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Universidad
Tecnológica de
Querétaro
Firmado digitalmente por Universidad
Tecnológica de Querétaro
Nombre de reconocimiento (DN):
cn=Universidad Tecnológica de
Querétaro, o=UTEQ, ou=UTEQ,
[email protected], c=MX
Fecha: 2015.05.20 19:54:55 -05'00'
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO
Nombre del proyecto:
CVA ASSEMBLY MACHINE
Empresa:
AMD Maquinaria S.A. de C.V
Memoria que como parte de los requisitos para obtener el título de:
INGENIERO EN TECNOLOGÍAS DE AUTOMATIZACIÓN
Presenta:
Mejía Álvarez José Daniel
Asesor de la UTEQ
Ing. Tania Judith Ortiz Ortiz
Asesor de la Organización
Ing. Roberto Hernández Sánchez
Santiago de Querétaro, Qro. Mayo 2015
1
Resumen
La estadía profesional se realizó en la empresa integradora de sistemas
automáticos: AMD Maquinaria S.A de C.V, la cual diseñó, fabricó y puso en
marcha una máquina denominada CVA (ensamble de válvulas de compresión),
siendo una necesidad de su cliente
“MONROE”, quién se dedica a la
fabricación de amortiguadores para autos. Esta máquina ensamblará las
válvulas utilizadas en sus amortiguadores; cabe resaltar que ésta es resultado
de un diseño anterior presentando mejoras que fueron propuestas durante el
proceso de construcción y solicitadas por el cliente, mejorando la eficacia y la
seguridad. Entre las actividades en la que se participó fueron: armado de
estructuras y de estaciones, construcción de tableros de control así como
colocación de conectores para la comunicación, de sensores, de conectores
neumáticos, ruteo de mangueras y cables.
2
Summary
I will carry out my internship at AMD Maquinaria S.A de C.V industry
because it’s a company that is constantly developing technology, making it a
more competitive industry on the national level. The internship has a duration of
4 moths to finish the project assigned. The project assigned to me at the
industry, will help me to put my knowledge into practice to show my capabilities
as an engineer. My internship at AMD Maquinaria S.A de C.V will help me to
gain confidence as an engineer and as a worker because few companies give
new graduates the opportunity to work with them, and technology will give me
experience in the workplace.
3
Índice
Resumen ............................................................................................................. 2
Summary ............................................................................................................. 3
Índice .................................................................................................................. 4
I. Introducción.................................................................................................... 6
II. Antecedentes ................................................................................................ 8
III. Justificación................................................................................................... 9
IV. Objetivos ..................................................................................................... 10
4.1 Objetivos específicos ............................................................................... 10
V.
Alcance ...................................................................................................... 11
VI. Análisis de riesgos ..................................................................................... 20
VII. Fundamentación teórica ............................................................................ 21
7.1 Componentes de Control ......................................................................... 21
7.1.1 CompactLogix 5370 L2 modelo 1769-L24ER-QBFC18 .................... 21
7.1.2 Modulo Compact 1769OB32 ............................................................ 23
7.1.3 Modulo Compact Modulo 16 in, Digitales 1769IQ16 .......................... 26
7.1.4 PanelView Plus 6 1000 ...................................................................... 29
7.2 Componentes eléctricos .......................................................................... 32
7.2.1 Sensor LVDT ..................................................................................... 32
7.2.2 Variador de Frecuencia ..................................................................... 34
7.2.3 Clemas industriales ........................................................................... 36
7.2.4 Protección térmica ............................................................................. 37
7.3 Componentes neumáticos ....................................................................... 39
7.3.1 Unidad de mantenimiento FRL, puertos 3/4 ...................................... 39
7.3.2 Válvula de corte manual, 3/4 ............................................................. 41
7.3.3 Unidad de vació ................................................................................. 44
7.3.4 Manómetro PSI, puerto 1/8 ................................................................ 45
VIII. Plan de actividades .................................................................................. 47
4
IX. Recursos materiales y humanos................................................................ 49
9.1 Recursos Materiales ................................................................................ 49
9.2 Maquinaria y equipo requerido ................................................................ 58
9.3 Recursos Humanos ................................................................................. 58
9.3.1 Departamento de diseño ................................................................... 59
9.3.2 Departamento de matricería .............................................................. 59
9.3.3 Departamento de control ................................................................... 59
9.3.4 Departamento de Programación ........................................................ 59
9.3.5 Departamento de Producción ............................................................ 60
X. Desarrollo del proyecto ............................................................................... 61
10.1 Presentación de la Propuesta ................................................................ 61
10.2 Proyecto CVA ........................................................................................ 66
XI. Resultados obtenidos ................................................................................. 86
XII. Conclusiones y recomendaciones ............................................................. 87
XIII. Anexos
XIV. Bibliografía
5
I.
Introducción
El Proyecto que se describe a continuación se realizó en la empresa AMD
Maquinaria S.A de C.V, la cual se dedica a la fabricación, diseño de maquinaria
y automatización de la misma, que solicite cualquier cliente cumpliendo con las
especificaciones requeridas para el proceso.
El proyecto consiste en la fabricación de una máquina automática que
habrá de realizar el ensamble de una válvula CVA (Compression Valve
Assembly “Ensamble de Válvula de compresión”), la cual es parte de un
amortiguador de la compañía MONROE. El proyecto lleva por título “CVA
Assembly Machine”. Esta máquina coloca 9 piezas: 7 tipos de roldanas, más un
cuerpo (CILINDER END) que es la base principal de la pieza, y un perno (valve
pin) con un resorte que es previamente colocado por el operador de la máquina
(el pin es elaborado por la misma máquina, pero en una mesa individual, el pin
es el que se remacha para tener los dos resortes comprimidos).
El objetivo de este proyecto es satisfacer a la empresa Monroe en las
siguientes metas: mayor seguridad del operador de la máquina, fabricación con
mayor calidad de las piezas y reducción de los tiempos de producción.
El proyecto se realizó en el periodo de estadía de enero – abril 2015,
como requisito para la obtención del título en Ingeniería en Tecnologías de
Automatización, que oferta la Universidad Tecnológica de Querétaro bajo el
6
modelo educativo
30% teoría y 70% práctica, y poder al participar en la
solución tecnológica en el área de automatización las competencias
profesionales que todo problema de integración en el área requiere como son
las habilidades de: diseño ingenieril mecánico, eléctrico, electrónico, entre otros;
armado: mecánico, eléctrico, electrónico; interpretación de planos, esquemas,
diagramas de flujo de trabajo; diferentes tipos de comunicación entre los
diversos componentes tecnológicos y las habilidades del ser como la
comunicación asertiva, trabajo en equipo y administración en los tiempos de
trabajo.
7
II. Antecedentes
Este proyecto surge debido a la necesidad del cliente (MONROE) de
contar con una máquina más eficiente y moderna para el ensamble de la
válvula CVA (Ensamble de válvula de compresión), ya que se cuenta con una
máquina que también realiza esta función, pero se decidió construir un nuevo
modelo para producir más piezas en menor tiempo y reducir las piezas
defectuosas, ya que estas son tanto pérdidas monetarias como de tiempos de
fabricación.
Otro requerimiento del cliente fue tomar en cuenta la seguridad en la
máquina para que el usuario trabaje en óptimas condiciones y sin ningún riesgo
de tener un accidente o dañar al equipo.
