Diseño y simulación de una máquina de encajado de bobinas de cable freetox C10 y alambres (A10 y A12) por rollos de 100 [m] y 50 [m] para la empresa Nexans
El presente proyecto de grado consiste en el diseño y simulación de una máquina de encajado de bobinas de cable freetox C10 y alambres (A10 y A12) por rollos de 100 [m] y 50 [m] para la empresa Nexans; se realizó con el fin de automatizar la etapa de encajado del producto final, incrementando la efi...
- Autores:
-
Moncada Castro, Julián Felipe
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2019
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/7090
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12749/7090
- Palabra clave:
- Mechatronic
Automation
Machine
Design
Finite element analysis
Mechanization
Technological change
Automatic machinery
Electric cables
Troubleshooting
Mecatrónica
Mecanización
Cambio tecnológico
Maquinaria automática
Cables eléctricos
Localización de fallas
Automatización
Máquina
Diseño
Análisis de elementos finitos
- Rights
- openAccess
- License
- http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/
| id |
UNAB2_150b4a80322bc0c6e7a8b282eef60b53 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/7090 |
| network_acronym_str |
UNAB2 |
| network_name_str |
Repositorio UNAB |
| repository_id_str |
|
| dc.title.spa.fl_str_mv |
Diseño y simulación de una máquina de encajado de bobinas de cable freetox C10 y alambres (A10 y A12) por rollos de 100 [m] y 50 [m] para la empresa Nexans |
| dc.title.translated.eng.fl_str_mv |
Design and simulation of a machine for the packaging of freetox C10 cable coils and wires (A10 and A12) for rolls of 100 [m] and 50 [m] for the company Nexans |
| title |
Diseño y simulación de una máquina de encajado de bobinas de cable freetox C10 y alambres (A10 y A12) por rollos de 100 [m] y 50 [m] para la empresa Nexans |
| spellingShingle |
Diseño y simulación de una máquina de encajado de bobinas de cable freetox C10 y alambres (A10 y A12) por rollos de 100 [m] y 50 [m] para la empresa Nexans Mechatronic Automation Machine Design Finite element analysis Mechanization Technological change Automatic machinery Electric cables Troubleshooting Mecatrónica Mecanización Cambio tecnológico Maquinaria automática Cables eléctricos Localización de fallas Automatización Máquina Diseño Análisis de elementos finitos |
| title_short |
Diseño y simulación de una máquina de encajado de bobinas de cable freetox C10 y alambres (A10 y A12) por rollos de 100 [m] y 50 [m] para la empresa Nexans |
| title_full |
Diseño y simulación de una máquina de encajado de bobinas de cable freetox C10 y alambres (A10 y A12) por rollos de 100 [m] y 50 [m] para la empresa Nexans |
| title_fullStr |
Diseño y simulación de una máquina de encajado de bobinas de cable freetox C10 y alambres (A10 y A12) por rollos de 100 [m] y 50 [m] para la empresa Nexans |
| title_full_unstemmed |
Diseño y simulación de una máquina de encajado de bobinas de cable freetox C10 y alambres (A10 y A12) por rollos de 100 [m] y 50 [m] para la empresa Nexans |
| title_sort |
Diseño y simulación de una máquina de encajado de bobinas de cable freetox C10 y alambres (A10 y A12) por rollos de 100 [m] y 50 [m] para la empresa Nexans |
| dc.creator.fl_str_mv |
Moncada Castro, Julián Felipe |
| dc.contributor.advisor.spa.fl_str_mv |
Rueda Sánchez, Oscar Eduardo Roa Prada, Sebastián |
| dc.contributor.author.spa.fl_str_mv |
Moncada Castro, Julián Felipe |
| dc.contributor.cvlac.*.fl_str_mv |
Rueda Sánchez, Oscar Eduardo [0000100258] Roa Prada, Sebastián [0000295523] |
| dc.contributor.googlescholar.*.fl_str_mv |
Roa Prada, Sebastián [xXcp5HcAAAAJ] |
| dc.contributor.orcid.*.fl_str_mv |
Rueda Sánchez, Oscar Eduardo [0000-0001-6147-5980] Roa Prada, Sebastián [0000-0002-1079-9798] |
| dc.contributor.scopus.*.fl_str_mv |
Roa Prada, Sebastián [24333336800] |
| dc.contributor.researchgate.*.fl_str_mv |
Rueda Sánchez, Oscar Eduardo [Oscar-Sanchez-37] Roa Prada, Sebastián [Sebastian_Roa-Prada] |
| dc.subject.keywords.eng.fl_str_mv |
Mechatronic Automation Machine Design Finite element analysis Mechanization Technological change Automatic machinery Electric cables Troubleshooting |
| topic |
