o degradándola. Las alarmas o aros de emergencia garantizan la seguridad de las personas interviniendo sobre los dispositivos de seguridad. La encajonadora cuenta con hongos de seguridad que son los componentes de comando y pilotos luminosos que son los componentes de señalización, estos están identificados con los siguientes colores según la necesidad.

61

Tabla 11. Significado de colores para componentes de comando

Color Significado Aplicación

Rojo Acción en caso de emergencia Parada de emergencia

Anti incendio

Parada o desconexión Parada general

Parar motores

Amarillo Intervención Intervención para eliminar condiciones anormales

Verde Arranque - Marcha Arranque general Arrancar motores

Tabla 12. Significado de colores para componentes de señalización

Color Significado Aplicación

Rojo Peligro o alarma, aviso de peligro potencial Falla de presión

Equipo esencial detenido por acción de un aparato de protección

Ámbar Precaución, cambio o impedimento en el cambio de condiciones

Presión diferente del nivel normal Sobrecarga

Verde Seguridad, indicación de una situación segura o autorización para proceder, vía libre

Maquina lista para arrancar

62

12. DISEÑO MECANICO

12.1 DISEÑO DE RAMPAS DE DESLIZAMIENTO Para el diseño de las rampas se tuvo en cuenta la distancia de desplazamiento, esto por que había un requerimiento de tiempos al cual había que ajustarse, este requerimiento define que el tiempo de deslizamiento de los Doy Packs no debe ser mayor a 1.5 segundos, que es el tiempo que tardan los Doy Packs de la banda opuesta en llegar a las compuertas antes de causar una acumulación de Doy Packs indeseada. El Doy Pack es un empaque polilaminado (polietileno, aluminio, poliestireno y pigmentos). 12.1.1 Selección de material de rampas de deslizamiento . El material seleccionado para la fabricación de las rampas es el acero inoxidable pues mantiene cualidades superiores en términos de resistencia al daño, además es extremadamente fácil de limpiar, es resistente a la corrosión y fácil de sanitizar. Específicamente se selecciona el tipo de acero AISI 304. � AISI 304. Es un acero inoxidable y refractario austenítico, aleado con CR y Ni y bajo contenido de C que presenta una resistencia a la corrosión muy enérgica. Este tipo de acero es resistente contra corrosión intercristalina y tiene propiedades para ser embutido profundo, no es templable ni magnético. Su aplicación es frecuente en la industria alimenticia, embotelladoras, tanques de fermentación, almacenamiento, barriles, equipos de leche, cereales, cocina, cubiertos, químicos maquinaria industrial como en los cuerpos de bombas y tubos. Sus propiedades mecánicas son las siguientes: • Aleación: C% 0.08 máx. - Cr% 19 - Ni% 10 • Dureza: 160 Brinell • Resistencia a la tracción: 50-70 kg/mm^2 • Densidad: 3/8 cmg

12.1.2 Calculo De Tiempos De Descenso

• Calculo rampa Doy Pack 400 gr. Para la rampa de deslizamiento de doy packs de 400gr se debe proponer un diseño que los doy packs se ubiquen de la forma adecuada en las compuertas. Para esto se dispone una rampa con un cilindro el cual la extiende y contrae según se requiera. Esta se apoya sobre una base, la cual le facilita su desplazamiento.

63

Coeficientes de fricción Doy Pack y acero: 0.5 • Rampa extendida

Figura 30. Doy pack 400gr - rampa extendida

°=⇒== 4064.055

35 θθsen

• Por energías: Donde

fW =Trabajo de la fricción W = Peso del doy pack F = Fuerza de rozamiento θ = Angulo de inclinación de la rampa

θθµ

θµµ

senmghW

SWW

SNFSW

Wmvmgh

f

f

f

f

cos***

*cos**

**

2

1 2

−=

−=

−=−=

+=

64

Figura 31. Descomposición de fuerzas en doy pack

smSgghV

SmgmVmgh

65.155.0*40cos*8.9*5.0*2)35.0*8.9*2(*cos22

*cos2

1 2

=−=−=

+=⇒

θµ

θµ

Sumatoria de fuerzas

)cos(cos

:

cos:

θµθθµθθ

θ

−=⇒=−

=−

=

∑

∑

sengaaggsen

mafWsenF

WNF

x

y

tsengV

atVV

)cos(

0

θµθ −=+=

ssenseng

Sgght 64.0

57.2

65.1

)40cos5.040(8.9

65.1

)cos(

*cos22==

−=

−−

=θµθ

θµ

El doy pack de 400gr. tarda en deslizarse por toda la rampa, cuando esta extendida 0.64 segundos • Rampa contraída

65

Figura 32. Doy pack 400gr - rampa contraída

°=⇒== 4672.08.48

35 θθsen

smSgghV 8.1488.0*46cos*8.9*5.0*2)35.0*8.9*2(*cos22 =−=−= θµ

ssenseng

Sgght 5.0

65.3

65.1

)46cos5.046(8.9

8.1

)cos(

*cos22==

−=

−−

=θµθ

θµ

El doy pack de 400gr. tarda en deslizarse por toda la rampa, cuando esta contraída 0.5 segundos • Calculo tiempo de caída del doy pack de 400 gr. a la caja

Figura 33. Doy pack 400gr - caja

66

st

t

t

gty

21.0

8.9

)225.0(2

)8.9(2

1225.0

2

1

2

2

=

=

=

=

Los doy packs de 400gr. tardan en caer, de las compuertas a la caja, 0.21 segundos. Esto para los doy packs que caen en la base de la caja; para los doy packs que caen encima de otros doy packs la altura va a ser menor y por tanto el tiempo será menor. Según los cálculos teóricos el Doy Pack de 400 gr. tardaría en hacer todo el recorrido, desde el empuje de los pistones hasta llegar a la caja, 0.85 segundos con la rampa extendida y 0.71 segundos con la rampa contraída • Calculo Rampa Doy Pack 200gr Figura 34. Doy pack 200gr - rampa

°=⇒== 38615.09.56

35 θθsen

smSgghV 57.1569.0*38cos*8.9*5.0*2)35.0*8.9*2(*cos22 =−=−= θµ

ssenseng

Sgght 72.0

17.2

57.1

)38cos5.038(8.9

57.1

)cos(

*cos22==

−=

−−

=θµθ

θµ

67

El doy pack de 200 gr. tarda en deslizarse por toda la rampa 0.72 segundos • Calculo tiempo de caída del doy pack de 200 gr. a la caja Figura 35. Doy pack 200gr - caja

st

t

t

gty

21.0

8.9

)21.0(2

)8.9(2

1225.0

2

1

2

2

=

=

=

=

Los doy packs de 200gr tardan en caer, de las compuertas a la caja, 0.21 segundos. Según estos cálculos teóricos el Doy Pack de 200 gr. tardaría 0.93 segundos en realizar todo el recorrido, desde el empuje de los pistones hasta llegar a la caja. 12.2 CALCULO BANDAS TRANSPORTADORAS De acuerdo al diseño de la encajonadora automática, observamos que el sistema posee 4 bandas transportadoras, dos de ellas de las mismas características (Bandas 2 y 3) Figura1.

68

Figura 36. Bandas transportadoras

Para llevar un orden, empezaremos el cálculo por la banda # 1, estos cálculos están basados según catalogo de ICOBANDAS S.A, cuyas unidades están expresadas en pies y libras. 12.2.1 Calculo Banda 1 Se tienen los siguientes parámetros: • Largo 80 cm = 2,625 ft • Ancho 126 cm = 4,13 ft • Velocidad de las bandas constante de 0,2 m/sg = 39,36 ft/min Para el cálculo de la capacidad de carga, se tiene en cuenta que tanto en la banda 1 como en las demás bandas, esta será constante, para ello las operaciones de cálculo se harán para la capacidad máxima de carga, es decir con el doy pack de mayor peso, en este caso de 400 gr. Por lo tanto, en la banda #1, alcanzan a lo largo de su trayectoria 8 doy packs de 400 gr. proporcionando un peso total de 3,2 kg para determinar la capacidad de carga por tonelada / hora, nos referimos a una simple regla de tres para establecer las unidades de tiempo, Si

120 u/min--------------1min 8 u -------------- x

X = 0,067 min Es decir que en 0,067 min han pasado 8 doy packs, y para finalizar haremos otra regla de tres para determinar así la capacidad en tonelada hora, si

69

3,2 kg ------------------ 0,067 min X ----------------------- 60 min

C = 2,865 ton/h = Capacidad de carga

Tensión máxima para mover la banda vacía (tx)

Tx = Fx X Lc X G Donde Fx = Coeficiente de fricción de enrollamiento entre la banda y los rodillos deslizantes, normalmente usar un valor de 0,035 Lc= Valor ajustado de la distancia entre centros (l) del transportador. Lc = L para L ≤ 250 ft Entonces Lc = 2,625 ft G = Peso de las piezas en movimiento (rodillos deslizante, poleas) los valores de G para un servicio liviano de rodillos deslizantes de 4 pulgadas aproximadamente 10 cm.

G = 12 lb/ft Por lo tanto la tensión tx es igual a:

Tx = 0.035 x 2.625 ft x 12 Lb/ft

Tx = 1.1025 Lb Tensión necesaria para mover la carga en sentido horizontal (ty)

Ty = Fy x Lc x Q Fy = coeficiente de fricción entre los rodillos deslizante y la banda, normalmente usar 0,04 Q = Razón de carga en Lb/ft de distancia transportada.

Donde C = Carga en ton/ h

70

S = Velocidad de la banda en ft / min

Q = 2,42 lb/ft Por lo tanto la tensión horizontal es:

Ty = 0,04 x 2,625 x 2,42

Ty = 0,254 Lb

Tensión Efectiva (TE)

TE = Tx + Ty

TE = 1,1025 + 0,254

TE = 1,37 Lb Con los parámetros obtenidos se calcula la potencia del motor, basado en la siguiente ecuación.

Hp = 0,002 0,9 corresponde a la eficiencia aproximada en las reducciones de velocidad. Hp = 0,00181 Hp multiplicado por un factor de 10 es decir una potencia de 0,02 Hp, lo que es necesario corregir la tensión efectiva a un valor de 13.7 Lbs. Por lo tanto para la banda # 1 es necesario un motor de 0.02 Hp aproximadamente. 12.2.2 Calculo Banda 2 Y 3

• Largo 130 cm = 4,265 ft = Lc • Ancho 10 cm = 0,33 ft • G = 12 Lb / ft

71

Como las ecuaciones ya están planteadas se realiza los siguientes cálculos Teniendo en cuenta que ha cambiado la distancia entre centros y por ende las tensiones serán otras.

Tx = 0.035 x 4,265 ft x 12 Lb/ft

Tx = 1,7913 Lb

Ty = 0,04 x 4,265ft x 2,42 Lb/ft

Ty = 0,412 lb

TE = 1,7913 + 0,412

TE =2,2 Lb

Hp = 0,003 x 10 = 0,03 Hp

Lo que es necesario corregir la tensión efectiva a un valor de 22 Lbs. Por lo tanto para la banda # 2 y 3 es necesario un motor de 0.03 Hp aproximadamente . Las revoluciones de salida para las bandas 1, 2 y 3 son de 55 R.P.M 12.2.3 Calculo Banda 4 . Banda de Transporte de cajas corrugadas • Largo 210 cm = 6,88 ft • Ancho 50 cm = 1,64 ft • G = 12 Lb / ft Como las ecuaciones ya están planteadas se realiza los siguientes cálculos Teniendo en cuenta que ha cambiado la distancia entre centros y por ende las tensiones serán otras Además se tendrá en cuenta que la banda cuatro, estará sometida a un trabajo de arranque y paro constante, con una velocidad de 34,44 ft/min calculada de la siguiente manera: Un doy pack de 200 gr tarda en deslizarse por la rampa aproximadamente 0,72 segundos, este es el tiempo que la caja corrugada tiene para posicionarse, para recibir los siguientes empaques. El largo de la caja corrugada de 200 gr es de 29 cm de largo + 9,5 cm de ceja lateral, esta distancia, es la que debe moverse la banda, para poder posicionar la caja corrugada. De acuerdo a que es un movimiento lineal, se podrá calcular la velocidad de la banda con una formula física de movimiento lineal uniforme.