8
III. Justificación
Con anterioridad la empresa MONROE adquirió una CVA construida por
AMD MAQUINADOS S.A DE C.V, en esta ocasión realizó la solicitud de dos
nuevas máquinas CVA las cuales incluyen mejoras tanto en el diseño como en
la parte mecánica además de mejoras de automatización y seguridad para el
operario como se menciona a continuación :
1. Reducir el ciclo de la máquina para cada pieza realizada.
2. Reducir las piezas defectuosas.
3. Incrementar la seguridad para la máquina y el operador.
Con respeto a las competencias profesionales de la carrera fueron
aplicadas las siguientes:
1.Manejo de solidworks.
2.Interpretación de planos de piezas mecánicas.
3.Interpretación de diagramas eléctricos.
4.Interpretación de diagramas esquemáticos.
5. Trabajo en equipo.
6.Administración de tiempos para la realización de las tareas asignadas.
9
IV. Objetivos
Fabricar una máquina de ensamble para una Válvula de Compresión
(CVA), utilizada en amortiguadores de la empresa MONROE, dicha máquina
reducirá el ciclo de trabajo por pieza aumentando la velocidad de producción en
un 75 % con respecto a la anterior máquina, contando con sus 16 estaciones
individuales.
4.1 Objetivos específicos
1. Armado de las estaciones de la CVA.
2. Obtener las piezas con las medidas y tolerancias especificadas por la
compañía.
3. Facilitar el manejo al operador con mayor seguridad.
10
V. Alcance
Entregar una célula con un sistema de llave en mano, es decir, al entregar
la CVA al cliente debe estar lista para funcionar, alimentar la CVA y empezar a
producir las válvulas de compresión sin la necesidad de un ajuste o alguna
configuración previa por parte del cliente. Las válvulas de compresión para los
diferentes tamaños: 25mm, 30mm, 32mm, 35mm. La célula tendrá un plato
rotativo con 16 estaciones, las cuales tienen diferentes funciones para el
ensamblado. El periodo de trabajo cubre la mejora en el diseño de la máquina,
así como la fabricación y puesta en marcha, comenzando en el mes de enero
2015 al mes de mayo 2015.
La secuencia de montaje de la CVA se describe a continuación de
acuerdo a los requerimientos del cliente MONROE.
Estación 1: carga el remache de la CVA, éste tiene la función de unir todas
las piezas de la válvula, por medio del alimentador se carga el remache y
suministra las piezas a la estación 1, la cual empieza la secuencia de la CV, en
la figura 5.1 se muestra el diseño en 3D de la estación 1 y el alimentador.
11
Figura 5.1 - Estación 1 carga de remache por medio del alimentador
Estación 2 a 9: estas 8 estaciones son exactamente iguales y por tal
motivo realizan la misma función que es colocar rondanas en la base principal,
cada una de estas estaciones contiene rondanas diferentes por lo cual
dependiendo del modelo de la válvula seleccionado, se suministraran las
rondanas adecuadas de forma manual a cada estación para que esta las
coloque adecuadamente en la base principal. En la figura 5.2 se muestra el
diseño en 3D de la estación 2, así como el alimentador.
.
12
Figura 5.2 - Estación 2 a 9 carga automáticamente de 9 rondanas de la válvula
utilizando alimentadores.
Estación 10: coloca el cilindro final, mejor conocido como cuerpo, esta
pieza es la que contiene los orificios a través de los cuales se libera el aceite al
amortiguador, y une lo que es el remache, rondanas y posteriormente sobre
éstas irán los resortes, en la figura 5.3 se muestra el diseño en 3D de la
estación 10.
13
Figura 5.3 – Colocación de cilindro final (cuerpo de la CVA)
Estación 11 – 12: éstas en realidad no son estaciones, simplemente se
consideraron así para tomarlas en cuanta en la programación, ya que en este
área se encontrará un operador que colocará dos resortes de forma manual
sobre el molde de la válvula, en la figura 5.4 se muestra el área de trabajo del
operador.
14
Figura 5.4 – Estación 11 y 12 colocación de resortes
Estación 13: realiza la colocación del retenedor, el cual sujeta los resortes
sobre el cuerpo y coloa el remache, en la figura 5.5 se muestra el diseño en 3D
de la estación 13.
15
Figura 5.5 Estación 13 colocación del remachador.
Estación 14: comprime el remachador el cual a su vez comprime al resorte
al cuerpo de la CVA y la lleva a la estación 15, en la figura 5.6 se muestra el
diseño en 3D de la estación 14.
16
Figura 5.6 – Estación 14 comprime y traslada el remache
Estación 15: remacha la CVA para que cada elemento de la CVA se
quede en su lugar comprimido, en la figura 5.7 se muestra el diseño 3D de la
estación 15.
17
Figura 5.7 - Remachadora
Estación 16: es el final del ciclo de trabajo de la CVA en esta estación se
toman las válvulas y se colocan en una rampa para descargarla a los
contenedores destinados, en caso de haber alguna pieza mal, ésta se tiene que
retirar de forma manual por el operador, en la figura 5.8 se muestra el diseño en
3D de la estación 16 y la rampa de descarga.
18
Figura 5.8 Estación 16 descarga de las piezas en óptimas condiciones
19
VI. Análisis de riesgos
Los riesgos que se presentan al realizar el proyecto son diversos, ya que
dependen de cómo se construya y quienes estén involucrados, así como las
personas que serán responsables de llevar a cabo cada una de las actividades
(ver tabla 6.1).
Riesgo
Nivel
Acción Correctiva
Tener a las personas capacitadas para operar
Daños
a
instalaciones
o
el equipo o herramienta necesaria, así como el
personal por mal uso del equipo
Medio
apoyo de expertos en caso de usar alguna
y herramienta utilizados.
herramienta especial.
Es necesario tener el equipo se seguridad
Descargas
eléctricas
al
personal para protección, detectar las bajas de
personal involucrado, cuando
Alto
tensión eléctrica en la alimentación de los
se realicen pruebas con el
equipos, con el fin de evitar trabajarlos fuera
tablero de control.
del rango requerido y dañarlos por lo tanto.
Material dañado por mal uso del
Es necesario leer las instrucciones del manejo
Medio
personal involucrado.
del equipo.
Revisar previamente las condiciones del lugar
Medidas de seguridad en el
Bajo
en donde se va a trabajar, así como contar con
área de trabajo e instalación.
el equipo de seguridad.
Tabla 6.1 Riesgos del Proyecto
20
VII. Fundamentación teórica
En este capítulo se menciona la información técnica de los componentes
relevantes para la elaboración de la CVA, mencionando las características y
especificaciones técnicas de cada componente.
7.1 Componentes de Control
7.1.1 CompactLogix 5370 L2 modelo 1769-L24ER-QBFC18
Los controladores CompactLogix 5370 L2, modelo 1769-L24ER-QBFC18
son ideales para máquinas de tamaño pequeño a mediano y proporcionan las
ventajas de integrar arquitectura para máquinas de menor costo. Estos
controladores proporcionan una potente solución de movimiento para clientes
que requieren un alto rendimiento y precisión en el control de movimiento en un
paquete compacto.
Este modelo de PLC cuanta con las siguientes características:
1. Tienen una memoria de usuario de 750 KB.
2. Tareas de controlador 32 tareas.
3. Tareas por programa 100 tareas.
21
4. Tiene un tamaño de 140 mm ancho x 118 alto mm x 105 mm
profundo.
5. Cuenta con 4 módulos de expansión locales.
6. Cuenta con 96 puntos de expansión locales.
7. Cuenta con 16 entradas y salidas digitales, 4 salidas analógicas, 2
entradas analógicas y 4 canales de HSC.