Mechatronic Automation Machine Design Finite element analysis Mechanization Technological change Automatic machinery Electric cables Troubleshooting Mecatrónica Mecanización Cambio tecnológico Maquinaria automática Cables eléctricos Localización de fallas Automatización Máquina Diseño Análisis de elementos finitos |
| dc.subject.lemb.spa.fl_str_mv |
Mecatrónica Mecanización Cambio tecnológico Maquinaria automática Cables eléctricos Localización de fallas |
| dc.subject.proposal.spa.fl_str_mv |
Automatización Máquina Diseño Análisis de elementos finitos |
| description |
El presente proyecto de grado consiste en el diseño y simulación de una máquina de encajado de bobinas de cable freetox C10 y alambres (A10 y A12) por rollos de 100 [m] y 50 [m] para la empresa Nexans; se realizó con el fin de automatizar la etapa de encajado del producto final, incrementando la eficiencia de la producción y eliminando la necesidad de un operario. Se hizo una investigación previa utilizando la metodología en V, la cual, está orientado en la presentación grafica del ciclo de vida de un proyecto, dicha metodología la compone también el análisis de la información recopilada, selección de la alternativa de solución y la evaluación de la solución técnica; elementos necesarios para la solución del proyecto. Se diseño una máquina en el software SolidWorks cumpliendo los estándares ingenieriles para el buen funcionamiento y las especificaciones de la empresa Nexans como el área máxima disponible a utilizar. Para la validación de los materiales se elaboraron análisis por elementos finitos en el software ANSYS para cada uno de los subconjuntos compuestos por la máquina, con el fin de determinar el factor de seguridad óptimo para su construcción. Se elaboro una propuesta de automatización comprobando el diseño, los sensores y los actuadores neumáticos y eléctricos utilizando una simulación conectando TIA portal, LabVIEW y SolidWorks, con el fin de determinar si la propuesta de automatización cumple con los requerimientos de la máquina. Finalizando este proyecto podrán observar las conclusiones y recomendaciones previas de un respectivo análisis e interpretación obtenidos de los diferentes resultados proporcionados por las simulaciones realizadas. |
| publishDate |
2019 |
| dc.date.issued.none.fl_str_mv |
2019 |
| dc.date.accessioned.none.fl_str_mv |
2020-07-29T02:58:12Z |
| dc.date.available.none.fl_str_mv |
2020-07-29T02:58:12Z |
| dc.type.driver.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| dc.type.local.spa.fl_str_mv |
Trabajo de Grado |
| dc.type.coar.none.fl_str_mv |
http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f |
| dc.type.redcol.none.fl_str_mv |
http://purl.org/redcol/resource_type/TP |
| format |
http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f |
| dc.identifier.uri.none.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/20.500.12749/7090 |
| dc.identifier.instname.spa.fl_str_mv |
instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB |
| dc.identifier.reponame.spa.fl_str_mv |
reponame:Repositorio Institucional UNAB |
| dc.identifier.repourl.spa.fl_str_mv |
repourl:https://repository.unab.edu.co |
| url |
http://hdl.handle.net/20.500.12749/7090 |
| identifier_str_mv |
instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB reponame:Repositorio Institucional UNAB repourl:https://repository.unab.edu.co |
| dc.language.iso.spa.fl_str_mv |
spa |
| language |
spa |
| dc.relation.references.spa.fl_str_mv |
[1]. CPK. (2017). Obtenido de DNC: http://dncpackaging.com/es/máquinaria-packaging/encajado/ 2]. Automatización en la caja de cartón. (s.f.). Obtenido de ULMA: https://www.ulmapackaging.com/máquinas-de-envasado/soluciones-integrales/automatizacion-en-caja-de-carton [3]. NET 2 Máquina de encajado de mallas. (s.f.). Obtenido de IPLA Industrial Automation: http://www.ipla.es/cmsupload/catalogo/pdf/Encajadora_de_mallas_NET2_ES_web.es.pdf [4]. Encajadoras Robotizadas. (s.f.). Obtenido de Duetti packaging: http://www.duettipackaging.com/es/soluciones/encajado/encajadoras-robotizadas/ [5]. Encajadora por caída. (s.f.). Obtenido de Duetti packaging: http://www.duettipackaging.com/es/soluciones/encajado/encajadora-por-caida/ [6]. Marco Aurelio Pérez Vargas, J. P. (2005). Diseño