Rediseño de la estación mecatrónica del laboratorio de automatización industrial de la Universidad Piloto de Colombia

Abstract

El proyecto de grado tiene como objetivo, rediseñar la estación mecatrónica adquirida por la Universidad Piloto de Colombia, con el fin de una mejora significativa en el posicionamiento y almacenamiento de piezas específicas dentro de un almacén, para ello se inicia con la caracterización e identificación del funcionamiento de la máquina y de sus respectivas falencias. Posteriormente se realiza una investigación, cálculos, cotización y adquisición de nuevo dispositivos que mejoran significativamente el tiempo y velocidad de ejecución de todo el proceso, tales como motores paso a paso, PLC y ejes lineales. Adicionalmente se implementan esquemas eléctricos y diagramas de flujo con el fin de dar un mayor entendimiento y claridad para el estudiante que interactúe con la máquina, con esto puede entender el funcionamiento y en caso de realizar algún tipo de nueva programación tenga bases fundamentales de los procesos implementados en la máquina. Se implementa un nuevo sistema de detección de piezas y posicionamiento retirando un sinnúmero de sensores magnéticos, siendo así reemplazados por únicamente dos sensores, uno capacitivo y un encoder integrado en cada uno de los motores paso a paso, mejorando enormemente el proceso, adicionalmente con este sistema incorporado se tiene como efecto un sistema de seguridad que puede detectar posibles fallas en medio del proceso agregándole un paro de emergencia que permita brindar un factor de seguridad más alto a la estación. Debido a que es una máquina didáctica, es decir, entrenadora se diseña un manual de operación donde se evidencian la manipulación de controladores de los motores paso a paso con el software FCT (Festo Configuration Tool) y programación de PLC S7-1200 a través de TIA Portal, en el cual pueden llevar a cabo diferentes configuraciones y orden del proceso de ejecución. Por último se brinda un manual de instrucciones y mantenimiento dando como lugar un ciclo de vida útil suficientemente efectivo que pueda justificar la inversión realizada por la Universidad Piloto de Colombia.

The degree Project has as objective the redesign of mechatronic station that was acquired by Universidad Piloto de Colombia with the purpose to significantly improve it´s positioning and storage of specific pieces in the depot, therefore its begins with the characterization and identification of machine working and its respective failures. Subsequently a research, calculations, quotation and acquisition of new devices are performed that significantly improve the time and speed of execution of the whole process, such as motors step to step, PLC and linear axes. In addition, electrical diagrams and flow diagrams are implemented in order to give a greater understanding and clarity to the student interacting with the machine, with this can understand the operation and in case of performing some type of new programming have fundamental bases of the processes Implemented in the machine. A new part detection and positioning system is implemented by removing a number of magnetic sensors, being replaced by only two sensors, a capacitive one and an encoder integrated in the motors step to step, greatly improving the process, in addition with this incorporated system has the effect A security system that can detect possible failures in the middle of the process adding an emergency stop that allows to provide a higher safety factor to the machine. Due to the fact that it is a didactic and practical machine, that is to say, trainer, a operation’s manual is designed where the manipulation of motors step to step controllers with the software FCT (Festo Configuration Tool) and programming of PLC S7-1200 through TIA Portal, in which they can carry out different configurations and order of the execution process of the machine. Finally, a manual of instructions and maintenance is given giving rise to a sufficiently effective life cycle that can justify the investment made by the Universidad Piloto de Colombia.