8. Admite comunicación vía ethernet/IP
9. Cuanta con 100 ejes virtuales.
10. Versión de firmware 20.1
En la figura 7.1 se muestra una imagen del controlador CompactLogix
5370 L2, modelo 1769-L24ER-QBFC18[1].
Figura 7.1 – CompactLogix 5370 L2 modelo 1769-L24ER-QBFC18
22
7.1.2 Modulo Compact 1769OB32
El módulo Compact 1769OB32 tiene 32 salidas digitales, es uno de los 2
módulos que serán utilizados para realizar el control de la CVA, este módulo en
particular fue pedido por el cliente por sus propios intereses, cabe mencionar
que dicho módulo cuenta con un total de 32 salidas digitales al PLC[1].
A continuación se describen las especificaciones generales del módulo
compact 1769OB32:
1. Dimensiones: 18 mm (alto) x 87 mm (profundidad) x 52.5 mm (ancho)
la altura, incluyendo las lengüetas de montaje, es de 138 mm.
2. Peso de embargue aproximado (con caja) 450 g (0.992 lbs.)
3. Temperatura de almacenamiento –40 °C a +85 °C (–40 °F a +185 °F)
4. Temperatura de funcionamiento 0 °C a +60 °C (32 °F a +140 °F)
5. Humedad de funcionamiento 5 % al 95 %, sin condensación
6. Altitud de funcionamiento 2000 metros (6561 pies)
7. Vibraciones en funcionamiento: 10 a 500 Hz, 5 G, 0.030 pulgadas
máximo pico a pico.
23
A continuación se describen las especificaciones de salida del módulo
compact 1769OB32:
1. Categoría de voltaje 24 Volts.
2. Rango de voltaje de operación 20.4 VCC a 26.4 VCC.
3. Número de salidas 32 salidas.
4. Consumo de corriente de bus (máx.) 300 mA a 5 VCC (1.5 W)
5. Disipación de calor 4.5 total Watts (Los Watts por punto, más el
mínimo de Watts, con todos los puntos activados).
6. Retardo de señal (máx.) – carga resistiva activación = 0.1 ms
desactivación = 1.0 ms
7. Corriente de fuga de estado desactivado (máx.) 1.0 mA a 26.4
VCC
8. Corriente de estado activado (mín.) 1.0 mA
9. Caída de voltaje de estado activado (máx.) 1.0 VCC a 1.0 A
10. Corriente de sobretensión, 2.0 A (la capacidad de repetición es una
vez cada 2 segundos durante un intervalo de 10 mseg).
11. Distancia respecto a la fuente de alimentación eléctrica, El módulo
no puede estar a más de 6 módulos de la fuente de alimentación
eléctrica.
24
En la figura 7.2 se muestra una imagen real del módulo
Compact
1769OB32, como se puede observar en la tapa trae un diagrama esquemático
de la identificación de la localización de las entradas y alimentación del módulo.
Figura 7.2 – Fotografía del módulo Compact I/O 1769OB32
25
7.1.3 Modulo Compact Modulo 16 in, Digitales 1769IQ16
El modulo Compact 1769IQ16 puede aplicarse en un entorno industrial
siempre que se instale siguiendo las siguientes instrucciones: específicamente,
este equipo está concebido para ser empleado en entornos limpios y secos
(Grado de contaminación 2), y para ser conectado en circuitos que no excedan
la Categoría de sobretensión II [1].
A continuación se describen las especificaciones generales del módulo
compact 1769IQ16:
1. Medidas 118 mm (alto) x 87 mm (profundo) x 35 mm (ancho) la altura,
incluidas las lengüetas de montaje, es de 138 mm.
2. Peso aproximado de expedición (con embalaje) 270 g..
3. Temperatura de almacenaje de -40°C a +85°C..
4. Temperatura de funcionamiento de 0°C a +60°C.
5. Humedad de funcionamiento del 5% al 95%, sin condensación.
6. Altitud de funcionamiento 2000 metros.
7. Vibraciones en funcionamiento: de 10 a 500 Hz, 5g, 0,015 " entre pico y
pico.
26
8. Choque en funcionamiento: 30g montado en panel (20g montado en riel
DIN), en funcionamiento de relé: 7,5g montado en panel (5g montado en
riel DIN), fuera de funcionamiento: 40g montado en panel (30g montado
en riel DIN).
A continuación se describen las especificaciones para las entradas del
módulo compact 1769IQ16:
1. Tipo de tensión 24 V c.c.
2. Margen de tensión de funcionamiento, de 10 a 30 V c.c. con 30°C, de 10
a 26,4 V c.c. con 60°C.
3. Número de entradas 16.
4. Consumo de corriente del bus 115 mA a 5 V c.c. (0,575 W).
5. Disipación del calor, 3,55 vatios totales (los vatios por punto, más los
vatios mínimos, con todos los puntos activados).
6. Retardo de señal (máx.) retardo a la conexión: 8,0 ms, retardo a la
desconexión: 8,0 ms.
7. Tensión en estado bloqueado (máx.) 5 V c.c.
8. Intensidad de corriente en estado bloqueado (máx.) 1,5 mA.
9. Tensión en estado conductor (mín.) 10 V c.c.
10. Intensidad de corriente en estado conductor (mín.) 2,0 mA.
27
11. Intensidad de irrupción (máx). 250 mA.
12. Impedancia nominal 3 kΩ.
13. Distancia respecto a la fuente de alimentación 8 (el módulo no puede
estar a más de 8 módulos de distancia respecto de la fuente de
alimentación o del controlador).
En la figura 7.3 se muestra una imagen del módulo Compact 1769IQ16, el
cual cuenta con 16 entradas digitales, como se observa también trae un
diagrama esquemático de salidas y alimentación.
Figura 7.3 - Módulo Compact 1769IQ16
28
7.1.4 PanelView Plus 6 1000
PanelView Plus 6 ofrece una ventaja competitiva adicional para los
usuarios finales y los fabricantes originales de equipos al permitir un mayor
rendimiento de la máquina. La memoria expandida permite más flexibilidad en
las aplicaciones, mientras que la mayor velocidad de procesamiento ofrece al
operador una mejor experiencia con una respuesta más rápida de la terminal y
mayor control. Ambas características mejoradas aumentan la visibilidad de los
datos y proporcionan una plataforma para tomar mejores decisiones más
rápidamente.
Los nuevos terminales de operador PanelView Plus 6 son ideales para
aplicaciones que requieren monitoreo, control y presentación de información de
maneras dinámicas en las que los operadores deben entender rápidamente el
estado de la máquina y poder tomar mejores decisiones [1].
A continuación se describen las características del PanelView Plus 6 1000
1. Tamaño de pantalla: 211 mm x 158 mm, con una resolución 640 x
480.
2. Tipo de pantalla: Pantalla a color de matriz activa (TFT a colores de
18 bits).
