Célula Electroneumática

Célula Electroneumática de Clasificación

Maqueta 4 Tanques

La célula electroneumática del LRA-ULE simula una cadena de montaje con elementos electroneumáticos a través de la cual circulan piezas que se ven sometidas a distintos procesos de fabricación (simulación de taladrado, eliminación de componentes defectuosos…). Un usuario registrado puede interactuar con los actuadores presentes en la maqueta, conocer el estado actual de la célula con una webcam o visualizando históricos, cargar estrategias predefinidas, etc. Todo ello de forma remota a través de internet.

El Grupo de Investigación SUPPRESS © de la Universidad de León diseñó, desarrolló e implementó este sistema.

Contenido

La planta dispone de una serie de componentes neumáticos con sensores magnéticos y electroválvulas, así como de una cinta transportadora controlada por un variador.

El sistema incluye los siguientes componentes:

  • Robot ABB con su correspondiente controlador. Consta de 2 partes bien definidas: el brazo robot y el armario de control.
  • Cinta transportadora en la que se encuentran instalada:
    • Cilindros de doble efecto
    • Sensores fotoeléctricos
    • Camara web para vision computacional
  • Manipulador neumático
  • Rampa de clasificación con 3 carriles para 3 tipos de piezas. Se ha diseñado con vistas a implementar un sistema de control de colas.

Ficha Técnica

Fichas Técnicas de los Dispositivos:

 Componentes ABB.
       Robot IRB 1400.
 Componentes Schneider Electic. 
       Variador de Velocidad Telemecanique Altivar 71. 
       PLC Telemecanique Modicon M340 para Utilities.
       PLC TSX57 premium para Control.
       Periferia descentralizada Advantys STB.
       Modulos E/S periferia descentralizada.
 Actuadores
      Actuador rotativo y lineal combinado: MRQBS32-10CB
      Actuador rotativo doble cremallera-piñón: MSQB10A
      Pinzas de apertura paralela: MHL2-100
      Cilindro de doble efecto: CD85N25-100C-B
 Componentes SMC.
       Cilindros neumáticos de doble efecto CD85N25-100C-B.
       Bloque 10 electroválvulas (con válvulas SY5220-5LOU, SY5120-5LOU, SY3160-5LOU, SY3260-5LOU)
       Generador de Vacio.
       Sensores magnéticos para cilindros  D-H7A2, D-F79, D-A93.
       Válvula General de apertura progresiva.
       Válvula General de circuito.
       Sensores de presión.
 Componentes Omron.
       Sensores Inductivos E2A.
       Sensores fotoeléctricos E3F2.

Zona Interactiva

Galería de Imágenes



CINTA TRANSPORTADORA
La cinta transportadora es un sistema que nos permite desplazar las cajas desde el punto donde el robot las deposita hasta que el manipulador se haga cargo de ellas. Está construida con perfiles de aluminio como los empleados en el manipulador. En la imagen se pueden apreciar todos los subsistemas montados sobre la cinta.


MOTOR CINTA
Motor asíncrono trifásico (0,12 Kw, 220/380 V, 0,76/0,44 A, cosφ=0,75, 1515 rpm) controlado por un variador de frecuencia que hace girar al rodillo y que a su vez, debido a la fricción, arrastra la cinta produciendo el movimiento de la misma.


MOTORES MANIPULADOR
La mesa de traslación lineal, sobre la cual está montado el brazo neumático, dispone en su eje horizontal de un tornillo sinfín, sobre el que se puede deslizar a su vez un eje vertical, dotado también de un tornillo sinfín al que está unido el brazo neumático. Cada uno de estos tornillos sinfín se encuentra acoplado mecánicamente a un motor asíncrono trifásico, cuya disposición y características básicas se aprecian en la imagen.


RELÉS
Grupo de cuatro Relés conectados a la salida de un variador (uno por cada fase más la masa) que permiten que los dos motores del manipulador estén conectados a este variador, permitiendo de esta manera el movimiento en dos dimensiones. El único inconveniente del sistema es que no permite un movimiento simultaneo de los dos ejes del manipulador. Los relés están preparados para soportar corrientes eficaces de hasta 8 A.


ACTUADORES NEUMÁTICOS
Cilindros neumáticos de doble efecto que nos permiten desplazar la caja perpendicularmente al movimiento de la cinta. Los cilindros están provistos de una cámara dividida en dos partes por un pistón, que mediante la introducción de aire comprimido genera un movimiento rectilíneo, siendo regulable la presión y por consiguiente su velocidad.


ELECTROVÁLVULAS
Grupo de Electroválvulas pilotadas eléctricamente por medio de un relé para el control del paso del aire comprimido a una de las dos partes de la cámara del actuador.



SENSORES FOTOELÉCTRICOS
Sensores Fotoeléctricos E3F2-DSIOC4 encargados de detectar que tipo de caja ha llegado a la cinta, para el posterior procesado de la misma. Se encuentran colocados justo en la posición en la que el robot pone las cajas sobre la cinta, y de esta manera, cuando arranca, ya queda determinado el destino de la caja.



SENSORES DE MONTAJE DE BANDA
Sensores de montaje de banda DH7A2 instalados sobre cada actuador neumático que permiten determinar y controlar el momento de hacer retroceder al cilindro para que se produzca una sujeción en movimiento.



SENSORES MAGNÉTICOS
Detectores magnéticos D-A93 constituidos por un relé eléctrico que se activa por la presencia de un elemento metálico como el pistón del actuador. Permiten, mediante una señal binaria, saber si el vástago esta en la posición deseada o no. En nuestra aplicación montaremos dos detectores D-A93, uno al final de la carrera de entrada y otro al final de la carrera de salida, que nos permitirán conocer la situación del cilindro.



PINZAS DEL MANIPULADOR
Pinzas paralelas que permiten coger la caja para transportarla hasta su correspondiente destino. Cuentan con vástagos paralelos para impedir su giro y con un sensor Y-59B para determinar su estado (abierta o cerrada).



VARIADORES
Conjunto de dos variadores VD 0.37. Uno encargado de controlar la velocidad del motor que desplaza la cinta, y el otro encargado de controlar la velocidad de los dos motores del manipulador, acción que puede realizar gracias a un grupo de cuatro relés que permiten la entrada en funcionamiento de uno u otro motor de forma no simultánea.



AUTÓMATA SCHNEIDER
PLC Schneider TSX Premiun P57, al que se le han añadido varios módulos adicionales, encargado del control de todo el sistema.El PLC es el encargado de recibir y enviar las señales de control a los otros sistemas de la maqueta, para que todo funcione según la estrategia implementada. Los elementos de la periferia están conectados con el PLC a través de una red modbus-TCP/IP.