Rediseño e Implementación de una Máquina de Fabricación de Cubrebocas con Protector de Ojos

León Valenzuela, Luis Alfonso

Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://hdl.handle.net/20.500.12104/85230

Registro completo de metadatos

Campo DC	Valor	Lengua/Idioma
dc.contributor.author	León Valenzuela, Luis Alfonso
dc.date.accessioned	2021-10-05T21:39:20Z	-
dc.date.available	2021-10-05T21:39:20Z	-
dc.date.issued	2021-06-01
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/20.500.12104/85230	-
dc.identifier.uri	https://wdg.biblio.udg.mx
dc.description.abstract	El presente trabajo expone el rediseño e implementación de una máquina de ensamble de cubrebocas con protector de ojos para una empresa dedicada a la fabricación de productos quirúrgicos en la ciudad de Cuauhtémoc, Chihuahua, empresa con la cual se tiene un convenio de confidencialidad, por lo que no se pueden mostrar detalles específicos de sus productos, marcas o detalles de sus máquinas y procesos. Este proyecto se realizó con la finalidad de mejorar el tiempo de ciclo de la máquina y hacerla más eficiente, mediante la correcta selección de dispositivos y diseño de componentes mecánicos. Se empleó un controlador lógico programable, un indexador de 5 posiciones y una soldadora por ultrasonido; integrando estos 3 componentes básicos de la máquina, optimizando los tiempos de ciclo de programa y el peso de la tornamesa se lograron cumplir los objetivos definidos en este proyecto. En el trabajo se presentan los cálculos realizados para la correcta selección del indexador, el diseño de las partes mecánicas, diagramas eléctricos y algoritmo de programación del PLC, así como los costos de los dispositivos empleados. Los resultados obtenidos con la implementación de este proyecto en la máquina, fueron de 10 piezas más por minuto, ya que se aumentó la producción de 32 piezas por minuto a 42 piezas por minuto, resultando esto en un 31.25% de incremento en la producción del cubrebocas con protector de ojos.
dc.description.tableofcontents	1. Introducción ..................................................................................................................1 1.1 Planteamiento del proyecto ......................................................................................2 1.2 Estado del arte ..........................................................................................................2 1.3 Justificación..............................................................................................................6 1.4 Objetivos ..................................................................................................................6 1.5 Requerimientos técnicos...........................................................................................7 1.6 Metodología..............................................................................................................8 1.6.1 Operación del sistema .......................................................................................8 1.6.2 Etapas del proyecto ...........................................................................................9 2. Marco teórico ..............................................................................................................10 2.1 Gabinete de control ................................................................................................10 2.1.1 Desconectador de puerta .................................................................................10 2.1.2 Interruptor termomagnético.............................................................................11 2.1.3 Fuente de voltaje .............................................................................................11 2.1.4 Relevador de control .......................................................................................12 2.1.5 Variador de frecuencia ....................................................................................13 2.1.6 Programador lógico programable....................................................................16 2.2 Mesa indexadora.....................................................................................................17 2.3 Soldadora ultrasónica .............................................................................................21 2.3.1 Ensamble o estaca ...........................................................................................22 2.3.2 Sistema neumático...........................................................................................22 2.3.3 Módulo de potencia y control..........................................................................23 2.3.4 Módulo de control ...........................................................................................23 2.3.5 Conexión de entradas y salidas .......................................................................24 2.3.6 Modos de operación ........................................................................................25 3. Diseño .........................................................................................................................27 3.1 Vista general...........................................................................................................27 3.2 Diseño mecánico ....................................................................................................28 3.2.1 Selección del indexador ..................................................................................28 3.2.2 Base .................................................................................................................30 3.2.3 Tornamesa .......................................................................................................31 3.3 Diseño del gabinete de control ...............................................................................33 3.3.1 Selección de componentes .............................................................................. 