29
3. Sistema Operativo: Microsoft Windows CE 6.0 R3.
4. Arquitectura abierta: Sí (SDK disponible).
5. CPU: x86 – 1.0 GHz.
6. RAW: 512 MiB DDR2-533 (chip incorporado) (4264 MiB/s pico)
7. Almacenamiento interno: 512 MB.
8. Temperatura ambiente de funcionamiento: 0 – 55 °C (32 – 131 °F).
9. Clasificación: NEMA 12,13, 4K, IP54, IP65.
También maneja las siguientes interfaces el panel View Plus 6 1000:
1. SD: 1 x SDHC.
2. USB: 2 x USB-A (v2.0 alta velocidad), 1 x Mini-USB-B (v2.0 alta
velocidad, 5 pines)
3. PCI: 1 x PCI (3. 3/5 V 32 bits)
Además cuenta con las interfaces de comunicación que se mencionan a
continuación:
1. Ethernet: 1 x RJ45 10/100 Mb Auto-MDI/MDI-X
2. Ethernet: (2do NIC) Disponible mediante módulo adicional.
3. RS232: 1 x DB9
4. ControlNet: Disponible mediante módulo adicional.
5. Data Highway Plus: Disponible mediante módulo adicional.
6. DH485. Disponible mediante módulo adicional.
30
7. Alimentación eléctrica de entrada: 18 – 30 VCC (aislado) u 85 – 264 VCA
a 47 – 63 Hz.
8. Software estándar para su programación: FactoryTalk Machine Edition,
FactoryTalk Viewpoint, PDF viewer, controles ActiveX, control de terminal
remoto, servidor FTP
9. Opción de software extendido: Windows Media Player, Internet Explorer,
visores de Microsoft Office.
En la figura 7.4 se muestra una imagen de la familia PanelView Plus 6, en
la cual se muestra el modelo PanelView Plus6 1000
anteriormente.
Figura 7.4 - PanelView Plus 6 1000
31
mencionada
7.2 Componentes eléctricos
Se da una pequeña explicación del componente y las características más
importantes y su utilidad.
7.2.1 Sensor LVDT
Los rangos de medida de estos sensores parten de unos pocos milímetros
y pueden llegar hasta los 500mm, por eso son indicados para rangos de medida
bajos y medios, con salida analógica 0-10V o 4-20mA, así como salida digital,
principalmente en RS485 o MODBUS.
A continuación se muestran las especificaciones del sensor LVDT modelo
GCD -250 de la marca measurement[2].
1. Carrera/grado de error: 6.35, +-0.25.
2. Sensibilidad: 40
3. Voltaje de alimentación +- 15VDC.
4. Corriente de entrada: 30 mA máximo.
5. Salida: +- 10 VCD.
6. Linealidad: +- 0.25 % de FR.
7. Estabilizada: 0.125 % de FSO.
32
8. Frecuencia de respuesta: 15 Hz.
9. Temperatura de operación: +32°F to +160°F [0°C to 70°C].
10. Temperatura de tolerancia: -65°F to +200°F [-55°C to 95°C].
11. Tolerancia a vibraciones: 10 g up to 2kHz.
12. NEMA: IP68 to 1,000 PSI [70 bars] .
En la figura 7.5 se muestra el sensor LVDT modelo GCD -250 de la marca
measurement que se utilizó en el proyecto de la CVA, y en la figura 7.6 se
muestra su diagrama de conexión.
Figura 7.5 – Sensor LVDT
33
Figura 7.6 – Diagrama de conexión
7.2.2 Variador de Frecuencia
Los variadores de frecuencia permiten controlar la velocidad tanto de
motores de inducción (asíncronos de jaula de ardilla o de rotor devanado),
como de los motores síncronos mediante el ajuste de la frecuencia de
alimentación al motor.
Entre las diversas ventajas en el control del proceso proporcionadas por el
empleo de variadores de velocidad destacan:

Operaciones más suaves.

Control de la aceleración.

Distintas velocidades de operación para cada fase del proceso.

Compensación de variables en procesos variables.

Permitir operaciones lentas para fines de ajuste o prueba.

Ajuste de la tasa de producción.
34
 Permitir el posicionamiento de alta precisión.
 Control del Par motor (torque).
Las características del variador de frecuencia marca ABB, modelo
ACS15003E01A19 son las siguientes [3]:
1. ACS150: 0.18 - 3.7 kW.
2. HP 0.25 - 5 hp.
3. Voltaje 200 - 480 V.
4. Frecuencia: 60hz.
5. Protección IP 20, 60hz.
En la figura 7.7 se muestra el variador de frecuencia marca ABB, modelo
ACS15003E01A19 el cual se utilizó en el proyecto.
Figura 7.7 – Variador de frecuencia marca ABB, modelo ACS15003E01A19
35
7.2.3 Clemas industriales
En este proyecto se utilizaron diversas clemas, las cuales ayudan a tener
una mejor estructura del cableado, en la figura 7.8 se muestran las diferentes
clemas utilizadas y las características principales de estas [4].
Figura 7.8 – Características de las clemas
36
7.2.4 Protección térmica
Las protecciones térmicas que se utilizaron fueron desde 3, 6, 9, 12 y 63
amperes todas ellas de la marca ABB, modelo SH203T-C63. En la figura 7.9 se
muestran las diferentes características de esta serie de protecciones térmicas
que maneja la marca ABB, así como la diferencia entre otras de mayor o menor
capacidad de amperes [5].
37
Figura 7.9 – Características de protecciones térmicas
38
7.3 Componentes neumáticos
Se da una pequeña explicación del componente neumático y las
características más importes de este.
7.3.1 Unidad de mantenimiento FRL, puertos 3/4
Unidades FRL modulares de SMC. Esta gama tiene la ventaja de mejorar
la visibilidad para goteo de lubricante con recipiente de policarbonato, escala
de regulación de 0,5 a 8,5 bar y un tamaño de filtración: 5 μm
[6]
.
Datos de caudal máximo aplicables al producto en las condiciones
siguientes:
1. Presión de alimentación de 7 bar.
2. Presión de ajuste de 5 bar.
3. Presión de caída de 1 bar.
En la figura 7.10 se muestra una vista explorada de la unidad de
mantenimiento, la cual muestra las partes que lo componen.
39
Figura 7.10 – Unidad de mantenimiento vista explorada
En la figura 7.11 se muestran las dimensiones de la unidad de
mantenimiento, así como una previa indicación de cada elemento y su nombre
de este.
Figura 7.11 – Dimensiones de unidad de mantenimiento
40
En la figura 7.12 se muestra una imagen de la unidad de mantenimiento
real en la cual se puede apreciar cómo está constituida físicamente.
Figura 7.12 – Unidad de mantenimiento
7.3.2 Válvula de corte manual, 3/4
En el proyecto se utilizó una válvula de corte manual de 3/4 de la marca
SMC, modelo VHS40-06, a continuación en la figura 7.13 se muestran las
características de la válvula [7].
41
Figura 7.13 – Características Técnicas
En la figura 7.14 se muestran las dimensiones que tiene la válvula.
Figura 7.14 – Dimensiones de la válvula manual
42
En la figura 7.15 se muestra como está construida la válvula de corte
manual, además de indicar cada una de sus partes.
Figura 7.15 - Construcción de válvula de corte manual
43
7.3.3 Unidad de vació
La unidad de vacío tiene las siguientes características que se describen a
continuación:
1. Compacto y ligero: puede ser montado en partes móviles.
2. Absorción a alta velocidad: válvula de suministro de accionamiento
directo y reducción del volumen interno.
3. Diseño para ahorro energético: Presión de alimentación más baja.
4. Vacuostato con opción de copia disponible como opción.
En
la figura
7.16
se
muestran
las especificaciones y algunas
características especiales que continúen la válvula de vacío
[8]
.