72

Donde

s

cmV

72.0

5,38=

V = 0,53 m/s = 105 ft/min

Como la velocidad de la banda cuatro es diferente a la de las bandas 1,2 y 3, se debe volver a calcular la razón de carga Q.

Q = 0,91 lb/ft Tx = 0.035 x 6,88 ft x 12 Lb/ft

Tx = 2,89 Lb

Ty = 0,04 x 6,88ft x 0,91 lb/ft

Ty = 0,25 Lb

TE = 2,89 + 0,25

TE = 3,14 Lb

Hp = 0,01 x 10 = 0,1 Hp

Entonces es necesario corregir la tensión efectiva a un valor de 31,4 Lbs Por lo tanto para la banda # 4 es necesario un motor de 0.1Hp aproximadamente . Las revoluciones por minuto de salida para esta banda es de 144 R.P.M

73

13. DISEÑO NEUMATICO

Para realizar la función de acostar los Doy Packs de una forma rápida y efectiva se seleccionaron actuadores neumáticos lineales los cuales transforman la energía del aire comprimido en trabajo. La señal de salida es controlada por el mando y el actuador reacciona a dicha señal por los elementos de maniobra. 13.1 SELECCIÓN DE ACTUADORES NEUMATICOS 13.1.1 Selección actuadores lineales • Selección actuador lineal para golpear doy packs. Para la selección del actuador lineal se debe tener en cuenta que su carrera debe ser superior a la distancia que existe entre la estructura que soporta el cilindro y el doy pack, esto para lograr el objetivo de empujar el doy pack y acostarlo. Otro aspecto a considerar es la fuerza necesaria que debe tener el cilindro para acostar los doy packs, los cuales tienen una masa de 400gr. y 200gr. Tabla 13. Selección diámetro cilindro para empujar doy packs

Fuente: Notas de clase de Sevoactuadores 2. Profesor Hector Favio Rojas, Universidad Autónoma de Occidente. Santiago de Cali, 2008. 9h.

Según el catalogo de FESTO se tiene los siguientes diámetros de embolo con sus respectivas fuerzas teóricas.

74

Tabla 14. Fuerzas en cilindros neumáticos

Fuente: Notas de clase de Sevoactuadores 2. Profesor Hector Favio Rojas, Universidad Autónoma de Occidente. Santiago de Cali, 2008. 9 h.

. Como se puede observar para un diámetro de embolo de 12mm a una presión de 6 bar se tiene una fuerza teórica de 68N que es bastante superior a los 8,71N necesarios, es decir este diámetro de embolo es suficiente para los requerimientos. • Forma de funcionamiento � Simple efecto: El cilindro de simple efecto recibe aire a presión solo de un lado. La descarga de aire tiene lugar por el lado opuesto. Estos cilindros solo pueden ejecutar el trabajo en el sentido de avance o en el sentido de retroceso (según la versión) El retroceso(o el avance) del vástago se da por medio de la fuerza de un muelle incluido en el cilindro o por medio de una fuerza externa.

Figura 37. Símbolo cilindro simple efecto

Fuente: Notas de clase de Sevoactuadores 2. Profesor Hector Favio Rojas, Universidad Autónoma de Occidente. Santiago de Cali, 2008. 9 h. � Cilindro de doble efecto: Este cilindro es accionado en ambos sentidos por aire a presión, el cilindro de doble efecto puede ejecutar trabajos en ambos sentidos de movimiento.

Figura 38. Símbolo cilindro doble efecto

Fuente: Notas de clase de Sevoactuadores 2. Profesor Hector Favio Rojas, Universidad Autónoma de Occidente. Santiago de Cali, 2008 9 h.

La forma de funcionamiento seleccionada es de simple efecto ya que se necesita únicamente que se efectúe el trabajo en un sentido, es decir empujar los Doy Pack y regresar por acción del muelle.

75

� Selección Actuador Para Extender Rampa. Se debe tener en cuenta que la carrera que debe tener este cilindro debe ser igual a la longitud del Doy Pack de 400 gr. es decir de 100 mm. Es de importancia saber que la masa que debe soportar el cilindro es la masa de la rampa de acero mas la masa de los Doy Packs que se desplacen en ese momento sobre la rampa, es decir 2 Doy Packs de 400gr. Masa de rampa= 13.2Kg Masa Doy Packs sobre rampa= 2 x 400gr = 800gr Tabla 15. Selección diámetro cilindro para extender y contraer rampa


Según el catalogo de FESTO el diámetro de embolo recomendado es de 32mm, ya que un cilindro de este diámetro aguanta una fuerza teórica de 415N. El modo de funcionamiento del cilindro es de doble efecto pues se requiere efectuar trabajo en los dos sentidos. 13.1.2 Selección de actuadores de giro. La selección del actuador de giro viene condicionada por la energía cinética que existe en el movimiento de giro y que el actuador tiene que ser capaz de absorber:

2.2

1wIEc =

Ec = Energía cinética en J I = Momento de inercia en 2Kgm w = Velocidad angular en rad/s

76

� Selección actuador de giro aleta. Se debe calcular el momento de inercia de la lámina de acero inoxidable, que es el momento de inercia de una placa rectangular

)(12

1 22

_ cbmI aletaz +

Figura 39. Medidas aleta divisora

aceroaleta cbem ρ...=

2422

_

3

10*37.4)1.008.0(32.0*12

1

32.0/8000*1.0*08.0*005.0

KgmI

KgmKgm

aletaz

aleta

−=+=

==

El momento de inercia que debe soportar el actuador de giro es de

2410*37.4 Kgm− . El tiempo empleado en el giro de 30º se supone debe ser menor a 0.1 segundos, entonces se busca en el catalogo un actuador que aguante este momento de inercia con la velocidad requerida. Figura 40. Grafica momento de inercia – tiempo DSM 40


77

En la grafica se puede observar que para un momento de inercia de 2410*37.4 Kgm− , con un giro de 90º el DSM-40-270-P alcanza un tiempo

aproximado de 0.1 segundos, entonces para un giro de 30º se tendrá un tiempo aproximado de 0.04 segundos. El DSM-40-270-P es un actuador de giro de doble efecto con aleta pivotante, en los cuales es posible ajustar de modo continuo el ángulo de giro en todo el recorrido. Tienen la posibilidad de ajustar las posiciones finales con tornillos de tope y contratuercas. Se aconseja escoger un actuador de giro con amortiguación para que no haya problemas al soportar el momento de inercia calculado. � Selección actuador de giro compuertas � Compuertas Doy Packs 400gr

)(12

1 22

_ cbmI compuertaz +

Figura 41. Medidas compuerta 400gr

acerocompuerta cbem ρ...=

2422

_

3

10*54.38)286.0048.0(55.0*12

1

55.0/8000*286.0*048.0*005.0

KgmI

KgmKgm

compuertaz

compuerta

−=+=

==


2410*54.38 Kgm−

El tiempo empleado en el giro de 90º se supone debe ser menor a 0.1 segundos, entonces se busca en el catalogo un actuador que aguante este momento de inercia con la velocidad requerida.

78

Se puede observar que para un momento de inercia de 2410*54.38 Kgm− el DSM-40-270-P-CL/CR/CC alcanza un tiempo de 0.1 segundos aproximadamente. El DSM-40-270-P-CL/CR/CC tiene un tamaño de 40mm, ángulo de giro máximo de 270º y con posibilidad de amortiguación a la derecha (CR), a la izquierda (CL) ó a los dos lados (CC). � Compuertas Doy Packs 200gr

)(12

1 22

_ cbmI compuertaz +

Figura 42. Medidas compuerta 200gr

acerocompuerta cbem ρ...=

2422

_

3

10*58)272.00805.0(876.0*12

1

876.0/8000*272.0*0805.0*005.0

KgmI

KgmKgm

compuertaz

compuerta

−=+=

==


2410*58 Kgm−

El tiempo empleado en el giro de 90º se supone debe ser menor a 0.1 segundos, entonces se busca en el catalogo un actuador que aguante este momento de inercia con la velocidad requerida.

Se puede observar que para un momento de inercia de 2410*58 Kgm− el DSM-40-270-P-CL/CR/CC alcanza un tiempo de 0.1 se mundos aproximadamente. El DSM-40-270-P-CL/CR/CC tiene un tamaño de 40mm, ángulo de giro máximo de 270º y con posibilidad de amortiguación a la derecha (CR), a la izquierda (CL) ó a los dos lados (CC).

79

13.2 CALCULO CONSUMO DE AIRE El consumo de aire se puede calcular con la siguiente formula:

qSnQ ***2= Donde n = Ciclos por minuto S = Distancia máxima que recorre el pistón q = Consumo especifico de aire 13.2.1 Consumo aire cilindros que golpean Doy Packs . Cada cilindro se activa cada 1.5 segundos, es decir se activa 40 veces en 1 minuto (60 segundos), entonces n = 40. Figura 43. Grafica diámetro de embolo – consumo de aire – presión de funcionamiento cilindro que empuja doy packs


80

Se ha dispuesto pistones con una carrera de 5 cm., es decir S = 5cm. Debido a que en la grafica no se encuentra el valor del consumo de aire para un cilindro de 12mm de diámetro con un consumo de 6 bar, se extrapola este valor obteniendo como resultado un consumo de 0.005 l/min. Entonces se tiene:

min/2005.0*5*40*22 lnsqQ ===

Es decir los cilindros que golpean los doy packs consumen 2 litros por minuto cada uno, como son 10 cilindros en total consumen 20 l/min 13.2.2 Consumo aire cilindro que extiende rampa. El pistón se activa cada 1 segundo, es decir se activa 60 veces en 1 minuto (60 segundos), entonces n = 60. Se ha dispuesto pistones con una carrera de 10 cm., es decir S = 10cm. Figura 44. Grafica diámetro de embolo – consumo de aire – presión de funcionamiento cilindro que extiende y contrae rampa

Fuente: Notas de clase de Sevoactuadores 2. Profesor Hector Favio Rojas, Universidad Autónoma de Occidente. Santiago de Cali, 2008 9 h.

81

Para una presión de funcionamiento de 6 bar y un diámetro de embolo de 32 mm (dado por el fabricante) se tiene:

min/6005.0*10*60*22 lnsqQ === El pistón que extiende y contrae las rampas consume 60 litros de aire por minuto.

13.2.3 Consumo aire actuadores compuertas. Según el catalogo un actuador de giro de 40 mm de tamaño, con un ángulo de giro máximo, 270º, consume 1168 3cm de aire a 6 bar de presión Tabla 16. Consumo de aire actuadores de giro


Se sabe que el giro será de 90º, es decir consume la tercera parte de 1168 3cm , 389.3 3cm .