y simulación de una máquina automatizada para el sellado de dos tipos de caja para la industria cosmética. Bogotá. [7]. Autómatas programables. (s.f.). Obtenido de Universidad de Oviedo: http://isa.uniovi.es/docencia/iea/teoria/plc_resumen.pdf [8]. La automatización y sus aplicaciones en la industria. (2018). Obtenido de MILENIO: http://www.milenio.com/opinion/varios-autores/universidad-tecnologica-del-valle-del-mezquital/la-automatizacion-y-sus-aplicaciones-en-la-industria [9]. Aplicaciones de la automatización. (2016). Obtenido de https://canaleslicla.files.wordpress.com/2013/10/capitulo2.pdf [10]. Madrid, D. d. (s.f.). Obtenido de Bandas Transportadoras: http://ocw.uc3m.es/ingenieria-mecanica/ingenieria-de-transportes/material-de-clase-1/bandas_transportadoras.pdf [11]. Modulares, D. T. (s.f.). Habasit. Obtenido de Habasit: http://www.habasit.com/es/bandas-modulares.htm [12]. Guide, T. B. (s.f.). Habasit. Obtenido de Habasit: http://www.habasit.com/es/correas-dentadas.htm 13]. El Aluminio. (2015). Obtenido de Clase Construcción y Estructura: http://wiki.ead.pucv.cl/images/8/8e/Clase_2_construcci%C3%B3n_1_n%C3%A1utica_2015_Aluminio_2.pdf [14]. Ventajas y usos de los perfiles de aluminio. (2012). Obtenido de Ferretería Florencia: http://www.ferreteriaflorencia.com/ventajas-de-los-perfiles-de-aluminio [15]. Clasificación de los aceros. (s.f.). Obtenido de normas SAE: https://usuarios.fceia.unr.edu.ar/~adruker/Clasificaci%F3n%20de%20aceros%20Mat%20y%20Pro.pdf [16]. Hermida, É. (2011). Polímeros. Autónoma de Buenos Aires. [17]. Tornillo. (2018). Obtenido de Definición.DE: https://definicion.de/tornillo/ [18]. Tornillo. (22 de 08 de 2018). Obtenido de Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Tornillo#Tipos_de_tornillos [19]. Tipos de soldadura. (2018). Obtenido de TIPOSDE.EU: https://tiposde.eu/tipos-de-soldadura/ [20]. Cintas adhesivas: Tipos y Aplicaciones. (2018). Obtenido de trayma: https://www.trayma.es/tipos-de-cinta-adhesiva/#Cinta_de_una_cara [21]. Adhesivo Hot Melt. (31 de Julio de 2012). Obtenido de Tecnología de los Plásticos: http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com/2012/07/adhesivos-hot-melt.html [22]. F. Torres, C. (s.f.). Sensores y detectores. Obtenido de https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/18433/1/Tema%202_Sensores%20y%20Detectores.pdf [23]. Sensores de proximidad. (s.f.). Obtenido de Autonics: http://dominion.com.mx/descargas/sensores-de-proximidad.pdf [24]. Sensores capacitivos. (2018). Obtenido de TURCK: http://pdb2.turck.de/mx/DE/groups/000000120001ef6600010023 [25]. PLC (Controlador Lógico Programable). (2018). Obtenido de Logicbus: http://www.logicbus.com.mx/plc.php [26]. Villajulca, J. C. (8 de septiembre de 2012). Estructura de un PLC: Unidad de procesamiento y fuente. Obtenido de Instrumentación y control: https://instrumentacionycontrol.net/estructura-de-un-plc-unidad-de-procesamiento-y-fuente/ [27]. Villajulca, J. C. (12 de septiembre de 2012). Estructura de un PLC: módulos o interfaces de entrada y salida. Obtenido de Instrumentación y control: https://instrumentacionycontrol.net/estructura-de-un-plc-modulos-o-interfaces-de-entrada-y-salida-es/ [28]. Villajulca, J. C. (17 de septiembre de 2012). Programación de PLC: Las memorias internas. Obtenido de Instrumentación y control: https://instrumentacionycontrol.net/programacion-de-plcs-las-memorias-internas/ [29]. Valencia, N. (26 de 11 de 2014). Tipos de programación para autómatas. Obtenido de Drouiz: https://www.drouiz.com/blog/2014/11/26/tipos-de-programacion-para-plc/ [30]. Actuadores neumáticoS. (s.f.). Obtenido de J.Garrigós: http://platea.pntic.mec.es/~jgarrigo/1bch/archivos/3eva/7_actuadores_neumaticos.pdf [31]. ¿Qué son los actuadores electrónicos? (2018). Obtenido de 330ohms: https://blog.330ohms.com/2013/10/14/que-son-los-actuadores-electronicos/ [32]. Paúl Marcelo Manzano, F. J. (2013). Diseño y construcción de una máquina selladora y codificadora automática de alimentación manual para la empresa Das Leben. Sangolqui. 