Figura 7.16 – Especificaciones de la unidad de vacío
44
7.3.4 Manómetro PSI, puerto 1/8
El manómetro que se utilizó en el proyecto fue el G46-P10-N01-X30 marca
SMC, a continuación en la imagen 7.17 se muestran sus características del
manómetro [9].
Figura 7.17 – Características del manómetro G46-P10-N01-X30
45
En la figura 7.18 se muestran las dimensiones del manómetro G46-P10N01-X30, marca SMC.
Figura 7.18 – Dimensiones del manómetro G46-P10-N01-X30
46
VIII. Plan de actividades
A continuación se muestra el plan de actividades del proyecto a realizar, con esto se tienen una mejor
logística en la secuencia de las actividades y se puede identificar fallas en los procesos de construcción así como
medir el avance del proyecto y conocer los tiempos de los que se disponen.
Figura 8.1- Plan de actividades
47
Como se muestra en el plan de actividades el proyecto consta de diversas
tareas para la realización del mismo, pero no se participó en todas ellas ya que
algunas de estás no pertenecen al área en la que colaboré como practicante de
estadía en la empresa, a continuación se mencionan las actividades en las que
se contribuyó:
1. Montaje de material en la estructura de la CVA.
2. Instalación de gabinetes.
3. Unión de las estaciones en la estructura principal.
4. Instalación de actuadores.
5. Colocación de mangueras y sensores.
6. Afinar detalles de ajustes mecánicos.
48
IX. Recursos materiales y humanos
La lista de materiales que se utilizaran a lo largo del proyecto se muestra a
continuación, empezando por los recursos materiales y después los recursos
humanos.
9.1 Recursos Materiales
En los recursos materiales se muestra todo el material utilizado para el
presente proyecto, en las tablas que se muestran a continuación (tabla 9.1 –
tabla 9.7) se puede ver la cantidad del material, descripción, modelo y marca.
CANTIDAD
1
DESCRIPCION
TS Armario de Distribución
1800x1000x400
MODELO
MARCA
8084500
RITTAL
1
TS Paneles Laterales
8184235
RITTAL
1
TS Zócalo Frontal
8601000
RITTAL
1
TS Zócalo Lateral
8601040
RITTAL
4
PS Argolla de Transporte
4568000
RITTAL
1055500
RITTAL
1
AE Kompakt-Schaltschrank,
Gabinete 800x600x300
49
1
1
1
1
8
1
1
1
2
2
1
1
1
SK
Filter
Fan
115V
50/60Hz. Ventilador
SK outlet Filter
Desconectador
de
caja
moldeada, 60A, 25KA
Mecanismo Desconectador
con cable Flexible 4ft.
Mini
Contactor
serie
K,
24VDC
Variador
3239110
RITTAL
3239200
RITTAL
140GH2C3C60
140GHFMX04
GJH1213001R03
11
de
Frecuencia ACS15003E01A9
0.75HP
4
Fuente de Poder Trifásica
480VAC, 24VDC, 40A
Fuente de Poder 15VDC,
4A
Contactor Para Motor de
0.75HP
para Contactor
440/220 - 220/110, 2KVA
Lámpara Piloto Blanca ML1100W
1606XLP50B
1SBL137001R13
1SAZ721201R10
B2K0BTZ13JKH
1SFA611400R10
10VB
Base P/Block de Contactos
1
Block Porta lámpara
1SFA611605R11
00
1SFA611620R10
50
ABB
ABB
BRADLEY
Foco 1P LED 10x28 110V BA9S10X28LED1
1
BRADLEY
N
05
Blanco
ALLEN
ALLEN
45
Transformador de Control,
BRADLEY
1606XLE960DX3
10
Relevador de Sobrecarga
ALLEN
ALLEN
BRADLEY
ABB
ABB
MICRON
ABB
ABB
ABB
ABB
01
1
Interfaz de
Programación
RJ45 -CAT5 PROPORT
1
1
SWITCH
ETHERNET
(8
ETHERNET
(5
puertos)
SWITCH
puertos)
794000235
R
EDS-208
MOXA
EDS-205
MOXA
30
Clema Doble Piso
1041600000
75
Clema Paso 2.5
1020000000
25
Clema Paso 4
1020100000
30
Clema de paso Azul
1020080000
Tabla 9.1 – Lista de material de la CVA
51
WEIDMULLE
WEIDMULLE
R
WEIDMULLE
R
WEIDMULLE
R
WEIDMULLE
R
CANTIDAD
DESCRIPCION
MODELO
MARCA
30
Clema de paso Café
1037710000
WEIDMULLER
35
Clema de paso Blanco
1036800000
WEIDMULLER
1880410000
WEIDMULLER
Clema
60
Tipo
portafusible,
Americano,
fus.
negro
c/led
35
Clema de tierra
1010000000
WEIDMULLER
35
Clema de paso Rojo
1020040000
WEIDMULLER
30
Puente
Central
para
clemas, 10 polos
1492CJJ510
ALLEN
BRADLEY
1
Protección térmica 3P, 63A
SH203T-C63
ABB
1
Protección térmica 3P, 40A
SH203T-C40
ABB
1
Protección térmica 3P, 10A
SH203T-C10
ABB
1
Protección térmica 3P, 16A
SH203T-C16
ABB
1
Protección térmica 2P, 16A
SH202T-C16
ABB
8
Protección térmica 1P, 6A
SH201T-C6
ABB
8
Protección térmica 1P, 4A
SH201T-C4
ABB
1
Protección térmica 1P, 1A
SH201T-C1
ABB
1
Protección térmica 1P, 32A
SH201T-C32
ABB
9
Acondicionador de Señal
8560740000
WEIDMULLER
9
LVDT
Tabla 9.2 – Lista de material de la CVA
52
CANTIDAD
3
DESCRIPCION
Selector
Dos
posiciones
sostenido
MODELO
MARCA
1SFA611204R1006
ABB
1
Botón Pulsador Iluminado Verde
1SFA611100R1102
ABB
1
Botón Pulsador Iluminado Azul
1SFA611100R1104
ABB
5
Base P/Block de Contactos
1SFA611605R1100
ABB
2
Block Porta lámpara
1SFA611620R1001
ABB
2
Foco 1P LED 10x28 24V Blanco
5
Bizel Metálico para Botón
1SFA616920R8024
ABB
5
Block de Contactos NA
1SFA611610R1100
ABB
6380410
RITTAL
6028014
RITTAL
1
1
BA9S10X28LED24
VB
CP Optipanel standard range,
(gabinete HMI)
CP
Front
Panel, (Tapa
para
gabinete HMI)
ABB
Tabla 9.3 – Lista de material de la CVA
CANTIDAD
1
1
1
1
DESCRIPCION
CompactLogix 5370 L2
Compact
I/O
Modulo
16
in,
Digitales
Compact I/O Modulo 32 Salidas
Digitales
Panel View Plus 6 Compact 1000
53
MODELO
MARCA
1769-L24ER-
ALLEN
QB1B
BRADLEY
1769IQ16
1769OB32
2711PCT10C4D
ALLEN
BRADLEY
ALLEN
BRADLEY
ALLEN
1
1
1
Opto Touch, 24VDC, Iluminado,
Verde Rojo
Cable
Opto
Touch
Iluminado,
Verde Rojo
Guarda Para Opto Touch
8
BRADLEY
VTBP6GRLQ
BANNER
MQDC1-515RA
BANNER
OTC-1-BK
BANNER
CX Alum
1
Botonera Metálica 1 orificio 22mm.
P1/0122-C CZ
100x100x80
CX Alum
1
Botonera Metálica 1 orificio 30mm.