Si las compuertas de 400gr se abren cada 2 segundos, es decir 30 veces en un minuto,

min/11679min/30*3.389 33 cmvecescm = Un actuador de giro en las compuertas de 400gr consume 11679 3cm /min., y los 4 actuadores consumen 46716 3cm /min. ó 46.716 l/min. Si las compuertas de 200gr se abren cada 1.5 segundos, es decir 40 veces por minuto,

min/15572min/40*3.389 33 cmvecescm =

Un actuador de giro en las compuertas de 200gr consume 15572 3cm /min. y los 2 actuadores consumen 31144 3cm /min. ó 31.144 l/min. 13.2.4 Consumo aire actuador aleta . Un actuador de giro de 40mm de tamaño consume 1168 3cm de aire en un giro de 270º. Se sabe que la aleta gira solamente 30º, es decir la novena parte de 270º, entonces el consumo será de 1168/9 = 129.8 3cm de aire. Si la aleta gira cada 1.5 segundos, 40 veces por minuto, cuando se empaca doy packs de 200gr y cada 2 segundos, 30 veces por minuto, cuando se empaca doy packs de 400gr, entonces:

min/5191min40*8.129 33 cmcm = Empaque 200gr

82

min/3894min30*8.129 33 cmcm = Empaque 400gr

Cuando se empaca doy packs de 200gr, el consumo de aire es de 5.191 l/min. y cuando se empaca doy packs de 400gr, el consumo de aire es de 3.894 l/min. 13.3 SELECCION ELECTROVÁLVULAS. Con la finalidad de reducir espacio las electroválvulas van montadas sobre un bloque de empalme colectivo, de forma que para cada estación tendremos un bloque compacto de electroválvulas. Figura 45. Bloque de empalme colectivo - electroválvulas

.

Para los cilindros de simple efecto se utilizan válvula 3/2 vías normalmente cerradas con accionamiento eléctrico Figura 46. Símbolo válvulas 3/2


Para los cilindros de doble efecto se utilizan válvulas 5/2 vías con accionamiento eléctrico Figura 47. Símbolo válvulas 5/2


En el dimensionado de estas electroválvulas tendremos que tener en cuenta el caudal necesario para los componentes neumáticos. Según las tablas de consumo de aire, el mayor caudal necesario es de 12.642 l/min.

83

14. DISEÑO DE CONTROL

14.1 SENSORES DE PROXIMIDAD

Para la detección y conteo de Doy Packs se utiliza sensores optoelectrónicos, ya que frente a los detectores de proximidad inductivos y capacitivos, las fotocélulas o sensores fotoelectrónicos destacan porque tienen un mayor alcance y además pueden operar con objetos de prácticamente cualquier tipo de material.

Las fotocélulas no necesitan contacto con el elemento a detectar. Toda fotocélula esta constituida por un dispositivo emisor de luz y otro receptor, que para nuestro caso de estudio los dos dispositivos están montados sobre la misma carcasa. Una fotocélula tiene generalmente tres modos de funcionamiento, que son:

� Barrera de Luz: Se componen de un dispositivo emisor y otro receptor dispuestos en carcasas separadas y que se montan uno en frente del otro. Tienen la desventaja de tener que colocar dos aparatos separados y alineados entre si. Son apropiados para condiciones no favorables como suciedad, humedad o a la intemperie; no aptas para detección de materiales transparentes. Figura 48. Sensor fotoeléctrico. Barrera de luz

� Reflexión sobre espejo: En este caso el emisor y el receptor están montados sobre una misma carcasa además de un espejo que se coloca en frente de dicha fotocélula. El emisor envía un haz de luz que se refleja en un espejo dispuesto en frente del mismo y que es captado por el receptor. Figura 49. Sensor fotoeléctrico. Reflexión sobre espejo

84

� Reflexión sobre objeto: Estas fotocélulas se componen de un emisor y un receptor montados bajo una misma carcasa. En estos sensores el haz de luz recorre dos veces la distancia de detección y además el objeto puede ser de reflectividad baja; solo se consiguen distancias detección bajas, menos de un metro.

Figura 50. Sensor fotoeléctrico. Reflexión sobre objeto

14.1.1 Selección del sensor. Para la encajonadora se seleccionó el sensor optoelectrónicos del tipo “Reflexión sobre objeto”, ya que es el más favorable para esta aplicación, puesto que emisor y receptor vienen bajo una misma carcasa o cual implica disminución de costos y además es de fácil montaje

Figura 51. Disposición sensores banda izquierda y banda derecha

Se debe asegurar que el Doy Pack que se traslada por la banda derecha no interfiera con la señal de los sensores ubicados en la banda izquierda y viceversa. Para esto se regula la distancia de detección.

85

� Características sensor seleccionado

Figura 52. Sensor fotoeléctrico objeto detectado

Fuente: Detectores de posición. SIEMENS. Bogota D.C. p. 4

� Alimentación: 10 – 30 VCC � Consumo: 10uA � Tiempo de respuesta: 2ms � Resistencia a vibraciones: 10 – 55 Hz � Distancia de detección: 0 – 40cm (Ajustable) � Tipo de salida: PNP a cuatro hilos

Figura 53. Conexión PNP sensor fotoeléctrico

Fuente: Detectores de posición. SIEMENS. Bogota D.C. p. 4

14.1.2 Ubicación sensores � Los sensores que detectan los Doy Packs para enviar esta señal a los cilindros neumáticos y así empujar los doy packs, están ubicados en línea con los cilindros.

86

Figura 54. Sensores detectores de doy packs

Figura 55. Ubicación sensores detectores de doy packs

� El sensor que realiza el conteo de doy packs para enviar esta señal al actuador de giro de la aleta divisora, esta ubicado justo cuando empieza la bifurcación de los canales o guías.

87

Figura 56. Sensor aleta divisora

Figura 57. Ubicación sensor aleta divisora

� En la rampa de doy packs de 400gr se ubican 2 sensores

88

Figura 58. Sensores rampa 400gr

Figura 59. Ubicación sensores rampa 400gr

� En la rampa de doy packs de 200gr se ubica un sensor justo en el centro de la rampa

89

Figura 60. Sensores rampa 200gr

Figura 61. Ubicación sensores rampa 200gr

� Los sensores para detectar las cajas se ubican debajo de las rampas, sobre la banda de cajas

90

Figura 62. Sensores cajas

Figura 63. Ubicación sensores cajas

91

Figura 64. Actuadores y sensores como entradas. Banda transportadora derecha

Figura 65. Actuadores y sensores como entradas. Banda transportadora izquierda

92

14.2 PROSA LÓGICA Para poner en funcionamiento la maquina, se debe seleccionar el factor de

empaque mediante la Panel View, (AUTO_200gr ó AUTO_400gr), después de seleccionar el factor de empaque se pulsa el botón de inicio (START); la combinación AUTO_400gr, START, activan la memoria M1 y la combinación AUTO_200gr, START, activan la memoria M2. Para finalmente activar la maquina se debe cumplir la memoria de condiciones iniciales MCI, la cual se activa si los sensores de las 4 puertas (S_puertaIzq1, S_puertaIzq2, S_puertaDer1, S_puertaDer2) están cerrados, si el pulsador de parada STOP que es normalmente cerrado, se encuentre desactivado y si se ha escogido una de las tres velocidades de operación.

Cuando se activa la entrada 45u, se activa la salida DIN1, que es la entrada

digital 1 del variador de velocidad. Cuando se activa la entrada 60u, se activa la salida DIN2, que es la entrada digital 2 del variador de velocidad. Cuando se activa la entrada 120u, se activa la salida DIN3, que es la entrada digital 3 del variador de velocidad.

Las compuertas de las rampas solo se activan si los sensores de cajas

Sen_caja200 y Sen_caja400 para los factores de empaque 200gr y 400gr, respectivamente, están activados, es decir están detectando las cajas. Si no hay caja, se activa HC que es la balisa naranja la cual indica falta de caja. Esta es una condición (que HC no este activado) para que los cilindros que empujan los doy pack se activen. Si no hay caja los cilindros no se activan y los doy packs pasan directamente a un acumulador ubicado al final de la banda.

� Si se da M1 y MCI;

� El sensor Cont_dp que esta ubicado junto a la aleta divisora, debe contar 4 Doy Packs y activar el giro de esta aleta mediante una señal en la entrada Act_aleta de la electroválvula que gobierna el actuador de giro de la aleta divisora. Este mismo proceso se hace continuamente cada 4 Doy Packs. � Si el sensor P8 detecta el paso de un Doy Pack activa la señal Ext_8 de la electrovalvula que gobierna el cilindro 8 y además activa el auxiliar aux_7 para avisar que el primer Doy Pack ya fue empujado correctamente; así, solo si esta activado aux_7, cuando el sensor P7 detecte el paso de un Doy Pack activará la señal Ext_7 de la electrovalvula que activa el cilindro 7. Otra función que se ejecuta cuando el sensor P8 detecta un Doy Pack es la activación de la señal Ext_rampaDer de la electrovalvula biestable que gobierna el cilindro que contrae y extiende la rampa de 400gr del lado derecho. � Cuando el sensor S2_comp400 ubicado al lado izquierdo de las compuertas detecte un Doy Pack se activa la señal Cont_rampaDer para contraer la rampa de Doy Packs de 400gr. Mientras esta rampa es contraída, los cilindros 7 y 8 están repitiendo el paso 2 para posicionar en las compuertas dos Doy Packs mas, para así completar 4 Doy Packs en las compuertas

93

� Cuando el sensor S1_comp400 ubicado al lado derecho de las compuertas detecte un Doy Pack (que es el ultimo del grupo de 4) se activa la señal Abrir_comp400 de las electroválvulas que gobiernan los actuadores de giro que abren las compuertas y así dejar caer los 4 Doy Packs a la caja.

� Si el sensor P10 detecta el paso de un Doy Pack activa la señal Ext_10 de la electrovalvula que gobierna el cilindro 10 y además activa el auxiliar aux_9 para avisar que el primer Doy Pack ya fue empujado correctamente; así, solo si esta activado aux_9, cuando el sensor P9 detecte el paso de un Doy Pack activará la señal Ext_9 de la electrovalvula que activa el cilindro 9. Otra función que se ejecuta cuando el sensor P10 detecta un Doy Pack es la activación de la señal Ext_rampaIzq de la electrovalvula biestable que gobierna el cilindro que contrae y extiende la rampa de 400gr del lado izquierdo. � Cuando el sensor S1_comp400 ubicado al lado derecho de las compuertas detecte un Doy Pack se activa la señal Cont_rampaDer para contraer la rampa de Doy Packs de 400gr. Mientras esta rampa es contraída, los cilindros 7 y 8 están repitiendo el paso 2 para posicionar en las compuertas dos Doy Packs mas, para así completar 4 Doy Packs en las compuertas � Cuando el sensor S2_comp400 ubicado al lado izquierdo de las compuertas detecte un Doy Pack (que es el ultimo del grupo de 4) se activa la señal Abrir_comp400 de las electroválvulas que gobiernan los actuadores de giro que abren las compuertas y así dejar caer los 4 Doy Packs a la caja. � Cuando los sensores S1_comp400 y S2_comp400 hallan detectado 3 Doy Packs (3 grupos de 4 Doy Packs) se activa la señal Banda_cajas � Si la señal Banda_cajas esta activa, está activo el sensor Sen_caja400 y la banda no se esta moviendo (lo cual se sabe con aux_bandaCajas), entonces se activa el motor Motor_bandaCajas que mueve la banda 4, desplazando así la caja cargada con 12 Doy Packs. � Si se detecta una nueva caja, es decir se activa el sensor Sen_caja400 y la banda se esta moviendo (aux_bandaCajas activado), entonces la banda se detiene desactivando el motor que la mueve y el auxiliar del mismo para empezar un nuevo ciclo. � Si se da M2 y MCI;

� El sensor Cont_dp que esta ubicado junto a la aleta divisora, debe contar 3 Doy Packs y activar el giro de esta aleta mediante una señal en la entrada Act_aleta de la electroválvula que gobierna el actuador de giro de la aleta divisora. Este mismo proceso se hace continuamente cada 3 Doy Packs. � Si el sensor P3 detecta el paso de un Doy Pack activa la señal Ext_3 de la electrovalvula que gobierna el cilindro 3 y además activa el auxiliar aux_3 para avisar que el primer Doy Pack ya fue empujado correctamente; así, solo si esta

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activado aux_3, cuando el sensor P2 detecte el paso de un Doy Pack activará la señal Ext_2 de la electrovalvula que activa el cilindro 2, resetea aux_3 y además activa el auxiliar aux_2 para avisar que el segundo Doy Pack ya fue empujado correctamente; así, solo si esta activado aux_2, cuando el sensor P1 detecte el paso de un Doy Pack activará la señal Ext_1 de la electrovalvula que activa el cilindro 1 y resetea aux_2.