33]. AUTOR. (2019). Julián Felipe Moncada Castro. Bucaramanga. [34]. Packaging. (s.f.). Máquina Selladora para Cajas YK-05. Obtenido de Packaging: http://www.packagingmachinery.com.es/carton-sealer.html [35]. circunferencia, L. d. (s.f.). Longitud de un arco de circunferencia. Obtenido de Matemática: https://miprofe.com/longitud-de-un-arco-de-circunferencia/ [36]. Festo. (2019). Técnicas de vacío. Obtenido de Festo: https://www.festo.com/cms/es-co_co/9814.htm [37]. Festo. (s.f.). Técnicas de vacío. Obtenido de Festo: https://www.festo.com/cat/es-co_co/products [38]. transmisión, G. S. (s.f.). HepcoMotion. Obtenido de HepcoMotion: https://www.hepcomotion.com/es/contacto/ [39]. Life, 3. S. (2017). Instructions and Parts List 3M. Obtenido de 3M: file:///Users/juliancastro/Downloads/multimedia%20(1).pdf [40]. Nord. (2015). Reductor de sinfín monobloque. Obtenido de Nord: https://www.nord.com/cms/es/product_catalogue/geared_motors/worm_geared_motors/pdp_worm_geared_motors_1513.jsp [41]. Nord. (2015). Reductores de sinfín Si Universal. Obtenido de Nord: https://www.nord.com/cms/es/product_catalogue/geared_motors/worm_geared_motors/pdp_worm_geared_motors_1544.jsp OEM. (2019). Motor monofásico de inducción. Obtenido de OEM: https://spanish.alibaba.com/product-detail/220v-50hz-single-phase-ac-induction-gear-motor-60670170214.html 43]. Condiciones de utilización, a. y. (diciembre de 2016). FESTO. Obtenido de FESTO: https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/334159/Techinfo_es.pdf [44]. FESTO. (s.f.). Actuadores neumáticos. Obtenido de FESTO: https://www.festo.com/cat/es-co_co/products [45]. diferencia, S. S.-1. (s.f.). SIEMENS. Obtenido de SIEMENS: https://w5.siemens.com/spain/web/es/industry/automatizacion/sce_educacion/Documentacion-Didactica/Documents/SIMATIC%20S71200R.pdf [46]. Vistronica. (2016). Sensores de proximidad. Obtenido de https://www.vistronica.com/proximidad-y-distancia/ |
| dc.rights.uri.*.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/ |
| dc.rights.local.spa.fl_str_mv |
Abierto (Texto Completo) |
| dc.rights.accessrights.spa.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
| dc.rights.creativecommons.*.fl_str_mv |
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia |
| rights_invalid_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/ Abierto (Texto Completo) http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.mimetype.spa.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.coverage.spatial.spa.fl_str_mv |
Bucaramanga (Santander, Colombia) |
| dc.publisher.grantor.spa.fl_str_mv |
Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB |
| dc.publisher.faculty.spa.fl_str_mv |
Facultad Ingeniería |
| dc.publisher.program.spa.fl_str_mv |
Pregrado Ingeniería Mecatrónica |
| institution |
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB |
| bitstream.url.fl_str_mv |
https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/7090/1/2019_Tesis_%20Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdf https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/7090/2/2019_Licencia_%20Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdf https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/7090/3/license.txt https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/7090/4/2019_Tesis_%20Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdf.jpg https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/7090/5/2019_Licencia_%20Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdf.jpg |
| bitstream.checksum.fl_str_mv |
be5f3eda44fb4e552ff438c0eb977f04 9ca3b6e104ad64313e8279d098bbc438 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 dcb2363b0121064c4644c3b1bd2b600a 5fb3cafad4ea366a4ebd3fca9d8762e2 |
| bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositorio Institucional | Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB |
| repository.mail.fl_str_mv |
repositorio@unab.edu.co |
| _version_ |
1814277519938945024 |
| spelling |
