Centro de Bachillerato Tecnológico industrial y de servicios No. 7 ¨José María Morelos Y Pavón¨

Banda transportadora

Integrantes del equipo:

Luis Armando Reyes Moreno

José Eduardo González Franco

Silverio Rosas Sánchez

José Homero Rodríguez Basaldúa

Henry Jhovanny González Martínez

Facilitador:

Ing. Oscar Sánchez Ureño

Junio del 2016, Cd. Reynosa  Tamaulipas

Banda transportadora

Síntesis 

El objetivo de este proyecto es identificar el funcionamiento de un proceso industrial  automático, por lo que se requirió realizar en una escala menor una banda transportadora, que llevará objetos a una caja. Sera utilizado un controlador para que el procedimiento sea automático.

Otro objetivo es tratar de conocer mejor los procesos que tienen las industrias en la realización de productos para poder tener una idea de lo que sería el ámbito laborar en el sector industrial, y con esto estar más capacitados para laborar en el sector industrial.

El procedimiento utilizado para este proyecto comenzó construyendo la estructura que tendría la banda, indicando las medidas y tamaños necesarios. Una vez que se tenía la estructura se instaló todo lo eléctrico, como lo es el motor, los botones de arranque y paro y los cables que van conectados al microcontrolador. Se realizó el código del programa en Arduino para el funcionamiento automático de la banda transportadora, una vez realizado el programa se instala al microcontrolador desconectado de la corriente eléctrica para evitar daños o accidentes.

El resultado del proyecto fue bueno, debido a que funcionó como se esperaba, el proceso industrial de esta banda transportadora como es automático no se intervino para que realizara su funcionamiento, solamente en el momento te presionar el botón de arranque para que inicie el proceso y el botón de paro para que se detenga el proceso, y además pudimos darnos una idea de lo que es necesario para poder hacer una banda transportadora y para qué sirve esta.

Glosario:

·         Arduino: Arduino es una compañía de hardware libre, la cual desarrolla placas de desarrollo que integran un microcontrolador y un entorno de desarrollo (IDE), diseñado para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinarios.

·         Automático: Es todo aquello que se mueve, regula y opera por si solo independiente del medio que lo rodea.

·         Controlador: Un controlador es software que permite que el equipo se comunique con hardware o con dispositivos. Sin controladores, el hardware que conecte al equipo (por ejemplo, una tarjeta de vídeo o una impresora) no funcionará correctamente.

·         Limit switch: Son  utilizados para controlar la posición de una máquina, permitiendo la puesta en marcha, la disminución de velocidad o la parada en un sitio determinado o para mandar ciclos de funcionamiento automático en las máquinas modernas.

·         Proceso industrial: Un proceso industrial acoge el conjunto de operaciones diseñadas para la obtención, transformación o transporte de uno o varios productos primarios.

Introducción

El motivo por el cual realizamos esta banda transportadora es para poder identificar y observar el proceso industrial que se encuentra en una fábrica o maquiladora, la cual será automática.

Este proceso ayudara a la rápida trasladación y conteo automático de un proceso, con lo cual habrá mayor producción en menos tiempo y de una forma más económica gracias a la menor necesidad de empleados.

Vale la pena realizar este estudio porque nos ayuda a reforzar nuestros conocimientos previos de la materia de electrónica, identificar el funcionamiento de cada componente utilizado y  saber cómo podemos hacer cosas que antes se hacían con menos rapidez porque antes la gente lo hacia todo de forma manual o ellos tenían que transportar los materiales y que ahora en la actualidad podemos hacer automáticamente con tan solo presionar ciertos botones y así ahorrar tiempo y producir más rápido.

Las fábricas o maquiladoras que realicen un proceso de forma continua se pueden beneficiar con un sistema automatizado como este, ya que podrán producir más en menos tiempo y con una menor cantidad de empleados por lo tanto sus ganancias van incrementando, es importante que se conozca de este tema ya que un ingeniero trata de darle un beneficio a la fábrica, no un perjuicio y con esto podemos apoyar en una mejor producción para la fábrica.

El objetivo de este proyecto es el poder reforzar nuestros conocimientos previos acerca de la electrónica y además conocer y mejorar un proceso industrial utilizando una banda transportadora.

Se sabe que las primeras bandas transportadoras que se conocieron fueron usadas para transportar carbón y minerales en las minas. El uso de la banda transportadora data desde el año 1795. Las primeras se realizaban sobre terreno plano y eran muy cortas. El primer sistema de cinta transportadora era muy primitivo y consistía en una cinta de cuero, lona, o cinta de goma que se deslizaba por una tabla de madera plana o cóncava. Estos primero modelos no fueron muy exitoso pero dieron un incentivo a los ingenieros para considerar a las bandas transportadoras como un método más económico y efectivo para mover grandes cantidades de materiales de un lugar a otro. Las bandas transportadoras han cambiado con el paso del tiempo y han pasado de ser herramientas de uso poco frecuente en el sector industrial, que necesitaban constantemente de la intervención humana para su buen funcionamiento a ser herramientas totalmente automáticas, indispensables en la realización de una gran cantidad de trabajos en el sector industrial debido a que estas pueden transportar cantidades muy grandes de material de forma rápida. La realización de este proyecto pretende ayudarnos a conocer más a fondo el funcionamiento y la utilidad de las bandas transportadoras en las empresas, a través de la realización de una y mediante investigaciones para conocer cómo es que estas han ido cambiando en el ámbito industrial y las reglas y normas de seguridad que se aplican en el uso de estas.

