MANTENIMIENTO A SISTEMAS MECATRÓNICAS

Equipo:Ariel Amaya Acosta

Bernal Sandoval Víctor de JesúsElizalde Vagazuma Alan Abdiel

El Mantenimiento de Sistemas Mecatrónicos es una parte fundamental en el estudio de la Mecatrónica ya que previene que una máquina, sistema o proceso falle debido a causas como desgaste, fatiga, condiciones ambientales y de operación a los que son sometidos. Es un factor clave y esencial en la Mecatrónica; el paro o malfuncionamiento de una línea de producción causa grandes costos y pérdidas por lo que es fundamental adquirir los conocimientos y competencias para efectuar el adecuado mantenimiento de los sistemas Mecatrónicos.

Con el equipamiento necesario para el mantenimiento correctivo y preventivo de diversas máquinas y sistemas tales como: el ajuste de las transmisiones, prensas neumáticas, motores, válvulas y tuberías hidráulicas, máquinas neumáticas de prueba de resistencia, mezcladoras de cintas, entre otros.Los laboratorios de Mecatrónica son pertinentes para los niveles de estudio medio superior y superior, así como la formación para el trabajo y para el campo de la investigación.

MECATRÓNICAEn la mecatrónica se conjuntan diversas tecnologías; ingenierías mecánica, electrónica, eléctrica, de cómputo y de control. Podría decirse que es un conjunto de técnicas de control digital basadas en computadoras, a través de interfaces electrónicas y eléctricas, aplicadas a problemas de ingeniería mecánica.

SISTEMAS MECATRÓNICOS

Es aquel sistema digital que recoge señales, las procesa y emite una respuesta por medio de actuadores, generando movimientos o acciones sobre el sistema en el que se va a actuar. Estos sistemas integran sinérgicamente los Sistemas Mecánicos y de Control:Sistemas Mecánicos: Generación de fuerzas. Incluye hidráulicos y neumáticos.Sistemas Electrónicos: Partes y procesamiento de señales electrónicas.Sistemas Programables y de Control: Control de Procesos PLC.

CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS MECATRÓNICOS• Sistemas Electromecánicos• MEMS(Sistemas Micro Electromecánicos)• NEMS(Sistemas Nano Electromecánicos)• Sistemas convencionales• Sistemas mecánicos• Sistemas de Tele operaciones• Sistemas de control• Sistemas Termoeléctricos

LAS PARTES DE UN SISTEMA MECATRÓNICO SON:Estructura: Es el "cuerpo" de nuestro sistema, en el irán todos los demás elementos que lo integran.Sensores: Es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas y transformarlas en variables eléctricas.Actuadores: Los actuadores son, como su nombre lo dice, los que realizan una acción, existen muchos tipos de actuadores.Controladores: Los controladores son los que regulan todas las funciones asociadas de temporización, cadencia y conteo lógico.Interfaces: es el medio por el cual se conectan dos sistemas o dispositivos.

ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE CONTROLSensores: es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas.Actuadores: dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en función a ella genera la orden para activar un elemento final de control.

TIPOS DE SENSORESMAGNITUD TRANSDUCTOR CARACTERÍSTICA

Posición lineal y angular Potenciómetro Analógica

Encoder Digital

Sensor Hall Digital

Desplazamiento y deformación Transformador diferencial de variación lineal

Analógica

Galga extensiométrica Analógica

Magnetoestrictivos A/D

Magnetorresistivos Analógica

LVDT Analógica

Velocidad lineal y angular Dinamo tacométrica Analógica

Encoder Digital

Detector inductivo Digital

Servo-inclinómetros A/D

RVDT Analógica

Giróscopo

Aceleración Acelerómetro Analógico

Servo-accelerómetros

Fuerza y par (deformación) Galga extensiométrica Analógico

Triaxiales A/D

Presión Membranas Analógica

Piezoeléctricos Analógica

Manómetros Digitales Digital

Caudal Turbina Analógica

Magnético Analógica

Temperatura Termopar AnalógicaRTD AnalógicaTermistor NTC AnalógicaTermistor PTC AnalógicaBimetal - Termostato I/0

Sensores de presencia Inductivos I/0Capacitivos I/0Ópticos I/0 y Analógica

Sensores táctiles Matriz de contactos I/0Piel artificial Analógica

Visión artificial Cámaras de video Procesamiento digital

Cámaras CCD o CMOS Procesamiento digital

Sensor de proximidad Sensor final de carreraSensor capacitivo AnalógicaSensor inductivo AnalógicaSensor fotoeléctrico Analógica

Sensor acústico (presión sonora) micrófono AnalógicaSensores de acidez ISFETSensor de luz fotodiodo Analógica

Fotorresistencia AnalógicaFototransistor AnalógicaCélula fotoeléctrica Analógica

Sensores captura de movimiento Sensores inerciales

TIPOS DE ACTUADORES

EL SISTEMA SE DIVIDE EN 4 ETAPAS PRINCIPALES: 1. Planta o sistema:Es lo que se va a controlar. Se puede aplicar control por relevación, PID, lógica secuencial o combinacional. Se establecen entradas y salidas para el sistema y los puntos a evaluar, en base a eso se generan las pruebas pertinentes y el orden jerárquico para realizar cada una de las tareas.2. Adquisición y acondicionamiento de señales y sistema de controlMediante esta etapa se establecen las entradas y salidas de datos a la planta. Consta de una etapa de acondicionamiento para filtrar la señal ya sea para muestreo o para amplificarla dependiendo a donde se dirija.3. Interfaz Humano-Máquina (HMI)Esta parte está conformada por un panel frontal en el cual se monitorean los resultados de las pruebas, junto con una explicación paso a paso de cómo se realizan las pruebas.4. Integración de sistemas para su análisisUna vez puesto en marcha el sistema se pueden analizar de manera conjunta temas de las distintas áreas que conforman la Mecatrónica tales como: análisis de vibraciones en un rotor, control de flujo para regular válvulas de cierre o apertura: las posibilidades son virtualmente ilimitadas.