Rueda Sánchez, Oscar EduardoRoa Prada, SebastiánMoncada Castro, Julián FelipeRueda Sánchez, Oscar Eduardo [0000100258]Roa Prada, Sebastián [0000295523]Roa Prada, Sebastián [xXcp5HcAAAAJ]Rueda Sánchez, Oscar Eduardo [0000-0001-6147-5980]Roa Prada, Sebastián [0000-0002-1079-9798]Roa Prada, Sebastián [24333336800]Rueda Sánchez, Oscar Eduardo [Oscar-Sanchez-37]Roa Prada, Sebastián [Sebastian_Roa-Prada]Bucaramanga (Santander, Colombia)2020-07-29T02:58:12Z2020-07-29T02:58:12Z2019http://hdl.handle.net/20.500.12749/7090instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABreponame:Repositorio Institucional UNABrepourl:https://repository.unab.edu.coEl presente proyecto de grado consiste en el diseño y simulación de una máquina de encajado de bobinas de cable freetox C10 y alambres (A10 y A12) por rollos de 100 [m] y 50 [m] para la empresa Nexans; se realizó con el fin de automatizar la etapa de encajado del producto final, incrementando la eficiencia de la producción y eliminando la necesidad de un operario. Se hizo una investigación previa utilizando la metodología en V, la cual, está orientado en la presentación grafica del ciclo de vida de un proyecto, dicha metodología la compone también el análisis de la información recopilada, selección de la alternativa de solución y la evaluación de la solución técnica; elementos necesarios para la solución del proyecto. Se diseño una máquina en el software SolidWorks cumpliendo los estándares ingenieriles para el buen funcionamiento y las especificaciones de la empresa Nexans como el área máxima disponible a utilizar. Para la validación de los materiales se elaboraron análisis por elementos finitos en el software ANSYS para cada uno de los subconjuntos compuestos por la máquina, con el fin de determinar el factor de seguridad óptimo para su construcción. Se elaboro una propuesta de automatización comprobando el diseño, los sensores y los actuadores neumáticos y eléctricos utilizando una simulación conectando TIA portal, LabVIEW y SolidWorks, con el fin de determinar si la propuesta de automatización cumple con los requerimientos de la máquina. Finalizando este proyecto podrán observar las conclusiones y recomendaciones previas de un respectivo análisis e interpretación obtenidos de los diferentes resultados proporcionados por las simulaciones realizadas.1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 21 2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................. 22 3 JUSTIFICACIÓN ............................................................................................. 23 4 OBJETIVOS .................................................................................................... 24 5 ESTADO DEL ARTE ...................................................................................... 25 5.1 CPK ......................................................................................................... 25 5.2 ULMA D12H ............................................................................................ 26 5.3 NET 2 (Máquina de encajado de mallas) ................................................. 28 5.4 DUETII PACKAGING ............................................................................... 29 5.4.1 ENCAJADORA ROBOTIZADA ............................................................ 29 5.4.2 ENCAJADORA POR CAÍDA ................................................................ 30 5.5 PROYECTO DE GRADO “DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UNA MÁQUINA AUTOMATIZADA PARA EL SELLADO DE DOS TIPOS DE CAJA PARA LA INDUSTRIA COSMÉTICA” ................................................................................. 31 6 METODOLOGÍA ............................................................................................. 32 6.1 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN RECOPILADA ................................... 37 6.2 SELECCIONAMIENTO DE ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN ................... 38 6.3 EVALUACIÓN DE SOLUCIÓN TÉCNICA ............................................... 43 6.3.1 METODOLOGÍA DE CALIDAD QFD ................................................... 43 7 MARCO TEÓRICO ......................................................................................... 47 7.1 AUTOMATIZACIÓN................................................................................. 47 7.1.1 APLICACIONES DE LA AUTOMATIZACIÓN ...................................... 48 7.1.1.1 Automatización en invernaderos ...................................................... 48 7.1.1.2 Automatización en la industria química ............................................ 