� Cuando el sensor S_comp200 ubicado en el centro de las compuertas de Doy Packs de 200gr, detecte un Doy Pack (que es el ultimo Doy Pack de la fila de 3) se activa la señal Abrir_comp200 de las electroválvulas que gobiernan los actuadores de giro que abren las compuertas y así dejar caer los 3 Doy Packs a la caja. Los pasos 2,3 y 4 se ejecutan para la banda del lado derecho, de igual manera se ejecutan para la banda del lado izquierdo teniendo en cuenta que en este caso se activan los cilindros 4, 5 y 6 con los sensores P4, P5 y P6, respectivamente;

� Cuando el sensor S_comp200 halla detectado 4 Doy Packs (4 grupos de 3 Doy Packs) se activa la señal Banda_cajas � Si la señal Banda_cajas esta activa, está activo el sensor Sen_caja200 y la banda no se esta moviendo (lo cual se sabe con aux_bandaCajas), entonces se activa el motor Motor_bandaCajas que mueve la banda 4, desplazando así la caja cargada con 12 Doy Packs. � Si se detecta una nueva caja, es decir se activa el sensor Sen_caja200 y la banda se esta moviendo (aux_bandaCajas activado), entonces la banda se detiene desactivando el motor que la mueve y el auxiliar del mismo para empezar un nuevo ciclo.

� Si se activa Repos (Reposición)

� Los cilindros vuelven a su estado inicial (Vástago adentro) � El actuador de giro de la aleta divisora se posiciona de tal forma que la aleta � quede hacia el lado derecho. � Los actuadores de giro de las compuertas se posicionan de tal forma que las compuertas queden cerradas

� Si se activa STOP (Parada)

Todo el sistema se detiene en la posición en la que estaba en el momento en el que se pulsó el pulsador de STOP, excepto las compuertas, las cuales, independientemente de la posición en la que estén, quedan abiertas. � Si se activa Alimentar_cajas

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Mediante este pulsador se activa la banda 4 manualmente para transportar las cajas a un punto requerido

14.3 LISTA DE FALLOS Se presentan fallos en la maquina, los cuales se advierten en la Panel View con una señal de alarma, cuando: � Alguna de las puertas no está cerrada. Es decir que alguno de los sensores S_puertaIzq1, S_puertaIzq2, S_puertaDer1, S_puertaDer2 este desactivado � Cuando, dependiendo del factor de empaque, no se detecte la caja respectiva en la posición determinada. Es decir que el sensor Sen_caja200 ó el sensor Sen_caja400 este desactivado.

14.4 ENTRADAS Y SALIDAS DEL PLC

Tabla 17. Entradas del PLC

PLC DESCRIPCION

STOP Parada

AUTO_200gr Empaque 200

AUTO_400gr Empaque 400

START Inicio

Repos Reposición

Cont_dp Sensor actuador aleta

P1 Sensor pistón 1 izquierda





P4 Sensor pistón 1 derecha





S_comp200 Sensor compuerta 200

S1_comp400 Sensor 1 compuerta 400

S2_comp400 Sensor 2 compuerta 400

Sen_caja200 Sensor caja 200

Sen_caja400 Sensor caja 400

S_puertaIzq1 Sensor puerta izquierda frontal

S_puertaIzq2 Sensor puerta izquierda posterior

S_puertaDer1 Sensor puerta derecha frontal

S_puertaDer2 Sensor puerta derecha posterior

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CContinuación Tabla 17. Entradas del PLC

PLC DESCRIPCION

120u Empacar 120 unidades/minuto



Alimentar_cajas Alimentar cajas manualmente Tabla 18. Salidas de 24 Vdc

PLC DESCRIPCION

Ext1 Válvula pistón 1 Lado izquierdo





Ext4 Válvula pistón 1 Lado derecho





Ext_rampaDer Extender rampa derecha Doy Packs 400gr

Cont_rampaDer Contraer rampa derecha Doy Packs 400gr

Ext_rampaIzq Extender rampa izquierda Doy Packs 400gr

Cont_rampaIzq Contraer rampa izquierda Doy Packs 400gr

Act_aleta Válvula actuador aleta

Abrir_comp200 Válvula actuador compuerta 1 200

Abrir_comp200 Válvula actuador compuerta 2 200

Abrir_comp400 Válvula actuador compuerta 1 izquierda 400




DIN1 Velocidad de empaque 45 unidades/minuto

DIN2 Velocidad de empaque 60 unidades/minuto

DIN3 Velocidad de empaque 120 unidades/minuto Tabla 19 Salidas de 110 Vac

PLC DESCRIPCION HA Balisa AUTO HS Balisa STOP HC Balisa Falta Caja

Banda1 Motor banda 1 Banda2 Motor banda 2 Banda3 Motor banda 3

Motor_bandaCajas Motor banda 4

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Figura 66. Ladder

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Continuación Figura 66. Ladder

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15. DISEÑO ELECTRICO

15.1 SELECCIÓN VARIADORES DE VELOCIDAD 15.1.1 Análisis par – velocidad motor y carga. Al realizar los cálculos de diseño de bandas transportadoras y teniendo en cuenta la tensión efectiva, se decidió escoger un motor de 0,4 hp para las bandas 1, 2 y 3; a continuación analizaremos la capacidad del motor a plena carga y si este es el motor que se necesita en la aplicación. Se han establecido 4 tipos de motores según la aplicación y su costo, motores NEMA A, B, C y D; a nuestro criterio se debe escoger un motor tipo B, ya que es capaz de soportar la carga total, tanto en su arranque como en su funcionamiento normal, teniendo en cuenta el siguiente análisis: � Motor 71M � Velocidad Nominal = 1055 R.P.M HP = 0,4 � Frecuencia = 60 Hz 6 Polos

El Torque a plena carga

T = 1.99 lb-ft Torque de arranque del motor

Ta = 2,98 lb-ft

TPullout = 3,98 lb-ft

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Figura 67. Grafica velocidad sincrónica – torque motor 71M

Fuente: Notas de clase de Servoactuadores 1. Profesor Hector Favio Rojas,Universidad Autónoma de Occidente. Santiago de Cali, 2008. 5 h.

En la banda 1 la Tensión efectiva es igual a 1,37lb, pero hay que tener en cuenta que en el momento que arranca la banda, se adicionara el peso de los doy packs, por lo tanto si en dicha banda alcanzan 7 doy packs de 400 gr cada uno, se tiene un peso total de 6.2 lb, peso que se suma a la tensión efectiva. El cilindro tensor tiene un diámetro de 10 cm es decir 0,164 ft, con el cual se encuentra el torque de carga máximo.

Torque de carga = 1,24 lb-ft El calculo para las bandas 2 y 3 es similar al de la banda 1,se debe tener en cuenta que en estas bandas alcanzan 4 doy packs de 400 gr, con un peso total de 3,52 lb que también se suma a la tensión efectiva, lo que da como resultado 2,21 lb, por lo tanto:

Torque de carga = 0,94 lb-ft Teniendo estos resultados, se observa que el motor 71M tipo B, realmente es capaz de soportar estas cargas en las bandas 1,2 y 3. Para la banda # 4 la cual es la banda que transporta las cajas corrugadas, se debe realizar el mismo análisis, con el cuidado de que esta banda soporta más peso, debido a que transporta cajas llenas del material. En su longitud esta banda alcanza a soportar 2 cajas llenas con 24 doy packs de 200 gramos ó una caja de 24 doy packs de 400 gramos, es decir 21,12 lb. La tensión efectiva de dicha banda es de 3,14 lb que se suman junto con la carga de doy packs, dando como resultado un peso total de 24,26 lb, por lo tanto el torque es igual a:

105

Torque de carga = 3,98 lb –ft Con este torque y un motor de 0,4 Hp no es posible que el sistema trabaje eficientemente, ya que el motor no podrá soportar la carga ni en su arranque ni en su uso normal, tendiendo a calentar sus bobinados, además de reducir su eficiencia y expectativa de vida. Para contrarrestar esto se decidió acoplar a la banda cuatro, un motor de 1 Hp, el cual tiene el siguiente análisis grafico de par- velocidad. � Motor 81M � Velocidad nominal = 1090 Hp = 1 � Frecuencia = 60 Hz 6 polos

Figura 68. Grafica velocidad sincrónica – torque motor 80M

Fuente: Notas de clase de Servoactuadores 1. Profesor Hector Favio Rojas,Universidad Autónoma de Occidente. Santiago de Cali, 2008. 5 h.

Capaz de soportar la carga máxima en la banda cuatro. 15.1.2 Parametrización de variadores. Parametrizar variador Micromaster 420 a través de (BOP) Basic Operator Panel Un variador de velocidad se puede usar en numerosas aplicaciones de accionamiento de velocidades variables, como lo es en ventiladores, bombas y transporte. Como características principales del variador de velocidad se tienen: • Puesta en servicio rápida y sencilla • Funcionamiento silencioso del motor • Protecciones tanto para el motor como para el variador • Compensación de deslizamiento

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• Frenado combinado para parada rápida controlada • Protección contra cortocircuito y sobrecarga

Para esta aplicación se decide trabajar cada motor con su respectivo variador, ya que por motivos de eficiencia y simplicidad se aconseja hacerlo de esta manera. Por lo tanto los motores de las bandas 1,2 y 3, tendrán cada uno su variador de velocidad de 0,5 Hp a 0,37 Kw. de 230 VAC, tipo A. 6SE6420-2AB13-7AA0 (Siemens)

Para el motor de la banda 4 se tendrá un variador de 2 hp a 1,5 Kw. de 230 VAC, tipo B. 6SE6420-2UC21-5BA1 (Siemens) Para poner a funcionar el variador, nos basaremos en el panel BOP, con el cual el usuario podrá modificar los parámetros del mismo, para adaptarlos a una aplicación especifica. El BOP posee las siguientes características. Se visualiza, según se desee, la velocidad, la frecuencia, el sentido de giro del motor y la corriente, etc. Para mando directo, el panel BOP se monta directamente en el frontal del convertidor. Figura 69. Panel BOP variador

Fuente: Variadores de velocidad. SIEMENS. Bogota D.C. p. 26

� 1. Invertir sentido: Cambia el sentido de giro del motor. El sentido negativo se indica por un signo negativo (-) o un punto decimal intermitente.

� 2. Marcha: Con este botón se pone en marcha el convertidor por defecto, este botón está bloqueado, para habilitarlo, ajustar P0700 a 1.

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� 3. Parada: Con este botón se para el motor en el tiempo ajustado en P1121 (tiempo de deceleración).

� 4. Jog motor: Mientras no tiene salida el convertidor este botón arranca el motor y lo pone a funcionar a la velocidad Jog pre ajustada. El convertidor se detiene tan pronto como se suelte el botón. � 5. Acceso a parámetros. Pulsado este botón el usuario puede acceder a los parámetros en el nivel de acceso de usuario seleccionado.

� 6. Bajar valor: Pulsando este botón se baja el valor visualizado. Para cambiar la consigna (valor deseado) de la frecuencia usando el panel BOP, ajustar P1000 = 1 � 7. Subir valor: Pulsando este botón sube el valor visualizado. Para cambiar � 8 La consigna (valor deseado) de la frecuencia usando el panel BOP (Panel Básico de operador).