REALIZACIÓN DE PROCESOS DE MANTENIMIENTO:Correctivo:Sustitución y ajuste de elementos.Preventivo:Intervención procedimentada.Predictivo y valoración de la condición de máquina:Análisis de vibraciones.Medición de ultrasonidos.Medición mediante cámara termográfica.Análisis de aceite.Prevención de riesgos laborales y protección medioambiental:Cumplimiento de la normativa de prevención de riesgos laborales.Cumplimiento de la normativa de protección ambiental.

MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES :• Elaboración de un procedimiento de actuación.• Ajustes en las instalaciones.• Puesta a punto de las instalaciones.• Documentado de las intervenciones realizadas.

CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS

MECATRONICOS

Clase 1

Los productos principalmente mecánicos con electrónica incorporada para aumentar la funcionalidad. los ejemplos incluyen las máquinas-herramientas numéricamente controladas y la velocidad variable manejada en la maquinaria industrial.

Clase 2

Los sistemas mecánicos tradicionales con dispositivos internos apreciablemente actualizados que incorporan la electrónica. Pero no cambia en gran manera el uso para el usuario externo. Los ejemplos incluyen la máquina de coser moderna y sistemas automatizados de fabricas.

Clase 3

Los sistemas que retienen la funcionalidad o el sistema mecánico tradicional, pero los mecanismos internos son reemplazados por la electrónica.

Clase 4

Los productos diseñados con tecnologías mecánicas y electrónicas por la integración sinérgica.

El Mantenimiento de Sistemas Mecatrónicos es una parte fundamental en el estudio de la Mecatrónica ya que previene que una máquina, sistema o proceso falle debido a causas como desgaste, fatiga, condiciones ambientales y de operación a los son sometidos.

El Mantenimiento de Sistemas Mecatrónicos es un factor clave y esencial en la Mecatrónica; el paro o malfuncionamiento de una línea de producción causa grandes costos y pérdidas por lo que es fundamental adquirir los conocimientos y competencias para efectuar el adecuado mantenimiento de los sistemas Mecatrónicos.

Ajuste de transmisionesEl banco didáctico para el mantenimiento y ajuste de transmisiones permite efectuar operaciones de ajuste y mantenimiento de las transmisiones por acoplamiento (coaxial) y por correa (árboles paralelos). Como opción el equipo puede realizar un control por análisis vibratorio que permite efectuar operaciones de diagnóstico y de fallas por alineación.

APLICACIONES PEDAGÓGICAS- Sustitución de correa en mantenimiento preventivo- Ajuste de tensión de la correa- Ajuste de alineación de las poleas- Ajuste de alineación de ejes- Mantenimiento de transmisiones

El sistema de mantenimiento de un sistema hidráulico es una máquina autónoma para realizar actividades de diagnóstico mecánico e hidráulico. Permite principalmente la medición de la presión y del flujo para identificar la avería del sistema. El equipo está compuesto por un chasis metálico, un empujador mecánico, resortes de compresión que permiten crear una carga variable sobre el empujador, una central hidráulica, limitador de presión, cilindro, filtro, material de diagnóstico, entre otros elementos indispensables para el correcto funcionamiento del sistema.

APLICACIONES PEDAGÓGICAS- Diagnóstico de las averías sobre la instalación hidráulica- Medición de presión- Medición de flujo- Diagnóstico mecánico- Diagnóstico de fallas de presión por la falta del limitador de presión- Diagnóstico de falla de presión por fugas a través de la válvula- Diagnóstico de la falla de la bobina del distribuidor- Diagnóstico de bloqueo mecánico- Diagnóstico de la falla del limitador de presión

Sistema de mantenimientode un sistema hidráulico

El sistema de mantenimiento para una máquina clasificadora de piezas es una aplicación industrial neumática y automatizada, particularmente adaptada para las formaciones de las profesiones del Mantenimiento Industrial y Mecatrónica. Su funcionamiento está basado en la selección y el ordenamiento de piezas en una producción en serie (llegada al azar / evacuación de piezas en orden). El sistema está concebido para actividades de diagnóstico, reemplazo de material defectuoso, mejoras técnicas de la máquina, entre otras.

APLICACIONES PEDAGÓGICAS- Diagnóstico de averías- Reemplazo / reparación de los elementos defectuosos- Adaptación de la solución de reparación frente a una avería por la ausencia de material de reemplazo- Mejora de la tecnología de la máquina- Integración física de nuevas funciones- Integraciones de nuevos movimientos- Modificación del programa

Máquina clasificadora de piezas