José Luis Pardo Alonso - Montaje y puesta en marcha de sistemas robóticos y sistemas de visión, en bienes de equipo y maquinaria industrial. FMEE0208

Controlador de procesos continuos

Los procesos continuos son aquellos en los que la producción se realiza sin pausa, de manera continuada, y donde el producto no está expresamente discretizado en unidades, sino que este fluye de forma continua. Los procesos continuos son habituales de plantas químicas, procesos de mezclado de líquidos, tratamientos de gases, etc. En los procesos continuos son comunes sensores tales como caudalímetros, boyas de nivel, sensores de presión o de temperatura; de modo que se controlen elementos habituales como son motores, electroválvulas, resistencias térmicas, etc.

Ejemplos clásicos de este tipo de controladores son los controles PDI o los controles predictivos, los cuales, en función de ciertos algoritmos y formulas, controlan el funcionamiento en tiempo continuo de la planta de producción. Para un buen control necesitan procesos de realimentación.

Las capacidades y ventajasque presenta este tipo de sistemas de control son, entre otras, que son sistemas especialmente indicados para procesos continuos, donde el control se produce constantemente y no hay lugar a tiempos de muestreo.

Recuerde

El regulador centrífugo de Watt data del siglo XVIII. El nacimiento de la automatización industrial surgió con este invento, en el que unos contrapesos giratorios, acoplados a una válvula de vapor, autorregulan la salida de este y, consecuentemente, su movimiento, permitiendo controlar la velocidad de las máquinas de vapor.

Sistemas CAD/CAM

Son programas orientados al desarrollo de diseños asistidos por ordenador de elementos o dispositivos mecánicos, eléctrico-electrónicos, sistemas de control, diseño 3D, etc. Gracias a los sistemas CAD/CAM es posible, además de diseñar, simular y emular el funcionamiento que tendrían los distintos dispositivos tecnológicos.

Importante

CAD significa: ‘Diseño asistido por ordenador’ (Computer Aided Design);

CAM: ‘Fabricación asistida por ordenador’ (Computer Aided Manufacturing); y

CAE: ‘Ingeniería asistida por ordenador’ (Computer Aided Engineering).

El estudio de conjuntos mecánicos, la simulación de procesos de automatización y control robótico, el diseño de placas y circuitos electrónicos y de automatismos eléctricos o la simulación de instalaciones neumáticas e hidráulicas son algunos ejemplos de las múltiples aplicaciones que nos brinda el empleo de los sistemas CAD/CAM.

Todo el proceso de diseño y fabricación puede realizarse tranquilamente desde un despacho, dejando que las máquinas de control numérico o los robots realicen su trabajo.

Desarrollo de piezas y conjuntos mecánicos mediante software CAD/CAM/CAE, para su posterior maquinado o procesado por máquinas automatizadas

Robots industriales

La Asociación Francesa de Normalización (AFNOR) define el robot industrial como:

Manipulador automático o servocontrolado, reprogramable, polivalente, capaz de posicionar y orientar piezas, útiles o dispositivos especiales, siguiendo trayectorias variables reprogramables, para la ejecución de tareas variadas. Normalmente tiene la forma de uno o varios brazos terminados en una muñeca. Su unidad de control incluye un dispositivo de memoria y ocasionalmente de percepción del entorno. Normalmente su uso es el de realizar una tarea de manera cíclica, pudiéndose adaptar a otra sin cambios permanentes en su material.

Los robots industriales son equipos de automatización bastante complejos, que requieren el dominio de varias disciplinas y campos de la tecnología: mecánica, electrónica, informática, teoría de control, etc. En los últimos años, al conjunto de todas estas tecnologías se les ha asignado un término que las agrupa: es la mecatrónica.

Definición

Dentro de las uniones mecánicas distinguimos: uniones permanentes (soldadas, por adhesivos o con remaches) y no permanentes (uniones roscadas).

Mecatrónica

Es la disciplina que une la ingeniería mecánica, electrónica, de control e informática, para desarrollar productos y procesos inteligentes que poseen funcionalidad mecánica y un control algorítmico integrado.

Las capacidades y ventajasque presenta este tipo de sistemas de control son entre otras:

Ofrecen una elevada velocidad de producción porque facilitan la repetición automática de movimientos. Disminuyen los tiempos muertos.

Son máquinas muy flexibles y permiten la realización de diferentes tareas (flexibilidad) sin más que cambiar el programa de operaciones.

Presentan una elevada calidad de los productos acabados (trabajan con gran precisión de movimientos).

Disminuye la mano de obra directa y hacen tareas penosas para el ser humano en ambientes insalubres, duras, incómodas, repetitivas o altamente peligrosas.

Brazo robótico de la marca ABB de uso comercial y genérico. El brazo no presenta actuador acoplado en la muñeca.

Sistemas de manipulación de elementos (manipuladores)

No son más que un caso particular de robots dotados de herramientas, pinzas o elementos de agarre electromecánicos, capaces de transportar productos o subproductos de un proceso de fabricación. Los sistemas manipuladores se sustentan en base a una estructura mecánica fija o soporte, que da lugar a un espacio o zona de trabajo.

Ejemplos típicos son: transporte monorraíl, birraíl, aerovías, vehículos con guiado automático (AGV), cintas transportadoras, equipos de transporte, etc.

Recuerde

Un vehículo autoguiado o AGV (Automatic Guided Vehicle) está capacitado para moverse de forma autónoma en un entorno determinado, realizando tareas como el transporte de objetos pesados o la manipulación y recolección de muestras, evitando la colisión con los demás elementos que le rodean. Los primeros AGVs comenzaron a usarse en la década de 1950.