� 9. Funciones: Este botón puede utilizarse para visualizar información o Puesta en servicio rápida. Para asegurar un funcionamiento optimizado y eficiente del convertidor es necesario recorrer completamente los parámetros siguientes. Recuerde que P0010 debe ajustarse a ‘1 = Puesta en servicio rápida’ para poder ejecutar este procedimiento. Pasos

o Pulsar para acceder a los parámetros o Pulsar hasta visualizar P0010

o Pulsar para acceder al nivel de valores de P0010 Puesta en servicio rápida.

o Pulsar para ajustar a P0010 = 1

o Pulsar para salvar y salir del nivel de valores de P0010

o Pulsar hasta visualizar P0100

o Pulsar para acceder al nivel de valores de P0100 parámetro que define funcionamiento en Europa/ Norte América

o Pulsar para ajustar a P0100 = 2 Potencia en Kw. / por defecto 60 Hz

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o Pulsar para acceder al nivel de valores de P0304 parámetro que define la tensión nominal del motor en nuestro caso los motores tendrán una tensión nominal de 220 VAC



o Pulsar para acceder al nivel de valores de P0305 parámetro que define la corriente nominal del motor, para los motores 71 M una corriente nominal de 1,6 A, y para el motor 80 M una corriente nominal de 4,2 A



o Pulsar para acceder al nivel de valores de P0307 parámetro que define la potencia nominal del motor 0 – 2000 Kw. los valores deberán ser en Hp, por lo tanto para M71 debe ser 0,4 HP y para 80M será 1 HP

o Pulsar para salvar y salir del nivel de valores de P0307 o Pulsar hasta visualizar P0310

o Pulsar para acceder al nivel de valores de P0310 parámetro que define la frecuencia nominal del motor, para los motores 71M y 80 M visualizar placa del motor.



o Pulsar para acceder al nivel de valores de P0311 parámetro que define la velocidad nominal del motor, para el motor 71 M será igual a 1055 R:P:M y para el 80 M igual a 1090 R.P.M.


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o Pulsar para acceder al nivel de valores de P0700 parámetro de selección de fuente de órdenes, como estamos dando órdenes desde BOP lo pondremos en 1



o Pulsar para acceder al nivel de valores de P1000 parámetro de selección de consigna de frecuencias, como estamos dando órdenes desde BOP lo pondremos en 1



o Pulsar para acceder al nivel de valores de P1080 parámetro que define el ajuste mínimo de la frecuencia del motor a partir de la cual girara el motor para 71 M será igual a 1 hz y para 80 m ya que tiene que llegar a una velocidad cero será de 0 Hz



o Pulsar para acceder al nivel de valores de P1082 parámetro que define el ajuste máximo de la frecuencia del motor a partir de la cual girara el motor, para motores 71 M parámetro en 9 Hz y para 80M es igual a 8 Hz



o Pulsar para acceder al nivel de valores de P1120 parámetro que define el tiempo de aceleración que lleva el motor desde un paro hasta alcanzar la máxima frecuencia ajustada, para el motor 71 M 10 segundos y para el 80 M 5 segundos



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o Pulsar para acceder al nivel de valores de P1121 parámetro que define el tiempo de desaceleración que lleva el motor desde un máximo a una parada total para el 71 M 20segundos para 80 M 5 segundos



o Pulsar para acceder al nivel de valores de P3900 parámetro de fin de puesta en servicio rápida lo colocaremos en 1 ya que es la recomendada por el fabricante, Para resetear el convertidor, P0010 debe ajustarse a 30 (ajuste de fábrica); con ello es posible ajustar P0970 a ‘1’. El convertidor resetea automáticamente todos sus parámetros a sus valores por defecto. Esto puede ser beneficioso si experimenta problemas durante el ajuste de los parámetros y desea volver al punto inicial. Para lograr el rendimiento máximo, el MICROMASTER 420 debe tener ajustados correctamente en los parámetros todos los datos nominales importantes del motor. La figura siguiente muestra los datos que es necesario tomar de la placa de características del motor y sus parámetros asociados que es preciso ajustar- Figura 70. Placa de características motor

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o Arrancar/parar el motor usando un panel BOP (panel básico del operador) (P0700 = 1) o Pulsar el botón verde ('MARCHA') para arrancar el motor. o Pulsar el botón ‘Subir valor’ mientras que gira el motor. Con ello la velocidad o sube hasta 50 Hz o Cuando el convertidor alcance 50 Hz, pulsar el botón ‘Bajar valor’. Con ello se reduce la velocidad del motor y sus valores en pantalla o Cambiar el sentido de giro usando el botón 'Invertir sentido' correspondiente. o Pulsando el botón rojo ('PARADA') se para el motor. o Parámetros de las entradas digitales. Se parametrizan las tres entradas digitales del variador, para definir las tres velocidades, a las cuales funcionara la encajonadota automática. Estas entradas estarán controladas por el PLC. Cada entrada digital es parametrizada, como una frecuencia fija de selección directa, de esta manera: Si se cambia la velocidad de empaque a 45 unid. / min, la frecuencia aproximada a esta velocidad es de 1.14 Hz o 20 RPM, esta frecuencia se introduce en el parámetro P701 = 15 = 1,14 HZ del BIT 1 Figura 71. Frecuencia fija 1

Fuente: Instrucciones de funcionamiento Micromaster. Santafe de Bogota: Siemens, 2006. p. 30 Si se cambia la velocidad de empaque a 60 uni / min, la frecuencia aproximada a esta velocidad es de 1.6 Hz o 28 RPM, esta frecuencia se introduce en el parámetro P702 = 15 = 1,6 HZ del BIT 2 Figura 72. Frecuencia fija 2

Fuente: Instrucciones de funcionamiento Micromaster. Santafe de Bogota: Siemens, 2006. p. 30

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Si se cambia la velocidad de empaque a 120 uni / min, la frecuencia aproximada a esta velocidad es de 9 Hz, esta frecuencia se introduce en el parámetro P703 = 15 = 9 HZ del BIT 3 Figura 73. Frecuencia fija 3

Fuente: Instrucciones de funcionamiento Micromaster. Santafe de Bogota: Siemens, 2006. p. 30 Figura 74. Diagrama de conexión Drive - Motor

Fuente: Instrucciones de funcionamiento Micromaster. Santafe de Bogota: Siemens, 2006. p. 31

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16. PROTOTIPADO VIRTUAL En esta parte del diseño se realiza un prototipo virtual en Solid Edge. Con este prototipo se puede visualizar fácilmente la ubicación de elementos mecánicos y eléctricos Figura 75. Prototipo virtual

16.1 PLANEACION DEL PROTOTIPO o Definir el propósito: El propósito es demostrar que el prototipo ha alcanzado un nivel de funcionabilidad y progreso.

o Establecer el grado de aproximación: Es un grado de aproximación analítico para estudiar la viabilidad del diseño hacia un sistema físico. o Describir un plan experimental: Se puede medir variables como tiempos de procesos con ecuaciones físicas, como también esfuerzos y deformaciones sobre la estructura con herramientas que brinda el software utilizado para el prototipo virtual, Además de esto con la herramienta de “animación” proporcionada por el software, se analizan movimientos cercanos a la realidad.

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17. CONCLUSIONES

o Gracias al reconocimiento del proceso en planta se pudo entender fácilmente las necesidades latentes de UNILEVER en la fase de empacado de Doy Packs. Esto hizo notar la necesidad urgente de la empresa, por diseñar una estrategia para el empacado de Doy Packs.

o Mediante la aplicación de sensores y actuadores como elementos de instrumentación, se logró un sistema automático y con una alta eficiencia.

o Con el desarrollo del programa de control elaborado para un PLC se logra gobernar sensores y actuadores de manera oportuna y eficiente.

o Al lograr un sistema automático se inhibe la manipulación humana sobre el empaque y con esto se minimiza los riesgos de daño ergonómico por manipulación. o Los prototipos virtuales realizados en SOLID EDGE fueron de gran ayuda para expresar nuestras ideas al departamento de ingeniería de la empresa, como también para visualizar los movimientos propios del sistema. o Las capacitaciones brindadas de SHE y TPM ayudaron a desarrollar un sistema confiable en lo que respecta a posibles riesgos y accidentes que se puedan presentar en la maquina, además de incrementar la vida útil del producto con un buen método de mantenimiento. o Mediante el presupuesto aproximado que se realizó se puede ver que el diseño si es viable comparado con otras maquinas del mercado.

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18. RECOMENDACIONES

o Acoplar al sistema de encajonando automático, una maquina cerradora de cajas corrugadas presentes en el mercado.

o Emplear los componentes con sus características y fabricantes mencionados en el anexo C.

o Mantener las bandas transportadoras anteriores al sistema de encajonado automático en buen estado.

o Tener en cuenta todo el contenido del manual de mantenimiento de la encajonadora automática mencionado en el anexo F.

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BIBLIOGRAFIA

Actuadores Giratorios DSM [en línea]. Bogotá: Festo., 2008. [Consultado 4 de Septiembre de 2008] Disponible en Internet: http://www.festo.com/catalogue Catalago Bandas para transmisión y transporte. Yumbo: ICOBANDAS S.A. , 1997. 74 p. Cilindros Normalizados [en línea]. Bogotá. Festo, 2005. [Consultado 4 de Septiembre de 2008] Disponible en Internet: http://www.festo.com/catalogue Instrucciones de funcionamiento Micromaster. Santafe de Bogota: Siemens, 2006. 80 p. Motores trifásicos [en línea]. Bogotá: Siemens S.A., 2007. [Consultado 31 de Julio de 2008] Disponible en Internet: http:// www.siemens.com.co/catalogomotores.htm ORTIZ GIRALDO, Miguel; RODRIGUEZ SANCHEZ, Mario. Diseño, construcción y montaje de un transportador de banda para caña de azúcar. Santiago de Cali, 1997. 97 p. Trabajo de grado (Ingeniero Mecánico). Universidad Autónoma de Occidente. Facultad de Ingenierías Panel View Component HMI Terminals [en línea]. Milwaukee: Rockwell Automation, 2008. [Consultado 8 de Septiembre de 2008]. Disponible en Internet: http://literature.rockwellautomation.com ULRICH, Kart; EPPINGER, Steven. Diseño y desarrollo de productos. 3 ed. Mexico: McGrawHill, 2004. 366 p .

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ANEXOS

Anexo A. Total consumo de aire encajonadora automática

Actuador Consumo por

unidad Unid. Total

Cilindro lineal (Doy Packs 200gr) 2 l/min. 6 12 l/min.

Cilindro lineal (Doy Packs 400gr) 2 l/min. 4 8 l/min.

Cilindro lineal (rampa 400gr) 60 l/min. 2 120 l/min.

Actuador giro compuertas (400gr) 11,679 l/min. 4 46,716 l/min.

Actuador giro compuertas (200gr) 15,572 l/min. 2 31,144 l/min.

Actuador aleta divisora(empaque 200gr) 5,191 l/min. 1 5,191 l/min.

Actuador aleta divisora (empaque 400gr) 3,894 l/min. 1 3,894 l/min.

Total consumo aire empaque 200gr 48,335 l/min.

Total consumo aire empaque 400gr 178,61 l/min.

