Contenido: Introducción. Instalación automatizada elementos. Realimentación. Uso en la informática. Aplicaciones de la automatización con robot.
Objetivo: Al finalizar la competencia describirá los fundamentos teóricos de la automatización, sin error.
Introducción
La automatización es un sistema de fabricación diseñado con el fin de usar la capacidad de las máquinas para llevar a cabo determinadas tareas anteriormente efectuadas por seres humanos, y para controlar la secuencia de las operaciones sin intervención humana.
El término automatización también se ha utilizado para describir sistemas no destinados a la fabricación en los que dispositivos programados o automáticos pueden funcionar de forma independiente o semiindependiente del control humano.
En comunicaciones, aviación y astronáutica, dispositivos como los equipos automáticos de conmutación telefónica, los pilotos automáticos y los sistemas automatizados de guía y control se utilizan para efectuar diversas tareas con más rapidez o mejor de lo que podría hacerlo un ser humano.
Instalación automatizada elementos
Las máquinas son los equipos mecánicos que realizan los procesos, traslados, transformaciones, etc. de los productos o materia prima.
Los accionadores son equipos acoplados a las máquinas, y que permiten realizar movimientos, calentamiento, ensamblaje, embalaje.
Estos a su vez pueden ser:
– Accionadores eléctricos: Usan la energía eléctrica, son por ejemplo, electroválvulas, motores, resistencias, cabezas de soldadura, etc.
– Accionadores neumáticos: Usan la energía del aire comprimido, son por ejemplo, cilindros, válvulas, etc.
– Accionadores hidráulicos: Usan la energía de la presión del agua, se usan para controlar velocidades lentas pero precisas.
Los pre accionadores se usan para comandar y activar los accionadores.
Los sensores y transmisores, encargados de captar las señales necesarias para conocer los estados del proceso, y luego enviarlas a la unidad de control, son conocidos como los captadores.
La Interfaz hombre-máquina, permite la comunicación entre el operario y el proceso, puede ser una interfaz gráfica de computadora, pulsadores, teclados, visualizadores, etc.
Los elementos de mando son los elementos de cálculo y control que gobiernan el proceso, se denominan autómata, y conforman la unidad de control.
Los sistemas automatizados se conforman de dos partes: parte de mando y parte operativa
La parte de mando es la estación central de control o autómata. Es el elemento principal del sistema, encargado de la supervisión, manejo, corrección de errores, comunicación, etc.
La parte operativa es la parte que actúa directamente sobre la máquina, son los elementos que hacen que la máquina se mueva y realice las acciones. Son por ejemplo, los motores, cilindros, compresoras, bombas, relés, etc.
Realimentación
Un ciclo o bucle de realimentación es un dispositivo mecánico, neumático o electrónico que detecta una magnitud física como una temperatura, un tamaño o una velocidad, la compara con una norma preestablecida, y realiza aquella acción preprogramada necesaria para mantener la cantidad medida dentro de los límites de la norma aceptable.
El principio de realimentación se utiliza desde hace varios siglos.
Un notable ejemplo es el regulador de bolas inventado en 1788 por el ingeniero escocés James Watt para controlar la velocidad de la máquina de vapor.
En la fabricación y en la producción, los ciclos de realimentación requieren la determinación de límites aceptables para que el proceso pueda efectuarse; que estas características físicas sean medidas y comparadas con el conjunto de límites, y que el sistema de realimentación sea capaz de corregir el proceso para que los elementos medidos cumplan la norma.
Mediante los dispositivos de realimentación las máquinas pueden ponerse en marcha, pararse, acelerar, disminuir su velocidad, contar, inspeccionar, comprobar, comparar y medir.
Uso en la informática
El advenimiento del ordenador o computadora ha facilitado enormemente el uso de ciclos de realimentación en los procesos de fabricación. En combinación, las computadoras y los ciclos de realimentación han permitido el desarrollo de máquinas controladas numéricamente y centros de maquinado.
La aparición de las combinaciones de microprocesadores y computadoras ha posibilitado el desarrollo de la tecnología de diseño y fabricación asistidos por computadora (CAD/CAM).
Una vez que el boceto ha sido terminado, la computadora genera automáticamente las instrucciones que dirigirán el centro de maquinado para elaborar dicha pieza. Los FMS han llevado la automatización a las empresas cuyos bajos volúmenes de producción no justificaban una automatización plena.
Se emplea una computadora para supervisar y dirigir todo el funcionamiento de la fábrica, desde la programación de cada fase de la producción hasta el seguimiento de los niveles de inventario y de utilización de herramientas. Se utilizan computadoras pequeñas en sistemas denominados procesadores de textos, que se están convirtiendo en la norma de la oficina moderna.
Esta tecnología combina una pequeña computadora con una pantalla de monitor de rayos catódicos, un teclado de máquina de escribir y una impresora. Se utiliza para editar texto, preparar cartas modelo personalizada para su destinatario y gestionar listas de correo y otros datos.
El sistema es capaz de realizar muchas otras tareas que han incrementado la productividad de la oficina
Aplicaciones de la automatización con robot
Las principales aplicaciones industriales son las siguientes:
– Fundición en molde (die-casting). Esta fue la primera aplicación industrial.
– Soldadura de punto. Actualmente es la principal área la presente generación de robot. Ampliamente utilizada en la industria automotriz, reduce a la mitad la fuerza laboral necesaria.
– Soldaduras de arco. No requiere de modificaciones sustanciales en el equipo de soldadura y aumenta la flexibilidad y la velocidad.
– Moldeado por extrusión. De gran Importancia por creciente demanda de partes especializadas de gran complejidad y precisión.
– Forjado (Forglng). La principal aplicación es la manipulación de partes metálicas calientes.
– Aplicaciones de Prensado (press work). Partes y, panales de vehículos y estructuras de aviones, electrodomésticos y otros productos metalmecánicos. Esta es un área de rápido desarrollo de nuevos tipos de robot.
– Pinturas y tratamiento de superficies. El mejoramiento de las condiciones de trabajo y la flexibilidad han sido las principales razones para el desarrollo de estas aplicaciones.
– Moldeado plástico. Descarga de máquinas de inyección de moldes, carga de moldes, paletización y empaque de moldes, etc.
– Aplicaciones en la fundición. Carga y descarga de máquinas, manejo de materiales calientes, manejo de moldes, etc. Las difíciles condiciones de trabajo hacen necesarios los robot., aunque ha sido muy difícil su diseño y eficacia.
– Carga y Descarga de Máquina Herramientas. Los robots aumentan la flexibilidad y versatilidad de las máquinas herramientas y permiten su articulación entre sí.
– En aparatos y maquinaria eléctrica y electrónica, juguetes, ingeniería mecánica, industrial automotriz, etc.
Fuentes: Enciclopedia encarta / rincondelvago.com / monografias.com