Sistema de control y diseño eléctrico para empacadora de producto químico seco en cajas.

Abstract

Este trabajo consiste en la automatización de un proceso de empaque de bolsas de producto químico seco en cajas, para una empresa de productos químicos. El diseño de la máquina que automatizará dicho proceso inició con una visita a la empresa. En esta visita se tomaron medidas y se recolectó información necesaria para el diseño de la máquina. La información tomada indica cómo ajustar la máquina al proceso actual, que despacha las bolsas llenas de producto. Esto se hace con el propósito de minimizar la interacción del usuario con la máquina, debido al alto costo que posee el producto químico trabajado. Un requerimiento fundamental para este proceso es la adaptación a nueve diferentes tamaños de bolsas y de cajas para su embalaje. Teniendo estos datos en cuenta se procedió al diseño del sistema de control para dicha máquina. El proceso actual para el embalaje de este producto se realiza de manera manual, desde el ordenamiento de las bolsas dentro de la caja, hasta el sellado de la misma. Esto es un grave problema debido a que se trabaja con un producto de muy alto costo por lo que se tienen pérdidas pro hurtos, y se empacan pocas cajas en un largo tiempo, significando en más pérdidas para la empresa. El sistema propuesto consiste en: un módulo encargado de ordenar las bolsas dentro de la caja; un segundo módulo, trabajando simultáneamente al anterior, que arme las cajas y las ponga en posición para ser llenadas; un tercer módulo vibrador que ajuste el producto dentro de la caja para su correcto sellado; un cuarto módulo encargado de pesar la caja y agregar algún otro producto que se desee ingresar en las cajas (en este caso, cucharitas plásticas); y,un último módulo encargado de sellar la caja por completo. Como resultados se obtuvieron: dos listados, el primero con las señales de entrada y salida del PLC (con su dirección correspondiente en el programa) que ayudó en la programación del código fuente, y el segundo con los componentes eléctricos que se usarán en el sistema, en donde se brinda la información más importante de cada componente; también se obtuvieron varios diagramas, un diagrama de proceso e instrumentación en donde se puede observar la conexión neumática y eléctrica que tenga relación a los actuadores del sistema, un diagrama del tablero eléctrico donde se muestran todos los componentes principales del sistema y la ubicación de los mismos, un diagrama de la topología. Así para conocer qué componentes se tienen dedicados a este bus de campo, y un diagrama unifilar de conexiones eléctricas que detalla todas las conexiones que se deben realizar en cada uno de los componentes del sistema. También se realizó el algoritmo principal de la máquina en diagrama de flujo, en donde se describe, paso a paso, las acciones que se deben realizar para el funcionamiento de la máquina; la interfaz gráfica de usuario que se diseñó de manera sencilla e intuitiva para que el usuario la sepa utilizar sin mayor problema; y, por último, se elaboró un manual de operación de la interfaz gráfica de usuario y de lectura de diagramas para informar al usuario de cómo utilizar y conectar debidamente la máquina.