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Anexo B. Total consumo eléctrico encajonadora automática

COMPONENTE CONSUMO

CORRIENTE (A)

POTENCIA (Kw)

VOLTAJE ALIMENTACION CANTIDAD

TOTAL CONSUMO

CORRIENTE

Motor 71M 1,6 0,3 220 VAC 3 4,80 Motor 80M 4,2 0,75 220 VAC 1 4,20

PLC 0,16 0,017 220VAC 1 0,16 Variador motor 71M 3,7 0,37 200 - 240 VAC 3 11,10 Variador motor 80M 6,6 0,75 200 - 240 VAC 1 6,60

Panel View 1,9 0,034 24 VCC 1 1,90 Balisa 0,03 0,01 hasta 250 VAC 2 0,06

Sensor fotoeléctrico 0,00001 10 - 30 VCC 16 0,0002 Luz de neón 0,428 0,039 220 VAC 4 1,71

TOTAL 21,53

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Anexo C. Especificación partes encajonadora automática

PARTE DESCRIPCION USO CANT. FABRICANTE Y

REF. RECOMENDADA

NEUMATICA Diámetro = 12mm Carrera = 50mm Cilindro lineal Forma de funcionamiento = Simple efecto

Golpear doy packs 10 FESTO ESN-12- 50-MQ

Diámetro = 32mm Carrera = 100mm Cilindro lineal Forma de funcionamiento = Doble efecto

Extender y contraer rampa 400gr 2 FESTO DSNU-32-100-MQ

Tamaño = 40mm Angulo de giro máx. = 270 (ajustable) Con amortiguación

Actuador de giro

Forma de funcionamiento = Doble efecto

Activar aleta divisora 1 FESTO

DSM-40-270-FF Tamaño = 40mm Angulo de giro máx.. = 270 (ajustable) Con amortiguación

Actuador de giro


Activar compuertas 400gr 4 FESTO

DSM-40-270-FF Tamaño = 40mm Angulo de giro máx.. = 270 (ajustable) Con amortiguación

Actuador de giro


Activar compuertas 200gr 2 FESTO

DSM-40-270-FF Conexiones = 3 Posiciones = 2 Válvula Accionamiento = eléctrico

Gobernar Cilindro golpea doy packs 10

FESTO Conexiones = 5 Posiciones = 2 Válvula Accionamiento = eléctrico

Gobernar actuadores de giro 7 FESTO

Conexiones = 5 Válvula Posiciones = 2

Gobernar cilindro extiende y contrae rampa 400gr

1 FESTO

120

Accionamiento = eléctrico ELECTRICA

Potencia = 0,4hp Trifásico Velocidad = 1200 rpm Motor

Tensión de funcionamiento = 220/440 VAC

Banda 1, Banda 2, Banda 3 3 SIEMENS

Tipo 1LA7 072-6YA60 FRAME 71M

Tipo NEMA B Potencia = 1hp Trifásico Velocidad = 1200 rpm Tensión de funcionamiento = 220/440 VAC

Motor

Tipo NEMA B

Banda 4 1 SIEMENS

Tipo 1LA7 083-6YA60 FRAME 80M

Potencia = 0,5 hp a 0,37 Kw. Tensión de funcionamiento = 230 VAC Variador

Tipo A Motor banda 1, Motor banda 2,

Motor banda 3

3

Siemens Tipo A

6SE6420-2AB13-7AA0

Potencia = 1 hp a 0,75 Kw. Tensión de funcionamiento = 230 VAC Con resistor de frenado

Variador

Tipo A

Motor banda 4 1

Siemens Tipo B

6SE6420-2UC21-5BA1

BOP Según variador Panel para variador 4 SIEMENS Sensor Sensor de proximidad fotoeléctrico Detectar y contar doy packs 16

Alimentación = 10 a 30 VCC Tiempo de respuesta = 2 ms. Distancia de detección = 40cm Tipo de salida = PNP a 4 hilos Modo de funcionamiento = Difuso normal

Allen Bradley 42CA-D1JPAJ-D4

Fuente de poder Salida = 24VDC 3A Alimentar sensores, finales de carrera y electroválvulas

1

Interruptores de posición Final de carrera Sensar estado ventanas 4 SIEMENS

3SE3020 1A

121

BANDAS TRANSPORTADORAS Largo = 80 cm Ancho = 126 cm Lonas = 2

Banda transportadora 1

Transporte liviano

Banda central donde se ubican canales para agrupar doy packs

1 ICOBANDAS BLB

Largo = 130 cm Ancho = 10 cm Lonas = 2


Transporte liviano

Banda izquierda 1 ICOBANDAS BLB



Transporte liviano

Banda derecha 1 ICOBANDAS BLB



Transporte liviano

Banda transportadora de cajas 1 ICOBANDAS BLB

OTROS Entradas = 28 (mínimo) Salidas a 24 VCC = 24 (mínimo) PLC Salidas a 220 VAC = 6 (mínimo)

Controlar todo el sistema 1 Allen Bradley MICROLOGIX

Panel View Interfaz hombre - maquina 1 Allen Bradley

C600 Touch Screen

Diámetro = 40mm 2 Color = rojo Hongos de seguridad

Normalmente cerrado

Pulsadores de Paro de emergencia

SIEMENS 3SB3603 - 1HA20

Conmutadores de muletilla con llave

Llave de seguridad para energizar sistema

2 SIEMENS 3SB3602 - 4AD11

Baliza Roja Alimentación = 230 VAC Sistema parado 1 Telemecanique

XVDL33

122

Baliza Verde Alimentación = 230 VAC Sistema corriendo 1 Telemecanique

XVDL34

Balisa naranja Alimentación = 230 VAC Falta caja 1 Telemecanique

XVDL35 Largo = 110cm Ancho = 70cm Laminas policarbonato Espesor = 0,5cm

Protección 4

Según planos Estructura Material = acero inoxidable AISI 304

1

Según planos Rampa 200gr Material = acero inoxidable AISI 304

Deslizamiento doy packs 200 gr. 1

Según planos Rampa 400gr Material = acero inoxidable AISI 304

Deslizamiento doy packs 400 gr. 1

Según planos Canales Material = acero inoxidable AISI 304

Guiar doy packs 1

Guías Guiar y regular tamaño cajas Soportes canales y guías

Según planos Compuertas 200gr Material = acero inoxidable AISI 304

Sostener doy packs 200gr antes de caer a la caja

2

Según planos Compuertas 200gr Material = acero inoxidable AISI 304

Sostener doy packs 200gr antes de caer a la caja

4

Luces de neon Longitud = 41,9 cm Control visual 4

123

Anexo D. Resultados análisis de esfuerzos estructura de la encajonadora automática

Dirección cargas aplicadas a la estructura

Analysis Type - Static Stress with Linear Material Models

Model Information

Analysis Type - Static Stress with Linear Material Models Units - English (in) - (lbf, in, s, deg F, deg F, V, ohm, A, in*lbf) Model location - C:\Documents and Settings\david_Edu.portilla\Escritorio\EstAlgor.fem Design scenario description - Design Scenario # 1

Material Information

AISI Type 304 Stainless Steel -Brick

Material Model Standard

124

Material Source ALGOR Material Library

Material Source File C:\Archivos de programa\ALGOR\21.01\matlibs\algormat.mlb

Date Last Updated 2004/10/28-16:02:00

Material Description None

Mass Density 0.00074859 lbf·s²/in/in³

Modulus of Elasticity 27993000 lbf/in²

Poisson's Ratio 0.29

Shear Modulus of Elasticity

12473000 lbf/in²

Thermal Coefficient of Expansion

0.0000096111 1/°F

Loads

FEA Object Group 1: Surface Forces

Surface Force

ID Description Part ID

Surface ID Magnitude Vx Vy Vz

1

Banda 1, Banda 2, Banda 3, Doy Packs y rampas con actuadores

1 148 -388,000000

0,000000 0,000000 1,000000


Surface Force



2 Banda 4, Motores, PLC y Variador

1 125 -142,000000 0,000000 0,000000 1,000000

125


Surface Force



3 Pistones Izquierda

1 134 0,750000 1,000000 0,000000 0,000000


Surface Force



4 Pistones derecha

1 135 -0,750000 1,000000 0,000000 0,000000


Surface Force



5 Ventana derecha

1 183 -13,200000

0,000000 0,000000 1,000000


Surface Force



6 Ventana izquierda

1 185 -13,200000

0,000000 0,000000 1,000000


Surface Force



7 Ventana superior

1 10 -40,000000

0,000000 0,000000 1,000000

126

Results Presentation Images

127

Anexo E. Configuración Panel View 600 Después de conectar la Panel View al PC, según las instrucciones del manual, se puede poner en funcionamiento el software “Panel View Explorer”, el cual por medio de la IP del PC facilita la configuración del HMI. A continuación se muestra la forma de configurar la Panel View C600 Touch Screen para hacer la interfaz con la encajonadora automática PANTALLA ESTADO AGRUPADORA

La pantalla de estado de la encajonadora o agrupadora es una de las dos pantallas mostradas por la Panel View, esta indica:

• Inicio y Parada del sistema • Reposición del sistema • Selección factor de empaque 200gr y 400gr • Configuración de la pantalla • Velocidad de la maquina o de los motores que mueven las bandas • Estado de los motores

# OBJETO FUNCION

1 Botón normalmente

abierto Botón factor de empaque 200gr


abierto Botón factor de empaque 400gr


abierto Botón para arranque de la encajonadora


abierto Botón para parar la encajonadora


abierto Botón para reiniciar el sistema 6 Botón de pantalla Botón para ir a la pantalla de configuración

128

velocidad de velocidad de motores

7 Indicadores multiestado Este indicador muestra el factor de empaque establecido y el estado de los motores

PANTALLA VELOCIDAD MAQUINA

• Introducir un nueva velocidad de encajonado • Incrementar o decrementar la velocidad de los motores (bandas) • Ir a la pantalla de estado de la encajonadora o agrupadora

# OBJETO FUNCION

1 Botón normalmente abierto Botón para seleccionar velocidad de empaque de 120 unidades por minuto



4 Botón ir a pantalla Botón para volver a la pantalla de estado de la agrupadora

PANTALLA DE ALARMAS Esta pantalla, es un visor global el cual indicara algún defecto o tipo de peligro presente en la encajonadora Automática, el display aparecerá cada vez que una de las variables adicionadas con esta se activen, esta indicará:

• Mensaje de la alarma disparada • Borrar la alarma desde la ventana • Desconocer la alarma presente • Cerrar la ventana de alarma

129

# Objeto Función

1 Campo del Mensaje

Muestra el mensaje cuando una o las cuatro ventanas estén abiertas. "Ventana izquierda uno abierta tener Precaución"

2 Botón Ack Cuando se desconoce la alarma, este se presiona y cierra el banner de alarma

3 Botón Clear Borra la alarma del Banner 4 Botón Close Cierra totalmente el Banner de alarma

CONFIGURACION PLC

En esta aplicación se propone una comunicación punto a punto serial con un controlador MICROLOGIX 1100, para configurar el PLC se debe seguir los siguientes pasos:

1. En la barra de navegación dar click en la opción COMUNICATION. 2. Seleccionar DF1 en la opción PROTOCOL-SERIAL 3. En el recuadro Panel View Component settings verificar que en la opción

Station Address este el numero 2. 4. Dentro del recuadro Controller Settings seleccionar:

• Aceptar el valor por defecto PLC 1 • Seleccionar MICROLOGIX en la opción Controller Type • Introducir 1 en el campo Address

130

INTRODUCIR VARIABLES

En esta parte del documento se da una explicación de cómo se deben introducir las variables en la Panel View, previamente definidas en el programa del PLC.

NOMBRE VARIABLE TIPO DIRECCION CONTROLADOR DESCRIPCION

STOP Booleanas B3:0/0 PLC Parada AUTO_200gr Booleanas B3:0/1 PLC Empaque 200gr AUTO_400gr Booleanas B3:0/2 PLC Empaque 400gr

Repos Booleanas B3:0/3 PLC Reposición START Booleanas B3:0/4 PLC Inicio Proceso 120u Booleanas B3:0/5 PLC 120 unid/minuto 60u Booleanas B3:0/6 PLC 60unid/minuto 45u Booleanas B3:0/7 PLC 45unids/minuto HC Booleanas N7/0 PLC Piloto Cajas

S_puertaIzq1 Booleanas B3:1/0 PLC Sensor puerta izquierda frontal

S_puertaIzq2 Booleanas B3:1/1 PLC Sensor puerta izquierda posterior

S_puertaDer1 Booleanas B3:1/2 PLC Sensor puerta derecha frontal

131

S_puertaDer2 Booleanas B3:1/3 PLC Sensor puerta derecha posterior

ABRIR EL VISOR DE VARIABLES

1. En la barra de navegación dar click en la opción Tags 2. Verificar que la barra de External este seleccionada

CREAR VARIABLES EXTERNAS Cada variable ocupa una fila independiente en el visor de variables, esta fila muestra los atributos de la variable.