48 7.1.1.3 Automatización en la industria automotriz ........................................ 49 7.2 BANDAS TRANSPORTADORAS ............................................................ 50 7.2.1 CÁLCULOS PARA UNA BANDA TRANSPORTADORA ..................... 50 7.3 CORREAS DENTADAS .......................................................................... 60 7.3.1 CÁLCULOS PARA UNA CORREA DENTADA .................................... 61 7.4 ELEMENTOS ESTRUCTURALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA MÁQUINA........................................................................................................... 67 7.4.1 Aluminio ............................................................................................... 67 7.4.1.1 Perfiles de aluminio .......................................................................... 68 7.4.2 Acero .................................................................................................... 68 7.4.2.1 Aceros al carbono ............................................................................. 69 7.4.2.2 Aceros de fácil máquinabilidad ......................................................... 70 7.4.2.3 Aceros aleados para aplicaciones en construcciones comunes ....... 70 7.4.2.4 Aceros inoxidables ........................................................................... 70 7.4.3 Polímeros ............................................................................................. 71 7.4.4 Tornillos ............................................................................................... 71 7.4.5 Soldadura ............................................................................................. 72 7.5 ELEMENTOS PARA SELLADO .............................................................. 72 7.5.1 Cinta adhesiva ..................................................................................... 72 7.5.2 Grapas ................................................................................................. 73 7.5.2.1 Grapas para proporcionar un sellado a las cajas ............................. 73 7.5.3 Sellado termo-fundible ......................................................................... 74 7.6 SENSORES DE PROXIMIDAD ............................................................... 75 7.6.1 SENSORES INDUCTIVOS .................................................................. 75 7.6.2 SENSORES CAPACITIVOS ................................................................ 76 7.7 PLC’s ....................................................................................................... 77 7.7.1 Estructura de un PLC ........................................................................... 78 7.7.1.1 Fuente de alimentación .................................................................... 78 7.7.1.2 Unidad de procesamiento central (CPU) .......................................... 78 7.7.1.3 Módulo o interfaces de entrada y salida ........................................... 78 7.7.1.4 Unidad de programación .................................................................. 79 7.7.2 Tipos de programación para autómatas ............................................... 79 7.8 ACTUADORES NEUMÁTICOS ............................................................... 80 7.8.1 Actuadores lineales de simple efecto ................................................... 80 7.8.2 Actuadores lineales de doble efecto .................................................... 81 7.8.3 Fuerza desarrollada por un actuador lineal .......................................... 81 7.9 ACTUADORES ELÉCTRICOS ................................................................ 82 7.10 RODAMIENTO ........................................................................................ 82 8 DISEÑO DE LA ARQUITECTURA FÍSICA ..................................................... 84 8.1 DISEÑO CONCEPTUAL ......................................................................... 84 8.2 DISEÑO MECÁNICO ............................................................................... 86 8.2.1 Banda transportadora curva ................................................................. 87 8.2.1.1 Análisis para la implementación de la banda transportadora curva . 