P1/0130-C CZ
100x100x80
1
1
1
1
1
Torreta un solo segmento, tres
colores, Banner
Cable para torreta, 5m, Banner
Base
Para
torreta
elemento
superior, (1) Banner
Tubo
para
torreta
elemento
soporte, (2) Banner
Base
Para
torreta
inferior, (3) Banner
SCHMERS
AL
BANNER
MQDC-415
BANNER
SA-M30TE12
BANNER
SOP-E12-
SA-E12M30
Tabla 9.4 – Lista de material de la CVA
54
AL
CL50GRYPQ
150SS
elemento
SCHMERS
BANNER
BANNER
CANTIDAD
1
1
DESCRIPCION
MODELO
Sensor de Presión, Switch
Unidad de Mantenimiento FRL,
puertos 3/4
PK010R-N14AL2UP8X-V1141
MARCA
TURCK
AC40A-06CG-A
SMC
VHS40-06
SMC
Y400T-A
SMC
G46-P10-N01-X30
SMC
1
Válvula de corte manual, 3/4
1
Bracket para válvula FRL
1
Manómetro PSI, puerto 1/8
1
Manifold 12 est. Conexión sub-D
1
Manifold 10 est. Conexión sub-D
1
Manifold 8 est. Conexión sub-D
1
Manifold 14 est. Conexión sub-D
18
Unidad de vacío
ZL112-K15LZ-DPL
SMC
2
Tanque de Aire
VBAT38A1-RV
SMC
4
Regulador de Presión
AR40-N04BG-Z-A
SMC
36
Válvula 5/2 para manifolds
VQC2101N-51
SMC
8
Blanking Plate para manifold
VVQ2000-10A-1
SMC
1
Válvula Desfogue rápido FESTO
1
Válvula ross, puertos 1"
VV5QC2112C6FD2
VV5QC2110C6FD2
VV5QC2108C6FD2
VV5QC2114C6FD2
MS6-SV-1/2-C10V24-S-AD7
Y1523C6002
Tabla 9.5 – Lista de material de la CVA
55
SMC
SMC
SMC
SMC
FESTO
ROSS
CANTIDAD
DESCRIPCION
1
Safety Light Curtains (SLC)
1
1
MODELO
Cable 5m, M12, 4 Polos
para cortina SLC
Cable 5m, M12, 4 Polos
para cortina SLC
SLC 440-E/R065014-01
MARCA
SCHMERSAL
KA-0804
SCHMERSAL
KA-0904
SCHMERSAL
7
Interlock (Non Latching)
RSS 36-D-ST
SHCMERSAL
7
Actuador para Interlock
RST 36-1
SHCMERSAL
7
Cable para Interlock
2
E stop Kit
1
GB
Fuente de Poder para PLC
de Seguridad
CPU, 8entradas 6salidas
1
Módulo de 16 entradas
34
3
34
5m-BK-1-X-A-4
EDRR40RT/2x303/
1
1
A-K8P-M12-S-G-
Módulo
6
entradas
Protect-PSC-Power
Protect-PSC-CPUMon
Protect-PSC-S-INLC
4
salidas
Protect-PSC-SSTP-E
Relevador Guías Forzadas,
2NC, 2NO,
Relevador Guías Forzadas,
5NO, 1NC
Base para relevador de
Guías Forzadas
SCHMERSAL
SCHMERSAL
SCHMERSAL
SCHMERSAL
SCHMERSAL
G7SA2A2BDC24
OMRON
G7SA5A1BDC24
OMRON
P7SA10FNDDC24
OMRON
Tabla 9.6 – Lista de material de la CVA.
56
SHCMERSAL
CANTIDAD
DESCRIPCION
4
BL67 Gateway
4
Cable Alimentación BL67, 4m
4
Cable Comunicación Ethernet, 5m
4
BL67
Modulo
4
Entradas
Analógicas
4
BL67 Base 4 Puertos M12
5
BL67 Modulo 8 Salidas Digitales
2
BL67 Modulo 8 Entradas Digitales
MODELO
MARCA
BL67-GW-EN
TURCK
WK 50-4M
TURCK
RSCD RJ45 4405M
BL67-4AI-V/I
TURCK
BL67-B-4M12
TURCK
BL67-8DO-0.5A-P
TURCK
BL67-8DI-P
TURCK
Tabla 9.7 – Lista de material de la CVA
57
TURCK
9.2 Maquinaria y equipo requerido
Durante la construcción de la CVA se requirió de maquinaria y
herramientas especiales para las diversas tareas de construcción y ensamble
de la CVA. En el caso de la construcción de piezas y estructura, que le
corresponde al área de matricería, (es donde maquinan y construyen las
estructuras) se muestra a continuación una lista de la maquinaria utilizada.
 Fresadora
 Torno
 Centro de maquinados CNC
 Rectificadora de piezas
 Planta de soldar
 Brocas y machuelos de diferentes medidas todas ellas en estándar.
9.3 Recursos Humanos
En los recursos humanos tenemos que prácticamente toda la empresa
está involucrada en la construcción de la CVA ya que es un proyecto muy
grande y es de los más importantes que ha realizado la empresa para
MONROE. Por lo cual se mencionan los departamentos y su función en el
proyecto.
58
9.3.1 Departamento de diseño
Realizó el diseño de la CVA de acuerdo a las especificaciones del cliente,
además de proveer los planos de las piezas a matricería para la construcción
de las piezas así como la estructura de la CVA. También provee los planos a
producción para el ensamble de la CVA.
9.3.2 Departamento de matricería
Se encargó de construir la estructura y las piezas maquinadas para la
CVA y para todos los proyectos de la empresa.
9.3.3 Departamento de control
Este departamento realizó todo el control eléctrico y neumático además de
analizar el proyecto para conocer el comportamiento de este y sus posibles
inconvenientes que podría tener para realizar sugerencias al cliente.
9.3.4 Departamento de Programación
Realizaron el programa para la CVA de acuerdo a las especificaciones del
cliente, tomando en cuenta la seguridad del personal y de la CVA.
59
9.3.5 Departamento de Producción
Realizó la construcción de la CVA, se basa en lo que los demás
departamentos le entregan, es decir, los de matricería entregaron las piezas y
estructura de la CVA para que producción realizará el pintado, barrenado y
ensamble de acuerdo a los planos de diseño, a su vez se montaron los
componentes en los gabinetes y se realizó el cableado de la CVA de acuerdo a
los planos de control, por último se realizan pruebas para dejar la CVA al
departamento de programación y que empiecen a realizar rutinas para las
pruebas finales.
60
X. Desarrollo del proyecto
10.1 Presentación de la Propuesta
En las siguientes imágenes se muestra el diseño de la CVA así como cada
una de sus estaciones que la conformarán, como se puede observar en las
figuras 10.1 y 10.2 se muestra el diseño de la CVA, en diferentes perspectivas
se presentan las estaciones así como los gabinetes de control y la guarda de
seguridad.
Esta fue el diseño final que se le presento al personal de “MONROE” por
parte de AMD maquinados S.A de C.V para la autorización del proyecto y
fabricación del mismo.
61
Figura 10.1 – Diseño de la CVA, vista frontal
Figura 10.2 - Diseño de la CVA, vista trasera
.
62
Las dimensiones nos muestran el espacio que requerirá la CVA estas le
ayudan al cliente a visualizar el espacio necesario para la instalación de la
máquina así como el tipo de traslado que se necesitará para transportarla de la
empresa AMD maquinados S.A de C.V a “MONROE”. En las siguientes
imágenes se muestran las dimensiones de la ensambladora de válvulas.