1. Click en el boton Add Tag para agregar una variable

2. Tipear STOP en el campo Tag Name

3. Seleccionar Boolean en el campo Data Type

4. Click en el campo Address y tipear B3:0/0

132

5. Click en el campo Controller y seleccionar PLC -1

6. El campo descripción es opcional 7. Repetir los pasos 1 a 6 para adicionar las demás variables

CREAR LA PANTALLA PRINCIPAL ESTADO AGRUPADORA

1. Click en la barra Screen para abrir el visor de pantallas 2. Verificar que los bordes estén iluminados indicando que la pantalla esta

seleccionada 3. En el cuadro propiedades click en el cuadro Common, para desplegar

las opciones name y description. 4. En el campo name, digitar ESTADO AGRUPADORA y presionar enter. CREAR BOTONES Crear Botón INICIO

1. Click en la opción Entry del menu Object Palett 2. Click sostenido en la opción Momentary Push Button y arrastrar a la

esquina inferior izquierda de la pantalla

133

3. Abrir la ventana States Editor dando Doble Click en el objeto

4. Editar el Estado 1 (Fila 1)

a. Click en el campo Text y digitar INICIO b. Seleccionar color verde en el campo Color c. Seleccionar color negro en el campo Text Color

5. Editar estado 2 (Fila 2) a. Click en el campo Text y digitar INICIADO b. Seleccionar color verde en el campo Color c. Seleccionar color negro en el campo Text Color

134

6. Click en OK 7. Asignar variable al botón INICIO

a. Abrir la barra Connections b. Click en Write Tag y seleccionar la opción START

8. Se realizan los pasos del 1 al 6 para crear los demás botones (PARAR, Repos, AUTO_200gr y AUTO_400gr), del mismo modo se asignan las variables a los demás botones.

CREAR BOTON DE VELOCIDAD MAQUINA

135

1. Abrir la barra Entry del menú Object Palette y seleccionar el botón Goto

Screen

2. Arrastrar el botón Goto Screen a la esquina inferior derecha de la

pantalla 3. En el panel de propiedades reemplazar el nombre Goto por VELOCIDAD

MAQUINA, seleccionar el color azul oscuro en el campo de Text Color y cambiar el ancho del borde a 6.

CREAR EL INDICADOR ESTADO El indicador de estado muestra dos estados, uno el factor de empaque seleccionado y el otro indica si la maquina esta en funcionamiento o parada.

CREAR EL INDICADOR DE MODO

1. Abrir la barra Display del Object Palette 2. Arrastrar el objeto Multistate Indicator a la esquina superior derecha de

la pantalla

136

3. Doble click en el objeto para abrir el editor de estados 4. Borrar las filas 2,3 y 4 con el botón Delete

5. Editar estado 1 (Fila 1)

a. Aceptar 0 en el campo Value b. Digitar en el campo Text 200GR OFF c. Seleccionar verde oscuro en el campo Color d. Seleccionar negro como color de texto

6. Editar estado 2 (Fila 2) e. Aceptar 1 en el campo Value f. Digitar en el campo Text 200GR ON g. Seleccionar amarillo en el campo Color h. Seleccionar negro como color de texto

7. En el cuadro Connections conectar la variable con AUTO_200gr 8. Realizar del paso 1 al 7 para el boton de 400gr CREAR INDICADOR TRABAJANDO 1. Seleccionar el indicador de modo 200gr ON 2. Copiar con Control C 3. Pegar con Control V 4. Arrastrar el indicador copiado hasta que este a lado derecho del primero

5. Doble click en el objeto para abrir el editor de estados 6. Borrar las filas 2,3 y 4 con el botón Delete

137

7. Editar estado 1 (Fila 1)

a. Aceptar 0 en el campo Value b. Digitar en el campo Text PARADO c. Seleccionar rojo en el campo Color d. Seleccionar negro como color de texto

8. Editar estado 2 (Fila 2) a. Aceptar 1 en el campo Value b. Digitar en el campo Text TRABAJANDO c. Seleccionar verde en el campo Color d. Seleccionar negro como color de texto

9. En el cuadro Connections conectar la variable con STOP

CREAR PANTALLA DE VELOCIDAD MAQUINA

1. Click en el botón Add en Screen List para crear una nueva pantalla 2. Abrir el menu Common Tab de las propiedades del panel 3. Escribir en el campo name VELOCIDAD MAQUINA y presionar enter

138

CREAR EL BOTÓN ESTADO AGRUPADORA 1. En la lista de pantalla seleccionar ESTADO AGRUPADORA 2. Copiar el botón VELOCIDAD MAQUINA 3. En la lista de pantalla seleccionar VELOCIDAD MAQUINA 4. Pegar el botón VELOCIDAD MAQUINA 5. En el menú Appearance cambiar en el campo Text VELOCIDAD

MAQUINA por ESTADO AGRUPADORA.

CREAR LOS BOTONES DE SELECCIÓN DE RPM Para crear los botones de 120 ud/min, 60 ud/min y 45 ud/min se utiliza los pasos del 1 al 6 de la sección “CREAR BOTONES” ENLAZAR EL BOTON VELOCIDAD MAQUINA CON SU PANTALLA Se necesita enlazar el botón VELOCIDAD MAQUINA con la pantalla VELOCIDAD MAQUINA para que cuando se presione este botón aparezca la pantalla adecuada.

1. Click en ESTADO AGRUPADORA en la lista de pantallas para abrir la pantalla

139

2. Seleccione el botón VELOCIDAD MAQUINA 3. Abrir el menú Navigation del panel de propiedades 4. En el campo Screen seleccionar VELOCIDAD MAQUINA

5. El botón ahora mostrará la pantalla adecuada

CREAR ALARMAS Se crean alarmas, que indicaran si la encajonadora automática opera de forma segura y confiable para la seguridad tanto de los operarios como de la misma maquina. a) Alarma de ventanas corredizas abiertas: Tener en cuenta que las ventanas poseen un switch el cual confirmara si la ventana esta abierta o cerrada, cuando la o las ventanas están abiertas, la maquina no operara, hasta que las ventanas se cierren y los switches se activen.

1. Abrir el menú de alarmas en la barra del menú principal

2. Click en el botón add alarm (adicionar alarma)

140

3. Click en el botón Typical para observar las propiedades

4. Click en el campo Trigger y seleccionar S_puertaIzq1

5. Dejar por defecto el tipo de alarma en BIT y value en 1 6. En al campo de message introducir el mensaje de alarma en este caso

Ventana izquierda uno abierta tener Precaución

7. Repetir los pasos del 2 al 6 para adicionar las alarmas de las siguientes ventanas S_puertaIzq2, S_puertaDer1, S_puertaDer2, teniendo en cuenta que estas configuraciones son cuando el parámetro Value se encuentra en 1 y las ventanas están abiertas

b) Alarma de Ausencia de caja corrugada en la banda

1. Abrir el menú de alarmas en la barra de menú principal 2. Click en el botón add alarm (Adicionar alarma) 3. Click en el botón Typical para observar las propiedades 4. Click en el campo Trigger y seleccionar HC (Piloto Ausencia de cajas) 5. Dejar por defecto el tipo de alarma en BIT y value en 1 6. En al campo de message introducir el mensaje de alarma en este caso

ausencia de caja corrugada

141

Anexo F. Manual de mantenimiento encajonadora automática

MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

I. ENCAJONADORA AUTOMATICA

La encajonadora automática esta diseñada para realizar de forma automática las siguientes operaciones:

• Agrupar los doy packs según el factor de empaque y velocidad seleccionada.

• Introducir los doy packs en la caja corrugada con un orden determinado.

• Salida por transportador de cajas corrugadas cargadas con doy packs

Características técnicas

• La encajonadora esta construida en acero inoxidable AISI 304. • Velocidades ajustables de: 120 ud/min, 60 ud/min y 45 ud/min • Factor de empaque ajustable: Doy Pack 200gr ó Doy Pack 400gr. • Capacidad determinada por la maquina de entrada: 7200

unidades/hora, 3600 unidades/hora ó 2700 unidades/hora • Dimensiones especificas de la caja corrugada:

12x200gr – 272 x 161 x 115 12x400gr – 286 x 191 x 145

• Altura ajustable.

II. NOTAS IMPORTANTES

1. Se debe asegurar que los doy packs lleguen en posición vertical. 2. Se debe asegurar que las cajas estén ubicadas y a disposición de la

máquina. 3. Las bandas transportadoras y canales deben estar completamente

limpios.

142

4. Los canales y las rampas son piezas que se deben instalar con precisión.

5. Se debe asegurar una mínima distancia entre doy packs III. INSTRUCCIONES DE TRANSPORTE Y MANTENIMIENTO

1. Instalación

• La maquina debe ser instalada en nivel. Esta regulación del nivel de la maquina se consigue graduando las patas al nivel deseado.

• El aire comprimido y energía eléctrica que requiere la maquina deben ser los especificados por el proveedor de los equipos.

2. Seguridad y mantenimiento

a. PARA COLOCACION EN FUNCIONAMIENTO VERIFICAR • La tensión de la red debe ser la misma especificada n la maquina • Estabilidad de la maquina y si los accesorios están bien instalados • La lubricación en general • Si las bandas, canales, rampas y todas las partes que entran en contacto con el Doy Pack, estén limpias

b. PARA PRODUCCION • Verificar si los dispositivos de seguridad están funcionando • Realizar una inspección continua de los dispositivos de

seguridad. • Prohibir cualquier tipo de intervención cuando la maquina este

en funcionamiento • Evitar que personas inhabilitadas manipulen la maquina.

c. PARA LIMPIEZA • Desconectar la alimentación eléctrica de la maquina • Evitar el contacto del agua con los actuadores neumáticos. • Evitar el contacto del agua con los motores, banco de

electroválvulas, microswitches, sensores y Panel View.

d. PARA MANTENIMIENTO • Comprobar que las personas sean aptas, calificadas y que

realmente conozcan la maquina • Verificar que la maquina este desconectada de su

alimentación eléctrica y neumática. • Asegurar que las herramientas utilizadas para el

mantenimiento estén en buen estado

Mantenimiento preventivo

143

1. Verificación diaria

• Limpieza general (bandas transportadoras, rampas, estructura)

2. Mantenimiento semanal

• Lubricación de correas de transmisión • Limpieza de sensores • Revisión general de tornillos, tuercas, etc.

