Utillaje neumático

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David Sánchez Heras

Trabajo Obligatorio NEUMÁTICA
Diciembre 2011

FUNDACION SAN VALERO
SEAS, Centro de Formación Abierta
ZARAGOZA

ÍNDICE
Pág.
1.- ENSAMBLAJE DE BASE Y TAPE 4
2.- DETECCIÓN DE BASE Y TAPE 6
2.1.- DETECCIÓN MEDIANTE FINALES DE CARRERA 6
2.2.- DETECCIÓN MEDIANTE PRESOSTATOS NEUMÁTICOS 7
3.- POSICIONAMIENTO DE BASE Y TAPE 93.1.- DEFINICIÓN DE BASE Y TAPE 9
3.2.- DISEÑO DEL CIRCUITO NEUMÁTICO 11
3.3.- SELECCIÓN DE LOS ELEMENTOS DE POTENCIA 17
3.3.1.- CILINDRO VERTICAL A 17
3.3.2.- CILINDRO HORIZONTAL B 20 3.3.3.- PINZA NEUMÁTICA C 21
3.3.4.- CILINDRO EMPUJADOR D 24 3.3.5.- CILINDRO VERTICAL E 26 3.4.- LISTADO DE MATERIALES 28
3.5.- CONSUMO DE AIRE Y AIRE REQUERIDO28
3.5.1.- CONSUMO DE AIRE 28
3.5.2.- AIRE REQUERIDO 32

Introducción: Diseño de un manipulador o utillaje neumático
En el presente trabajo, se pretende poner en práctica todo lo aprendido a nivel teórico en el módulo de la Asignatura de neumática. Para ello se ha propuesto como ejercicio el diseño de un manipulador, que si bien se trata de algo teórico, no dista mucho de larealidad actual de una fábrica, en la cual se han de realizar continuamente procesos repetitivos (ensamblaje de tapones para las botellas, instalación de soportes, piezas de producción en serie, etc).
En nuestro caso se plantea el ensamblaje de 2 piezas (Base y Tape), las cuales vendrán ya terminadas a la línea de montaje, y se situarán en la misma a través de 2 actuadores de simple efecto, querealimentarán cada vez que finalice el ciclo. Mediante unos sensores de detección de pieza (Base y tape, respectivamente), dará comienzo la secuencia neumática, con el consiguiente amarre del tape a través de una pinza neumática de 3 dedos, solidaria con un cilindro vertical asociada a ella. Una vez sujeto el Tape por la pinza neumática, el cilindro vertical vuelve a su posición inicial, para serdesplazado horizontalmente mediante otro cilindro. Entonces se procede al descenso del tape y a su posterior liberación por parte de la pinza neumática. Cuando base y tape se encuentran uno encima del otro, mediante la ayuda de un cilindro empujador, se lleva el conjunto a la estación de prensado. Una vez allí, otro cilindro de doble efecto, es el encargado de realizar el prensado del tape con labase, mediante la aplicación de 2 fuerzas (40 Kgf y 100 Kgf). El conjunto, por tanto, quedaría ensamblado y se daría por terminada la secuencia.
Como se podrá apreciar, para la resolución de este automatismo se va a aplicar la tecnología neumática, si bien, se puede considerar que para algunos de movimiento sería más preciso el uso de electroválvulas servopilatadas.

1.- Ensamblaje de Base yTape
Como ya se ha mencionado, en la introducción, una vez que ambos elementos (Base y Tape), se encuentran en la fase final, tal y como se muestra en la figura 1 se efectuará la fase de prensado.

Fig.1: Estación de prensado

1ª Fase: dará comienzo al accionar el pulsador S1 de prensado, siempre que se cumplan previamente las condiciones iniciales (G5 + b0). Como se podrá observar con laregulación impuesta en el esquema, el cilindro en primera instancia saldrá a una presión de 2 bares (Figura 2), lo cual provocará una fuerza de 400N, tal y como se detallará en el apartado “Selección de Materiales”.
2ª Fase: una vez que el vástago ha salido completamente, se activará el final de carrera “e1”. Entonces transcurrido un tiempo “t” definido por el usuario mediante un Temporizador RC,entrará la presión de 5 bares en la línea de alimentación, lo que provocará una fuerza de prensado de 1000 N.
3ª Fase: para liberar la prensa, se ha de accionar el pulsador S2, colocado para tal efecto, este pulsador pilotará la válvula 5/2 de control del actuador, y el vástago comenzará el retroceso hasta su posición inicial.

Fig.2: Esquema neumático para el prensado de Base y Tape
Todo lo...
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