Figura 10.3 – Dimensiones de la CVA, vista frontal
63
Figura 10.4 – Dimensiones de la CVA, vista superior
También se muestra el layout de la CVA tanto frontal como
superior, de esta manera se visualiza mucho mejor la ubicación de cada
elemento dentro de la CVA.
En la figura 10.5 se puede observar la ubicación de cortinas de seguridad,
la interfaz del usuario (botoneras, panel etc...) así como la ubicación de guarda,
abastecimiento para la CVA, indicadores etc...
En la figura 10.6 se observa principalmente las ubicadas de las 16
estaciones que conforman la CVA.
64
Figura 10.5 – Layout de la CVA, vista frontal
Figura 10.6 – Layout de la CVA, vista superior
65
10.2 Proyecto CVA
Una vez que la CVA fue autorizada por “MONROE” se procedió a realizar
las diferentes actividades como la adquisición de: PTR para la estructura,
realización de maquinados de piezas según planos, programación, cotización y
adquisición de material, diseño eléctrico etc…
Para el personal responsable del ensamble pasaron 2 semanas comenzar
a trabajarr sobre la CVA, lo primero que se entregó fueron las estructuras de
PTR tanto la principal como las 4 mesas secundarias para los alimentadores, se
limpiaron las estructuras para posteriormente aplicar el primer y la pintura
correspondiente que llevará la estructura de la CVA, en las siguientes figuras se
observa el proceso por el cual paso la estructura de la CVA.
En la figura 10.7 se muestra la estructura principal de la CVA, en la que se
aplicó el primer y la pintura, una vez pintada se ensamblarían los elementos.
66
Figura 10.7 – Mesa principal de la CVA
Después de aplicar el primer y la pintura a la estructura, se tiene que dejar
reposar cerca de 48 horas con el fin de que la pintura se afirme al material y
tome el color adecuado que se desea, en la figura 10.8 se observa la mesa
principal pintada de color blanco aperlado.
Figura 10.8 – Mesa Principal de la CVA pintada
67
También se pintaron las mesas para los alimentadores los cuales van
fuera de la estructura de la CVA, en la figura 10.9 se muestran las mesas
pintadas con el mismo color de la mesa principal.
Figura 10.9 – Mesas secundarias para los alimentadores
Simultáneamente se empezó la construcción de los gabinetes eléctricos
colocando la canaleta y el riel para montar los elementos del control, así como
para empezar a cablear dicho gabinete. En la figura 10.10 se muestra el layout
del gabinete, en la figura 10.11 la colocación de la canaleta y el riel.
68
Figura 10.10 – Layout del gabinete
Figura 10.11 – Colocación de canaleta y riel
69
Después de colocar la canaleta y el riel en la platina se montó en el
gabinete de control junto con algunos componentes disponibles que ya se
encontraban en ese momento, como lo son el PLC, módulos del PLC, fuente,
drivers para motores, contactores, clemas, clemas porta fusibles, clemas de
para los sensores, étc.
En la figura 10.12 se muestra la platina montada en el gabinete si como
los elementos mencionados anteriormente. El gabinete que se muestra en la
figura 10.12 es nema 12, la cual especifica lo siguiente:
Nema 12: Protección interior contra caída de suciedad, acumulación del
polvo del aire ambiental, así como contra el goteo de líquidos no corrosivos.
70
Figura 10.12 – Montaje de platina y componentes de control
71
Una vez hecho lo anterior se colocó la mesa y el gabinete en conjunto, ya
que el gabinete ira a 45 pulgadas de distancia de la mesa por lo cual se colocó
a esta distancia para empezar a coordinar las actividades que involucran tanto
la mesa como el gabinete. En la figura 10.13 se muestra la mesa y el gabinete
de control en las condiciones especificadas por el cliente.
Figura 10.13 – Colocación de mesa principal y gabinete de control
72
Hasta este punto se hizo una pausa con el gabinete de control y se
trabajó en la estructura principal ya que para el gabinete de control faltaban
algunos componentes y tampoco era conveniente empezar a cablear hasta que
estuviera terminado el montaje.
A la mesa se le colocaron dos tanques para el almacenamiento de aire,
esto con la finalidad de que cuando estuviera trabajando la máquina tuviera un
almacenamiento para evitar las caídas de aire y evitar fallas, ya que si hay
suficiente presión algunos parámetros dejarían de funcionar o no harían la
función específica para lo que se colocaron.
En la figura 10.14 se muestran los tanques de presión colocados en la
mesa principal.
Figura 10.14 – Colocación de tanques en la mesa principal
73
También se empezó a trabajar en la placa que va sobre la mesa y que
funciona como base para las 16 estaciones, esta placa se mandó a fabricar
fuera de la empresa tanto los cortes, como lo barrernos y el tratamiento químico
a la que fue sometida, una vez que estuvo lista se lijó para quitar algunos
exesos de material y filos en los bordes.
También se machueliaron todos los barrenos de la placa, de diferentes
medidas tales como 3/16, 1/4, 3/8 y ½, los únicos que fueron machueliados a
mano fueron los de 3/16, todos los demás se empleó una herramienta conocida
como “mosquito” el cual aguilizo el trabajo y evitó machuelos rotos en la placa.
Cabe mencionar que la placa es de 1 ½ pulgada de grosor y presenta un
peso de 950 kg, por lo cual es una material sumamente pesado y peligroso a la
hora de manobrear ya sea para montar a la mesa o moverla de lugar.
74
Figura 10.15 – Placa base de la CVA
Una vez que la placa se terminó de machueliar por la parte de abajo, se
soldó la mesa la cual ya tenía un gabinete secundario montado, así como
algunas bases para colocar las electroválvulas, cabe mencionar que la placa
llevará ensambles tanto en la parte posterior como en la parte inferior por lo
cual se machuelio por ambos lados.
También se colocó una tubería de cobre para la distribución del aire para
conectar los diferentes componentes ya sean actuadores, electroválvulas,
ventosas étc. En la figura 10.16 se muestra la mesa soldada a la placa, así
como la tubería de cobre.
75
Figura 10.16 – Ensamble de mesa, placa y tubería
Una vez soldado los elementos anteriores se giró la mesa para colocar la
guarda de seguridad la cual se construyó de perfil y también se machuelió la
parte posterior de la placa, de igual manera las medidas fueron de 3/16, 1/4, 3/8
y 1/2 todas se machueliaron con el “mosquito” excepto las 3/16 las cuales
tuvieron que ser manuales. En la figura 10.17 se muestra la guarda de
seguridad y el “mosquito”
Figura 10.17 – Colocación de guarda y machueliador
76
Durante el tiempo que se estuvo trabajando en la estructura de la CVA el
material eléctrico fue llegando poco a poco por lo cual al terminar esta parte de
la estructura de la CVA se procedió a trabajar sobre el tablero de control, se
terminaron de poner los componentes faltantes y se cablearon; en esta
actividad no se participó mucho, solamente se colocaron componentes en el
tablero de control, ya que para el cableado estaba un ingeniero encargado para
realizarlo, en la figura 10.18 se muestra el gabinete completo, es decir con
todos sus componentes y cableado.
