Componentes y Sistemas de Máquinas Industriales: Análisis Detallado

Elementos de una Máquina

Las máquinas son sistemas extraordinariamente perfectos que se componen de diversos elementos:

• Estructura: Conjunto de elementos que protegen los componentes internos y sirven de soporte.
• Motor: Dispositivo que transforma energía en movimiento mecánico, como los motores eléctricos o térmicos.
• Mecanismos: Transmiten y transforman fuerzas y movimientos.
• Circuitos: Transportan materia o energía dentro de la máquina.
• Actuadores: Elementos que ejecutan el movimiento para realizar un trabajo.
• Dispositivos de Mando, Regulación y Control: Permiten gobernar la máquina para que funcione según lo previsto.

Algunas máquinas, como las automáticas, incluyen automatismos y sistemas de control.

Tipos de Máquinas

Se diferencian por varios criterios:

Según la Tecnología

Pueden ser mecánicas, eléctricas, hidráulicas, electrónicas, etc.

Según su Complejidad

Depende del número de piezas y los efectos que producen.

Según su Nivel de Automatización

• Máquina sin Automatismos: Control manual.
• Máquina con Automatismos: Dispositivos funcionan sin intervención manual.
• Máquina de Ciclo Fijo: Repite operaciones automáticamente.
• Máquina Programable: Permite cambiar el ciclo mediante un programador.
• Máquina Inteligente: Toma decisiones y modifica su funcionamiento con sensores.

Sistemas de Control

Regulan y controlan la maquinaria para su correcto funcionamiento.

Circuitos de Control

Procesan información y generan respuestas. Pueden ser de mando o de regulación.

De Mando

La respuesta no influye en la entrada (ejemplo: una lámpara).

De Regulación

La respuesta influye en la entrada (ejemplo: sistema de calefacción con termostato).

Automatismos

Dispositivos que funcionan autónomamente bajo ciertas circunstancias.

Gatillos

Dispositivos de seguridad que retienen un mecanismo.

Relé

Automatismo con un electroimán activado por baja corriente y un interruptor controlado. Tiene dos partes: circuito de control y circuito a controlar.

Programadores

Controlan el orden y tiempo de funcionamiento de los elementos.

Programadores Mecánicos

Ejemplo: cinta de música con levas.

Programadores Electromecánicos

• De Tarjeta: Programa perforado en una tarjeta.
• De Levas: Soportes cilíndricos con levas.
• De Bote: Cinta aislante en un bote activa contactos.
• De Disco: Similar al de bote, con un disco metálico.

Chips

Circuitos integrados con miles de componentes diminutos.

Microprocesador

Chip programable que recibe órdenes y ejecuta instrucciones.

Robots

Máquinas programables que realizan operaciones en sustitución de personas, captan información y toman decisiones.

Componentes de un Robot Industrial

• Brazo Mecánico: Cuerpo, brazo, antebrazo y muñeca.
• Herramienta: Realiza tareas específicas.
• Actuadores: Provocan el movimiento de las articulaciones.
• Unidad de Control: Ordenador que controla los componentes.
• Sensores: Captan información del entorno.

Transistores

Componentes electrónicos que amplifican señales eléctricas.

Transistor Bipolar

Tiene emisor, colector y base. Controla el flujo de corriente.

Transistores NPN

Unión de dos semiconductores N con uno P en el centro.

Transistores PNP

Unión de dos semiconductores P con uno N en el centro.

Transistor como Amplificador

Ganancia = Intensidad del Colector / Intensidad de la Base.