Autòmats Programables i Tècniques de Conformació

Autòmat Programable

Un autòmat programable és un equip electrònic dissenyat per a realitzar, en temps real i en ambients industrials, automatismes combinacionals i seqüencials.

Tecnologia Cablejada

Avantatges:

• Molt útil en automatismes senzills.
• Senzilla d'implantar.
• Gran fiabilitat.

Inconvenients:

• Ocupa molt espai.
• Poc adaptable i flexible.
• No serveix per a funcions de control complexes.

Tecnologia Programada

(Inversa a la cablejada).

Programació d'Autòmats

Substituir sistemes amb relés i circuits lògics. Per això, els llenguatges de programació són molt propers als dels esquemes d'aquests circuits.

Llenguatge de programació: Símbols i textos intel·ligibles per a la unitat de programació que serveixen a l'usuari per a codificar, per a un cert autòmat, la seqüència d'ordres desitjades.

Programa d'aplicació: Seqüència d'ordres que relacionen els senyals d'entrada captats amb les accions previstes a les sortides.

• Determinar què ha de fer el sistema de control i en quin ordre.
• Identificar els senyals d'entrada i sortida.
• Representar, per mitjà d'un llenguatge genèric, el sistema de control.
• Confeccionar el programa d'aplicació amb un llenguatge de programació específic.
• Transferir el programa d'aplicació a l'autòmat.
• Provar i depurar el programa.
• Fer una còpia de seguretat.

Llenguatges de Programació

Genèric: Representacions gràfiques de seqüències d'evolució i presa de decisions de l'automatisme. Ordinograma: Utilitza una simbologia de blocs entrellaçats per línies que representen l'evolució temporal de les accions a executar.

Dispositius de Comandament

Els auxiliars de control són els encarregats d'assegurar el diàleg home-màquina.

• Polsador: Dispositius d'accionament manual que disposen d'un o més contactes que tornen a la posició inicial quan la pressió que s'exerceix sobre l'actuador cessa.
• Interruptor: Com el polsador, però que queda fix a cada posició. Poden tenir un o diversos contactes.
• Commutador: Permeten desviar el corrent elèctric que els entra cap a una de les diverses sortides que tenen.

Dispositius de Maniobra

Actuen sobre les màquines elèctriques o receptors.

• Relé electromagnètic: Contactes commutats pels camps magnètics produïts per electroimants, en repòs i treball.
• Contactor: Com el relé, però amb dos tipus de contactes diferenciats:
  • Contactes principals: Estableixen el pas de corrent del circuit de potència.
  • Contactes auxiliars: Destinats a funcions de control.
• Temporitzadors: Són relés capaços de retardar o mantenir activats els contactes durant un temps programat a partir d'un senyal de comandament.

Conformació de Materials

Conformació amb Motlle per Fosa

Introducció d'un metall fos dins d'una cavitat que conté la forma negativa de l'objecte.

Característiques: Bona fluïdesa, baixa contracció, rigidesa, resistent als esforços.

Components: Ferro colat, acer, alumini, llautó, bronze, magnesi.

Tipus

Per Gravetat

• De sorra: Només serveixen una vegada; un cop la peça s'ha solidificat, el motlle es trenca. Per a peces grosses i úniques.
• Permanent: Format per dues parts que estan unides en el procés de colada i que se separen per a extreure la peça. Serveix per a produir una gran quantitat de peces, però té un cost molt alt.
• Cera perduda: La cera s'utilitza per a fer el motlle, després es fon i l'allibera. Permet fer models complexos, amb seccions reentrants que no deixarien extreure el model de la matriu. Serveix per a peces precises.

Per Pressió

• Injecció: La colada s'injecta en el motlle a pressió. Serveixen per a fabricar peces complicades en què les exigències de tolerància són molt estrictes.
• Centrifugació: La colada es diposita en motlles giratoris i la força centrífuga fa que quedi pressionada a la paret del motlle. És idònia per a fer peces de revolució primes.

Laminatge

Es varia la forma inicial d'una peça a base de sotmetre-la a una pressió exterior capaç de deformar-la sense trencar-la. (Peces grans: deformació en calent; peces petites: deformació en fred). El laminatge consisteix a fer passar un material en calent entre dos cilindres que giren en sentits oposats i que el comprimeixen, reduint-ne la secció.