Lo que sea a investigado acerca de este tema es como utilizar un microcontrolador arduino para que nuestra banda transportadora funcione automáticamente, así como también nos ha tocado investigar o preguntar a los profesores como se realizan las conexiones de la placa arduino hacia cada componente que será utilizado para el funcionamiento de la banda.
Lo que se trabajó actualmente se ha desarrollado en base a que se tiene cierto conocimiento sobre el tema de proceso industrial, debido a que los profesores nos han demostrado como se manejan ciertos controladores en diversos ámbitos como lo es una fábrica, una casa, un trabajo, etc.

Materiales

• Alambre #22 (3m) 
• Baleros (6) 
• Cable #14 (4m)
• Chumaceras (2) 
• Cold roll (3m)  
• 2 Sensores de presencia 
• 2 Motores CD 12v 
• Pintura de aceite (2) 
• Microcontrolador Arduino Atmega 2560
• Módulo de relés 
• Polea de aluminio (4) 
• Push boton (1) 
• PTR (1) 
• Fuente reguladora de energía 12v-24v
• Soldadura (1kg) 
• Tela para la banda (1.40m)
• Tornillos (12)  

Arduino uno
El Arduino uno es una placa electrónica basada en el ATmega328P. Cuenta con 14 pines digitales de entrada / salida (de los cuales 6 se pueden utilizar como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un cristal de cuarzo de 16 MHz, una conexión USB, un conector de alimentación, una cabecera ICSP y un botón de reinicio. Contiene todo lo necesario para apoyar el microcontrolador; simplemente conectarlo a un ordenador con un cable USB o darle poder con un adaptador de CA o la batería a CC para empezar. Se puede trabajar sin preocupaciones de descomponerlo ya que si se llegara a descomponer se puede sustituir el chip con unos pocos dólares y serviría de nuevo.

Placa arduino

Características de la placa Arduino UNO

Un Arduino dispone de 14 pines que pueden configurarse como entrada o salida y a los que puede conectarse cualquier dispositivo que sea capaz de transmitir o recibir señales digitales de 0 y 5 V. También dispone de entradas y salidas analógicas. Mediante las entradas analógicas podemos obtener datos de sensores en forma de variaciones continuas de un voltaje. Las salidas analógicas suelen utilizarse para enviar señales de control en forma de señales PWM.

Características

Especificaciones del arduino

Programación de la placa Arduino UNO

El programa se implementará haciendo uso del entorno de programación propio de Arduino y se transferirá empleando un cable USB. Si bien en el caso de la placa USB no es preciso utilizar una fuente de alimentación externa, ya que el propio cable USB la proporciona, para la realización de algunos de los experimentos prácticos sí que será necesario disponer de una fuente de alimentación externa ya que la alimentación proporcionada por el USB puede no ser suficiente.

Para programar la placa es necesario descargarse de la página web de Arduino el entorno de desarrollo (IDE). Se dispone de versiones para Windows y para MAC, así como las fuentes para compilarlas en LINUX.

Arduino

Lo primero que tenemos que hacer para comenzar a trabajar con el entorno de desarrollo de Arduino es configurar las comunicaciones entre la placa Arduino y el PC. Para ello deberemos abrir en el menú “Tools” la opción “Serial Port”. En esta opción deberemos seleccionar el puerto serie al que está conectada nuestra placa. En Windows, si desconocemos el puerto al que está conectado nuestra placa podemos descubrirlo a través del Administrador de dispositivos (Puertos COM & LPT/ USB Serial Port).

El primer paso para comprobar que todo lo que hemos hecho hasta ahora está bien y familiarizarnos con el interfaz de desarrollo, es abrir uno de los ejemplos. Se recomienda abrir el ejemplo “Blink”. Para ello debemos acceder a través del menú File ( Sketchbook ( Examples ( Digital ( Blink.

El ejemplo “Blink” lo único que hace es parpadear un LED que está colocado en el pin número 13 de la placa. Vamos a ver qué hay que hacer para subir el programa a la placa Arduino. Primero comprobamos que el código fuente es el correcto. Para ello pulsamos el botón de verificación de código que tiene forma de triángulo inclinado 90 grados Si todo va bien deberá aparecer un mensaje en la parte inferior de la interfaz indicando “Done compiling”. Una vez que el código ha sido verificado procederemos a cargarlo en la placa. Para ello tenemos que pulsar el botón de reset de la placa e inmediatamente después pulsar el botón que comienza la carga

Durante la carga del programa, en la placa USB, se encenderán los LED que indican que se están enviando y recibiendo información por el puerto serie: TX/RX. Si todo se ha realizado correctamente debe aparecer el mensaje “Done uploading”. Ahora tan sólo queda esperar unos 8 segundos aproximadamente para comprobar que todo ha salido bien. Si el led colocado en el pin 13 de la placa se enciende y se apaga cada segundo entonces todo ha ido bien. Por fin tenemos todo listo para empezar a trabajar con la placa Arduino.