3. Mantenimiento semestral • Revisar tensión de correas de transmisión y bandas

transportadoras • Revisar alineación de bandas transportadoras • Revisar alineación de los ejes de las bandas transportadoras • Revisar desgaste de correas de transmisión • Limpiar Panel View y hongos de seguridad • Limpieza y revisión de motores

4. Mantenimiento anual • Cambiar kits de válvulas, actuadores neumáticos y

rodamientos. • Control de los puntos anteriormente mencionados

IV. FUNCIONAMIENTO GENERAL DE LA MAQUINA

Maquina de empaque automático de doy packs de salsa de tomate y mayonesa en cajas corrugada. La maquina realiza de forma secuencial las siguientes operaciones:

• Conteo y distribución de Doy Packs según factor de empaque. • Transporte hasta punto de empuje a rampas • Empuje secuencial por actuadores neumáticos a rampas de

deslizamiento • Apertura de compuertas para encajonado • Posicionado de la caja según factor de empaque • Transporte de caja corrugada con doy packs a encintadora a. Conteo y distribución de Doy Packs según factor de empaque:

El conteo de doy packs se realiza mediante un sensor de proximidad fotoeléctrico ubicado a la entrada de la maquina, este sensor cuenta doy packs y activa un actuador de giro dependiendo del factor de empaque, si el factor de empaque es 200gr entonces el sensor cuenta tres doy packs y se activa el actuador de giro que mueve una aleta divisora formando así

144

grupos de 3 doy packs bifurcados en 2 caminos diferentes. Si el factor de empaque es 400gr entonces cuando el sensor cuente 4 doy packs, activa la aleta divisora para formar grupos de 4 doy packs que se trasladan por dos caminos diferentes. La distribución de estos caminos se realiza por medio de canales que guían los doy packs transportados por una banda transportadora

b. Transporte hasta punto de empuje a rampas:

El transporte hasta el punto de empuje se realiza con dos bandas transportadoras diferentes que reciben los doy packs de la banda principal. El punto de empuje a rampas varía dependiendo del factor de empaque.

c. Empuje por actuadores neumáticos a rampas de

deslizamiento:

El empuje de los doy packs se logra con la activación de un sensor de proximidad, el cual activa un cilindro neumático en el momento preciso en el que el doy pack pasa frente al cilindro neumático. Cada cilindro tiene su respectivo sensor que lo activa cada vez que detecte la presencia de un doy pack. Son 6 cilindros y 6 sensores para la etapa de 200gr. Tres cilindros que golpean de forma secuencial los tres doy packs de 200gr en la banda derecha y tres cilindros que golpean los tres doy packs restantes que se trasladan por la banda izquierda. Son 4 cilindros y 4 sensores para la etapa de 400gr. Dos cilindros que golpean sincronizadamente dos de los cuatro doy packs de 400gr que pasan por la banda derecha; posteriormente son empujados los dos doy packs restantes. Este mismo proceso se lleva a cabo con los cilindros ubicados en la banda izquierda. Los doy packs se deslizan por rampas con canales para guiar y orientar los empaques de forma adecuada hacia las compuertas. La organización de los doy packs de 200gr es lineal, es decir una sola fila de 3 doy packs por ciclo. La organización de los doy packs de 400gr es de 2 filas por 2 columnas por ciclo; esto se logra con un cilindro lineal que

145

extiende y contra la rampa de tal forma que se logre dicha organización.

d. Apertura de compuertas para encajonado:

La apertura de las compuertas en donde previamente han caído los doy packs (3 para empaque de 200gr y 4 para empaque de 400gr) se realiza con actuadores de giro, los cuales son activados por un sensor fotoeléctrico cada vez que detecta los doy packs en la posición requerida para entrar en su respectiva caja.

e. Posicionado de la caja según factor de empaque:

Según el factor de empaque la caja corrugada es posicionada debajo de sus respectivas compuertas, si el factor de empaque es 200gr, entonces la caja para doy packs de 200 gr. se ubica automáticamente debajo de las compuertas que sostienen los 3 doy packs de 200gr. Si el factor de empaque es 400gr entonces la caja para doy packs de 400gr se posiciona debajo de las compuertas que sostienen los 4 doy packs de 400gr. El posicionado de la caja se logra con un sensor si esta es para doy packs de 200gr y otro sensor independiente si es para doy packs de 400gr.

f. Transporte de caja corrugada con doy packs a encintadora.

El transporte de las cajas cargadas se realiza con otra banda transportadora la cual se activa cada vez que se carga una caja.

g. Unidad de comando:

El comando de la maquina se hace por una interfaz hombre/maquina mediante una Panel View 600 touch panel, esta contiene:

� Llave para energizar maquina. � Pulsador de paro de emergencia � Botón selección factor de empaque 200gr � Botón selección factor de empaque 400gr � Botón de inicio de proceso START � Botón de paro de proceso STOP � Botón de reposición de proceso REPOS � Pantalla de selección de velocidad con:

� Velocidad de 120 unidades/minuto

146

� Velocidad de 60 unidades/minuto � Velocidad de 45 unidades/minuto

� Pantalla de alarmas

V. ACCIONAMIENTO DE LA MAQUINA

Para poner en funcionamiento la maquina: a. Inspeccionar visualmente la encajonadora, verificando que no

se encuentren elementos extraños que puedan afectar el normal proceso de agrupado y empaque.

b. Girar las llaves ubicadas en la Panel View y en el costado de

la maquina para energizarla c. Seleccionar factor de empaque (200gr ó 400gr)

d. Seleccionar velocidad de maquina (120 u/min., 60 u/min. ó 45

u/min.)

e. Alimentar cajas

f. Pulsar START

Para parar la maquina: a. Pulsar STOP. Existen dos pulsadores de paro de emergencia,

uno ubicado en la Panel View y otro en el costado de la maquina.

b. Pulsar REPOS. Con el pulsador de reposición se pone la

máquina en condiciones iniciales.

c. Girar las llaves para desenergizar maquina

Nota: El pulsador STOP o paro de emergencia se debe accionar solo si es necesario.

VI. REGULACION

Antes de poner en funcionamiento la maquina se debe hacer una serie de pasos para el respectivo alistamiento de la encajonadora automática.

� Verificar que el tamaño del doy pack a empacar coincide con el tamaño del doy pack programado en la Panel View.

� Verificar que la maquina este en sus condiciones iniciales;

147

Pistones con el vástago adentro. Aleta divisora posicionada en el lado derecho (ó hacia el lado donde se encuentra el PLC). Compuertas cerradas. Rampa de 400gr contraída (Pistón con el vástago adentro).

� Verificar que las guías de la banda transportadora de las cajas estén reguladas conforme el tamaño de la caja a utilizar.

� Verificar que las ventanas o guardas de seguridad estén completamente cerradas.

VII. ESPECIFICACIONES TECNICAS

Peso aproximado 3300 Kg

Alimentación eléctrica 220 VAC 60Hz trifásico

Consumo de aire 178,61 l/min. Producción hasta 120 unid./min.

Consumo de corriente 21,53 A

148

PROBLEMA CAUSA SOLUCION Verificar que las ventanas estén cerradas

Verificar pulsador de STOP Verificar que se selecciono factor de empaque

Verificar que se selecciono velocidad de operación No se dan condiciones de funcionamiento

Verificar llave de encendido

La maquina no arranca

Alguno de los finales de carrera esta dañado Revisar finales de carrera de las ventanas

Verificar los motores Verificar relé térmico

Revisar si hay sobrecarga en el sistema por posible atascamiento Las bandas no se mueven Alguno de los motores no arranca

Revisar variador de velocidad Verificar presión de aire Falta aire

Verificar conexiones de aire Limpiar ventanas de los sensores

Verificar conexiones de entradas y salidas del PLC Sensores defectuosos o sucios Revisar sensor

Verificar si no hay elementos interrumpiendo el accionar del actuador

Los actuadores no se activan

Actuadores de giro atascados Limpiar el actuador y verificar posibles impurezas

Limpiar ventanas de los sensores Verificar conexiones de entradas y salidas del PLC La banda de las cajas no se mueve Sensores defectuosos o sucios

Revisar sensor

Los doy packs no llegan bien posicionados a punto de empuje a rampa

Canales mal posicionados Verificar posición de los canales o guías

Velocidad de operación Verificar si la velocidad de operación es la adecuada Los doy packs se acumulan en compuertas Rampas mal posicionadas Verificar que las rampas estén en posición correcta

Rampas mal posicionadas Verificar que las rampas estén en posición correcta Los doy packs se atascan en punto de empuje a rampa Sensores mal posicionado Verificar que los sensores estén en posición correcta

La banda esta floja Usar tensores para apretar la banda La banda no se mueve estando la unidad motriz en funcionamiento Desgaste de la correa de transmisión Reemplazar correa de transmisión

149

Anexo G. Presupuesto

COMPONENTE DESCRIPCION Vr. Unitario Cant. Subtotal NEUMATICA

Diámetro = 12mm Carrera = 50mm

Cilindro lineal Forma de funcionamiento = Simple efecto $ 57.000 10 $ 570.000 Diámetro = 32mm Carrera = 100mm

Cilindro lineal Forma de funcionamiento = Doble efecto $ 142.000 2 $ 284.000 Tamaño = 40mm Angulo de giro máx. = 270 (ajustable) Con amortiguación

Actuador de giro Forma de funcionamiento = Doble efecto $ 900.000 7 $ 6.300.000 Conexiones = 3 Posisiciones = 2

Válvula Accionamiento = eléctrico $ 140.000 10 $ 1.400.000 Conexiones = 5 Posisiciones = 2

Válvula Accionamiento = eléctrico $ 218.400 9 $ 1.965.600 ELECTRICA

Frame 71M Potencia = 0,4hp Trifásico Velocidad = 1200 rpm Tensión de funcionamiento = 220/440 VAC

Motor Tipo NEMA B $ 370.800 3 $ 1.112.400 Frame 80M Potencia = 1hp Trifásico Velocidad = 1200 rpm Tensión de funcionamiento = 220/440 VAC

Motor Tipo NEMA B $ 635.500 1 $ 635.500

150

Potencia = 0,5 hp a 0,37 Kw. Tensión de funcionamiento = 230 VAC

Variador Tipo A $ 947.000 3 $ 2.841.000 Potencia = 1 hp a 0,75 Kw. Tensión de funcionamiento = 230 VAC Con resistor de frenado

Variador Tipo A $ 980.000 1 $ 980.000 BOP Según variador $ 198.000 4 $ 792.000

Sensor Sensor de proximidad fotoeléctrico Alimentación = 10 a 30 VCC Tiempo de respuesta = 2 ms Distancia de detección = 40cm Tipo de salida = PNP a 4 hilos Modo de funcionamiento = Difuso normal $ 320.000 16 $ 5.120.000

Interruptores de posición Final de carrera $ 60.000 4 $ 240.000 BANDAS TRANSPORTADORAS

Largo = 80 cm. Ancho = 126 cm. Lonas = 2

Banda transportadora 1 Transporte liviano $ 220.000 1 $ 220.000 Largo = 130 cm. Ancho = 10 cm. Lonas = 2

Banda transportadora 2 Transporte liviano $ 75.000 2 $ 150.000 Largo = 210 cm. Ancho = 40 cm. Lonas = 2

Banda transportadora 4 Transporte liviano $ 250.000 1 $ 250.000 OTROS

Entradas = 28 (mínimo) Salidas a 24 VCC = 24 (mínimo)

PLC Salidas a 220 VAC = 6 (mínimo) $ 2.500.000 1 $ 2.500.000 Panel View Se recomienda Panel View C600 de Allen Bradley $ 1.100.000 1 $ 1.100.000

Laminas policarbonato Largo = 110cm $ 120.000 4 $ 480.000

151

Ancho = 70cm Espesor = 0,5cm Largo = 220cm Ancho = 150cm

Lamina policarbonato Espesor = 0,5cm $ 495.000 1 $ 495.000 Según planos

Estructura Material = acero inoxidable AISI 304 $ 23.000.000 1 $ 23.000.000 Según planos

Rampa 200gr Material = acero inoxidable AISI 304 $ 880.000 1 $ 880.000 Según planos

Rampa 400gr Material = acero inoxidable AISI 304 $ 300.000 1 $ 300.000 Según planos

Compuertas 200gr Material = acero inoxidable AISI 304 $ 10.000 2 $ 20.000 Según planos

Compuertas 400gr Material = acero inoxidable AISI 304 $ 7.000 4 $ 28.000 Hongos de seguridad Diámetro = 40mm

Color = rojo Normalmente cerrado $ 74.000 2 $ 148.000

Conmutadores de muletilla con llave $ 50.000 2 $ 100.000 Baliza Roja Alimentación = 230 VAC $ 168.000 1 $ 168.000

Baliza Verde Alimentación = 230 VAC $ 168.000 1 $ 168.000 Fuente de poder Salida = 24VDC 3A $ 400.000 1 $ 400.000 Mano de Obra Asesor Universidad $3120000 1 $3120000

Mano de Obra Estudiante, por cuatro meses, cuatro días por semana, 4 horas por día, valor por hora ingeniero $12000 $3072000 2 $6144000

TOTAL $ 61.914.500

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Anexo H. Cronograma

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