Forja

Consisteix a sotmetre el material en calent a forces de compressió per mitjà de martells mecànics fins a obtenir la forma desitjada. És la tècnica més antiga.

• Per estampació: Per mitjà d'un esforç de compressió, un metall que es troba entre dues matrius o estampes.
• Martinet: Fa servir matrius tancades. La meitat de la matriu és al martell, que puja i baixa, i l'altra meitat fa d'enclusa. Serveix per a ferreteria.
• Amb premsa: Com l'anterior, però ara canvia la força mecànica per hidràulica.
• Recalcament: Consisteix a comprimir els extrems d'una barra i fer que n'augmenti la seva secció i disminueixi la seva longitud. Serveix per a fer els caps dels cargols, claus...

Embotició

Consisteix a premsar en fred, a través d'uns motlles, planxes de metall laminat perquè adquireixin la forma de la matriu.

• Encunyació: És una variant de l'embotició que consisteix a donar la forma i, alhora, tallar la peça a través d'una matriu, per a fabricar volanderes.

Cisallament

Consisteix a tallar una peça, dividir-la en dues parts. Hi ha una ganiveta mòbil i una altra de fixa a la bancada; al mig es troba l'element que s'ha de tallar.

Plegatge

Consisteix a deformar les peces per donar-los una curvatura o provocar un plegament.

Conformació amb Arrencada de Ferritja

Consisteix a arrencar la porció del material sobrant amb una eina de tall fins a arribar a unes dimensions determinades.

Serres

S'utilitzen per a tallar el material per adequar-lo a unes formes i dimensions determinades. Inicialment es mantenia el moviment rectilini alternatiu de l'operació manual, però ara es realitza per un moviment continu més eficient.

• De cinta: Incorporen una cinta dentada que, amb un moviment continu, arrenca les ferritges de la peça a tallar amb les dents.
• Circulars: Són màquines de petites dimensions que s'utilitzen per al tall ràpid de perfils, tubs i barres amb arrencada de ferritja mitjançant un disc.

Trepant

És una màquina eina que s'utilitza per a fer forats: capçal, taula de treball, columna i base. Les broques (cos, punta, espiga, mida).

Torn

És una màquina eina que s'utilitza per a mecanitzar peces de revolució: cilíndriques, còniques, esfèriques, rosques, etc. La peça gira mentre l'eina avança i, en el contacte, es produeix l'arrencada de ferritja. Capçal, contrapunt, carros, bancada.

Fresadora

És una màquina eina que permet arrencar ferritja de forma prismàtica: superfícies planes, convexes, còncaves, etc. La peça queda immòbil sobre una taula que pot desplaçar-se en les tres direccions de l'espai, mentre que l'eina de tall gira i arrenca la ferritja. Arbre principal, taula, carro transversal, mènsula, bastidor.

Operacions:

• Ranurar: Fer un canal petit.
• Escairar: Fer un angle recte.
• Planejar: Deixar la superfície d'una peça totalment paral·lela.
• Foradar: Fer forats de precisió i engrandir forats.
• Fer caixes: Buidatge d'una superfície.
• Aixamfranar: Formar el cartell.

Rectificadora

S'utilitza en acabats superficials molt precisos. L'eina de tall que utilitza rep el nom de mola.

• Superfícies cilíndriques i còniques: Les peces que treballa provenen del torn.
• Superfícies planes: Les peces provenen de la fresadora.

Electroerosió

És el mètode més novell de tots i consisteix a erosionar els materials a mecanitzar amb l'ajut d'un efecte tèrmic i dinàmic.

El CNC

Sistema que automatitza i controla les accions d'una màquina mitjançant un ordinador. Es controlen les velocitats i els moviments, tant de l'eina com de la peça que s'ha de mecanitzar, a través d'un programa executat per un ordinador.

Avantatges:

• Procés de mecanització automàtica: Canvi automàtic d'eines, estalvi de temps, precisió, rapidesa i flexibilitat en les operacions i seguretat de funcionament, velocitat de tall constant.
• Increment notable de la producció: Autocontrol de qualitat...
• Possibilitat d'integració de moltes màquines eina en cèl·lules de fabricació flexible (FMS) per a sistemes productius automàtics.