Figura 10.18 – Gabinete cableado
77
Una vez terminada la estructura de la CVA, tanto la mesa como la guarda
de seguridad, se empezaron a recibir piezas del área de matricería para los
ensambles de las estaciones, las piezas se mandaron a un tratamiento químico
llamado pavonar el cual consiste en sumergir las piezas en aceite caliente para
que estas tomen un color negro y eviten la oxidación que normalmente pasa en
las piezas al paso del tiempo.
El pavonado se realiza fuera de la empresa con personas especialistas en
esta tipo de trabajo, en la figura 10.19 se muestran algunas piezas pavonadas y
listas para el ensamble, todas las piezas antes de pavonar fueron
machueliadas.
Figura 10.19 – Piezas pavonadas
78
En cuanto se tuvieron suficientes piezas machueliadas y pavonadas se
designó una área para realizar los ensambles, principalmente se equipo el área
con equipo y herramienta suficiente para reallizar las tareas de ensambles, tales
como una laptop con solidwords 2013, 2 mesas de trabajo, así como
herramienta básica, llaves allen estándar y milimétricas, flexo, vernier,
extenciones étc.
Para ensamblar las estaciones de la CVA solo se proporcionó una
computadora con el diseño del proyecto, las piezas con sus respectivos planos
en 2D, y partiendo de ahí se tomaba la desición de tornillos colocar para la
sujeccion de las piezas, pernos, machueliar (si hiciera falta) así como identificar
las piezas correctas ya que algunas solo variaban por 1 o 2 mm, lo cual era
complicado identificar a simple vista, en esos casos se checaba el plano fisico y
el plano virtual para lograr el esamble completo y correcto de cada estación.
En la figura 10.20 se muestra el área de trabajo así como algunos
ensambles realizados.
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Figura 10.20 – Área de trabajo
Cada que se terminaba un ensamble se colocaba en su respectivo lugar
en la placa de la CVA, esto con la finalidad de ir montando los ensambles y
observar por donde podría pasar el cableado de las mangueras neumáticas así
como los cables de los sensores y conectores etc. También se montó el plato
giratorio el cual moverá la pieza de estación en estación para sus respectivos
procesos.
En la figura 10.21 se puede observar los montajes de las estaciones en la
CVA así como el plato giratorio.
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Figura 10.21 – Ensamble de la CVA primeras piezas
En la figura 10.22 se muestran estaciones montadas en la CVA, junto con
algunos conectores y electroválvulas instaladas (en la colocación de conectores
y electroválvulas no se participó) para observar el lugar del cableado más
adecuado sin estorbar con los ajustes de las estaciones.
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Figura 10.22 – Montajes de la estaciones en la CVA, y colocación de conectores para el
ruteo de los sensores
Una vez colocada las estructuras en la mesa principal, se montaron los
conectores neumáticos de los cilindros de doble efecto, así como las puertas de
las guardas (no se participó en la colocación de las puestas de las guardas), en
las figuras 10.23 y 10.24 se observan las diferentes estaciones montadas en la
mesa principal de la CVA con sus respectivos conectores.
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Figura 10.23 – Montaje de conectores neumáticos
Figura 10.24 – Colocación de conectores neumáticos
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En la figura 10.25 se muestra una imagen frontal de la CVA donde se
puede observar cómo está compuesta y que avance lleva, se observan las
estaciones montadas, así como la guarda de seguridad, el PanelView, las
botoneras y las cortinas de seguridad.
Figura 10.25 – Imagen frontal de la CVA
También se montó una canaleta del gabinete de control a la CVA para la
colocación de cables, en la figura 10.26 se muestra la imagen de la canaleta
que comunica a la mesa principal, con el gabinete de control.
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Figura 10.26 – Colocación de canaleta
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XI. Resultados obtenidos
En este capítulo se describirán los resultados obtenidos en el desarrollo
del proyecto.
Se instaló una guarda de seguridad la cual protegerá al operador, además
de un mando bimanual con el cual se asegura que el trabajador mantenga las
dos manos ocupadas cuando se realice la operación, y también se instalaron
las cortinas, para que la máquina se detenga automáticamente en caso de que
se detecte alguna extremidad del operador.
Se agilizó el proceso con la separación de
algunas operaciones del
proceso de ensamble con respecto a la máquina anterior, aunque se presentan
más estaciones.
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XII. Conclusiones y recomendaciones
Se recomienda que todos los ajustes mecánicos de las 16 estaciones de
la CVA estén sin piezas que puedan obstruir el paso y además de que cada que
se reajuste alguna estación de la CVA, dejar muy bien apretados los tornillos, lo
anterior con la finalidad de evitar que al moverse la CVA (cilindros, motores etc.)
se pierda dichos ajustes mecánicos y se dañen algún componente o en su
defecto el producto a ensamblar.
Las estructuras mecánicas no requieren lubricación por lo cual solo se
siguiere mantener la máquina limpia y únicamente lubricar los rieles, los cuales
realizan el movimiento, esto con la finalidad de que el movimiento sea suave en
las partes móviles.
Las recomendaciones son que se le dé un mantenimiento preventivo
constante al tablero de control, para evitar fallas futuras. Las principales fallas
que pudieran presentar el tablero de control son, el sobrecalentamiento de
algún componente por estar forzado, en tal caso se activará el interruptor de
seguridad, que detendrá a la máquina inmediatamente, por otra parte las
señales de los sensores estén siendo obstruidas o activadas en falso,
provocando la alteración en la secuencia correcta de la máquina.
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Además de mantener una bitácora con las fallas presentadas para tener
un registro de cuales pudieran ser las modificaciones futuras para tener un
proceso actualizado y funcionado correctamente.
Con respeto a la empresa AMD Maquinaria S.A de C.V, se recomienda
tener un seguimiento y priorización en las actividades en el proyecto, ya en éste
hubo ocasiones que algunas actividades se realizaban antes de tiempo con el
fin de avanzar, pero en realidad, se tenía que retrabajar, por ejemplo cuando se
colocaron y fijaron las 16 estaciones en la mesa principal, después se tuvieron
que retirar de la mesa principal, para colocar pernos al plato giratorio, ya que las
estaciones estorbaban para realizar dicha tarea, por lo cual se realizó una
actividad dos veces en lugar de aprovechar el tiempo en otras actividades del
proyecto.
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XIII. Anexos
Anexo 1
Se muestra el formato que solicita TENNECO para los diseños mecánicos
realizados por AMD Maquinaria S.A de C.V.
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Anexo 2
Se muestra el formato para dibujos mecánicos utilizado en la empresa
AMD Maquinaria S.A de C.V, el cual sólo se utiliza si el cliente no solicita
alguno en específico.
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Anexo 3
Ejemplo de los diagramas eléctricos que se realizaron para la construcción
del tablero de control, mismos que se incluirán en los manuales que se
entregan al cliente.
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Anexo 4
Se muestra el formato de la orden de compra para la solicitud del material
que se requiere para la elaboración del proyecto.
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XIV. Bibliografía
[1] www.rockwellautomation.com
[2] www.meas-spec.com
[3] http://www.variadoresdevelocidad.com.mx/controlador-de-velocidad.aspx
[4] http://www.legrand.com.mx/inter/liblocal/Componentes%20de%20Conexion.pdf
[5] http://www.abb.com/lowvoltage
[6] http://es.rs-online.com/web/p/conjuntos-frl/4870825/
[7] https://www.smc.eu/smc/Net/EMC_DDBB/catalogue/data/attachments/VHS-
A_cat_es.pdf
[8] www.smc.com.mx
[9] http://content2.smcetech.com/pdf/G36-46-L_ES.pdf
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