La estructura básica de programación de Arduino es bastante simple y divide la ejecución en dos partes: setup y loop. Setup() constituye la preparación del programa y loop() es la ejecución. En la función Setup() se incluye la declaración de variables y se trata de la primera función que se ejecuta en el programa. Esta función se ejecuta una única vez y es empleada para configurar el pinMode (p. ej. Si un determinado pin digital es de entrada o salida) e inicializar la comunicación serie. La función loop() incluye el código a ser ejecutado continuamente (leyendo las entradas de la placa, salidas, etc.).

Código de arduino

Motor 12v

. Codificador posible
· condensadores o varister interna.
· DC Voltaje Del Motor y ajuste de la velocidad enrollando el cambio
· modificación de longitud del eje del motor
· configuración modificación del eje (plana, agujero, moleteado, eje trasero etc.)
· montaje de engranajes, vibradores, polea, etc.
· Ball bearing disponible.

tensión nominal	12 v
par nominal	3n. m
corriente sin carga	≤ 2a
velocidad sin carga	80±10rpm
corriente nominal	≤ 8a
velocidad nominal	55±15rpm
stall actual	≤25a
par máximo	≥9n. m
ruido	≤ 55db
potencia máxima	25 w

Motor 12v

Módulo de relevadores

Activa cargas de AC/DC de alto voltaje y corriente fácilmente con esta placa de potencia de 8 Relays.

Puedes utilizarlo directamente con las salidas de Arduino o cualquier Microcontrolador que tenga salidas desde 3.3V-5V.

La activación de los Relays es por medio de optoacopladores, por lo cual son activados con un  estado bajo (0 lógico GND), alta inmunidad al ruido eléctrico, rápida respuesta, protección de circuito por medio de diodos.

Los Relays de la placa soportan cargas de AC hasta 250VAC/10A y de DC hasta 30VDC/10A. Además de contar con clemas de tornillo para fácil conexión y Leds de actividad ON/OFF para cada Relay.

·         Entradas Optoacopladas.

·         Alta inmunidad al ruido eléctrico.

·         Protección de circuito por Diodos.

·         Canales de salida: 8.

·         Voltaje de operación: 5VDC.

·         Salidas con soporte de hasta 250VAC/10A o 30VDC/10A.

Módulo de relés

Conclusión 

El proyecto realizado resulto bueno, debido a que mostramos un proceso industrial con la realización de una banda transportadora que se manejara automáticamente con un controlador que en este caso utilizamos un microcontrolador arduino. Mostramos como la banda transportaba las cosas que uno ponía encima de ella y las contaba para que así en el momento que se cuente la cantidad deseada de objetos se detenga y avance otra caja vacía automáticamente, para que se detecte en el lugar de la caja anterior para que se inicie el conteo de nuevo y así sucesivamente.

            Realizar este proyecto nos deja más en claro cuál es el funcionamiento de un proceso industrial en una fábrica y que beneficios nos deja, al igual nos enseñó más sobre temas de procesos automáticos.

            Vimos como las bandas transportadoras que fue el proyecto que realizamos son de gran utilidad en las fábricas para la rápida trasladación de cierta cantidad de objetos que a su vez pueden ser pesados y que una persona no puede cargar. Es bueno conocer estos temas para que nosotros podamos realizarlo y en el momento que lleguemos a terminar nuestra carrera como ingenieros podremos demostrarlo con lo que aprendimos.

            Se recomienda que al realizar las conexiones a la placa arduino se haga sin estar conectadas a la corriente, al igual que el momento de soldar la estructura tener cuidado para evitar accidentes, también no inhalar cuando se pinte la estructura, otra recomendación es no poner los dedos donde se encuentra el motor con una banda.

Referencias bibliográficas

·         http://www.ingenieriaindustrialonline.com/herramientas-para-el-ingeniero-industrial/procesos-industriales/

·         https://es.wikipedia.org/wiki/Cinta_transportadora

·         http://www.instrumentacionycontrol.net/cursos-libres/automatizacion/control-motores-electr/item/631-botoneras-y-interruptores-de-posicion-o-de-final-de-carrera-o-limit-switch.html#sthash.vqYnRobo.dpuf

·         http://windows.microsoft.com/es-xl/windows/what-is-driver#1TC=windows-7

·         http://www.coldfire-electronica.com/esp/item/150/modulo-de-relevadores-relays-8-canales-5v-arduino

·         http://spanish.alibaba.com/product-gs/window-motor-specification-car-window-motor-60417318352.html