33 3.3.2 Diagrama eléctrico .......................................................................................... 35 3.4 Programación del PLC ........................................................................................... 42 3.5 Costos ..................................................................................................................... 50 4. Implementación ........................................................................................................... 51 4.1 Ensamble de piezas ................................................................................................ 51 4.2 Instalación de la máquina en las instalaciones del cliente...................................... 54 5. Conclusiones y trabajo futuro ..................................................................................... 57 5.1 Conclusiones .......................................................................................................... 57 5.2 Trabajo futuro ......................................................................................................... 57 6. Referencias .................................................................................................................. 58 Anexo A. Diagramas eléctricos ....................................................................................... 60 Anexo B. Programación de PLC en diagrama de bloques ............................................... 68 Anexo C. Planos mecánicos ............................................................................................. 70 Índice de figuras Figura 1.1. Cubrebocas con protector de ojos. ................................................................ 1 Figura 1.2. Elementos principales de la máquina. ........................................................... 2 Figura 1.3. Fases de la soldadura ultrasónica. ................................................................. 3 Figura 1.4. Indexador rotativo tipo RT S01[6]. ............................................................... 4 Figura 1.5. Equivalencia entre un relé electromagnético y en diagrama escalera. .......... 5 Figura 1.6. Componentes básicos y sus elementos. ......................................................... 7 Figura 1.7. Lógica de operación de la máquina. .............................................................. 8 Figura 1.8. Etapas del proyecto. ...................................................................................... 9 Figura 2.1. Desconectador de puerta de 40 amperes. .................................................... 10 Figura 2.2. Interruptor termomagnético de 2 polos. ...................................................... 11 Figura 2.3. Fuente de voltaje de corriente directa. ......................................................... 12 Figura 2.4. Relevador de control. .................................................................................. 13 Figura 2.5. Diagrama de conexión de potencia del variador MS300 [13]. .................... 14 Figura 2.6. Diagrama de conexión de control del variador MS300 [13]. ...................... 15 Figura 2.7. Área de trabajo del software LogoSoft Comfort [14]. ................................ 16 Figura 2.8. Conexión típica de un Logo! [14]. .............................................................. 17 Figura 2.9. Presentaciones de mesas indexadoras por Weiss [15]. ................................ 18 Figura 2.10. Momentos comunes de inercia. ................................................................... 20 Figura 2.11. Vista frontal de una soldadora ultrasónica [18]. .......................................... 21 Figura 2.12. Instalación del actuador (convertidor, booster y cuerno) [18]. ................... 22 Figura 2.13. Instalación de aire comprimido recomendada para la soldadora [18]. ........ 23 Figura 2.14. Pantalla del panel frontal, IW+ [18]. ........................................................... 23 Figura 2.15. Interruptor de arranque y parada de emergencia en la base [18]. ................ 24 Figura 2.16. Conexión de los interruptores de arranque y paro de emergencia [18]. ...... 24 Figura 2.17. Conexión de entradas y salidas de control, IW / IW+ [18]. ........................ 25 Figura 2.18. Representación del modo de operación de las soldadoras IW+ [18]. ......... 26 Figura 3.1. Sistemas principales de la máquina. ............................................................ 27 Figura 3.2. Ensamble final de la máquina. .................................................................... 28 Figura 3.3. Diseño mecánico de la base de la máquina. ................................................ 30 Figura 3.4. Diseño del molde de la tornamesa. .............................................................. 31 Figura 3.5. Diseño de plato giratorio. ............................................................................ 32 Figura 3.6. Dibujo de platina del gabinete de control de la máquina. ........................... 34 Figura 3.7. Asignación de etiquetas a dispositivos, cables y referencias cruzadas. ...... 35 Figura 3.8. Conexión eléctrica de alimentación principal. ............................................ 36 Figura 3.9. Conexión del ultrasonido. ............................................................................ 36 Figura 3.10. Conexión eléctrica del variador de frecuencia. ........................................... 37 Figura 3.11. Conexión de fuente de voltaje. .................................................................... 37 Figura 3.12. Conexión de entradas digitales, módulo del PLC. ...................................... 38 Figura 3.13. Conexión de entradas digitales, módulo de ampliación. ............................. 39 Figura 3.14. Conexión de salidas digitales del PLC y del módulo de expansión. ........... 40 Figura 3.15. Conexión de relevadores a dispositivos de campo. ..................................... 41 Figura 3.16. Programación en bloques de sección de alarmas. ....................................... 42 Figura 3.17. Programación en bloques de sección ciclo de arranque. ............................. 43 Figura 3.18. Programación en bloques de sección contador para secuencia. .................. 44 Figura 3.19. Conexión de bloques en sección de secuencia. ........................................... 45 Figura 3.20. Configuración del bloque B011 instrucción aritmética. .............................. 46 Figura 3.21. Conexión de bloques en el paso 0. .............................................................. 46 Figura 3.22. Conexión de bloques en el paso 1. .............................................................. 47 Figura 3.23. Conexión de bloques en el paso 2. .............................................................. 47 Figura 3.24. Conexión de bloques en el paso 3. .............................................................. 47 Figura 3.25. Conexión de salidas digitales. ..................................................................... 48 Figura 3.26. Configuración del bloque B023 (Texto de Aviso). ..................................... 49 Figura 3.27. Conexión de bloque B023. .......................................................................... 49 Figura 4.1. Fabricación de plato giratorio y moldes. ..................................................... 51 Figura 4.2. Fabricación de base metálica. ...................................................................... 52 Figura 4.3. Recepción de indexador rotativo. ................................................................ 52 Figura 4.4. Primer avance en la etapa de ensamble de piezas mecánicas. ..................... 53 Figura 4.5. Ensamble y conexión de platina eléctrica a la máquina. ............................. 53 Figura 4.6. Segundo avance en la etapa de ensamble de piezas mecánicas. ................. 54 Figura 4.7. Instalación de la máquina en piso de producción. ....................................... 55 Figura 4.8. Máquina mejorada en producción regular. .................................................. 56 Índice de tablas Tabla 1.1. Programación tradicional. ................................................................................. 6 Tabla 1.2. Programación propuesta. .................................................................................. 6 Tabla 2.1. Inercia máxima de mesa indexadora serie 902RDM [16]. ............................. 18 Tabla 3.1. Estudio de tiempos de sellado. ........................................................................ 29 Tabla 3.2. Componentes y señales de campo. ................................................................. 33 Tabla 3.3. Definición de nombre a entradas digitales. ..................................................... 39 Tabla 3.4. Definición de nombre a salidas digitales. ....................................................... 40 Tabla 3.5. Componentes y costos .................................................................................... 50
dc.format	application/PDF
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Biblioteca Digital wdg.biblio
dc.publisher	Universidad de Guadalajara
dc.rights.uri	https://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp
dc.subject	Maquina Fabricacion Cubrebocas Protector Ojos
dc.title	Rediseño e Implementación de una Máquina de Fabricación de Cubrebocas con Protector de Ojos
dc.type	Tesis de Maestría
dc.rights.holder	Universidad de Guadalajara
dc.rights.holder	León Valenzuela, Luis Alfonso
dc.coverage	AMECA, JALISCO
dc.type.conacyt	masterThesis
dc.degree.name	MAESTRIA EN INGENIERIA MECATRONICA
dc.degree.department	CUVALLES
dc.degree.grantor	Universidad de Guadalajara
dc.rights.access	openAccess
dc.degree.creator	MAESTRO EN INGENIERO EN MECATRONICA
dc.contributor.director	Huerta Ávila, Héctor
dc.contributor.codirector	Sorcia Vázquez, Felipe De Jesús
Aparece en las colecciones:	CUVALLES

Ficheros en este ítem:

Fichero	Tamaño	Formato
MCUVALLES10029FT.pdf	5.56 MB	Adobe PDF	Visualizar/Abrir

Mostrar el registro sencillo del ítem