88 8.2.1.2 Análisis estático por elementos finitos estructura banda transportadora curva ..................................................................................... 100 8.2.2 Soporte paso de bobinas de cable ..................................................... 109 8.2.2.1 Análisis estático por elementos finitos soporte paso de bobinas de cable…….………………………………………………………………………….109 8.2.3 Sistema armado y traslado de cajas de cartón corrugado ................. 117 8.2.3.1 Análisis del sistema de ventosas .................................................... 117 8.2.3.2 Análisis del sistema lineal accionado por una correa dentada ....... 126 8.2.3.3 Análisis del sistema de traslado de cajas accionado por correas dentadas ....................................................................................................... 138 8.2.3.4 Análisis estático por elementos finitos estructura sistema de armado de cajas de cartón corrugado y soporte encajado de bobinas de cable ....... 144 8.2.4 Sistema sellado de cajas de cartón corrugado .................................. 159 8.2.4.1 Análisis del sistema de sellado de cajas accionado por correas dentadas ....................................................................................................... 160 8.2.4.2 Análisis estático por elementos finitos estructura sistema sellado de cajas de cartón corrugado soporte inferior y superior. .................................. 167 8.2.5 Soporte cabezal de grabado de cinta adhesiva ................................. 182 8.2.5.1 Análisis estático por elementos finitos soporte cabezal de grabado de cinta adhesiva ............................................................................................... 184 8.2.6 Soporte de cajas final ......................................................................... 191 8.2.6.1 Análisis estático por elementos finitos soporte de cajas final ......... 192 9 SELECCIÓN DE LOS ACTUADORES ELÉCTRICOS Y NEUMÁTICOS ..... 199 9.1 SELECCIÓN DE LOS ACTUADORES ELÉCTRICOS .......................... 199 9.1.1 Motor banda transportadora curva ..................................................... 200 9.1.2 Motor sistema lineal accionado por una correa dentada .................... 200 9.1.3 Motor sistema de traslado de cajas accionado por correas dentadas 201 9.1.4 Motor sistema sellado de cajas de cartón corrugado ......................... 202 9.2 SELECCIÓN DE LOS ACTUADORES NEUMÁTICOS ......................... 203 9.2.1 Cilindro neumático traslado de bobinas de cable de la cinta transportadora a su respectiva caja .............................................................. 204 9.2.2 Cilindro neumático para el soporte paso de bobinas de cable ........... 210 9.2.3 Cilindro neumático selección de las cajas de cartón corrugado ......... 214 9.2.4 Cilindro neumático soporte succión de las cajas de cartón corrugado ………………………………………………………………………………217 9.2.5 Cilindro neumático soporte sistema total armado de cajas de cartón corrugado ...................................................................................................... 221 9.2.6 Cilindro neumático doblez de los pliegues de la caja de cartón corrugado ...................................................................................................... 225 10 SELECCIÓN DE INSTRUMENTACIÓN ....................................................... 229 10.1 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE ....................................... 229 11 SELECCIÓN DE SENSORES ...................................................................... 231 11.1 SENSORES CAPACITIVOS .................................................................. 231 11.2 SENSORES FINALES DE CARRERA .................................................. 232 12 RELACIÓN COSTO-BENEFICIO ................................................................. 232 13 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................ 240 14 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................. 242PregradoThe present degree project consists of the design and simulation of a machine for the packaging of freetox C10 cable coils and wires (A10 and A12) for rolls of 100 [m] and 50 [m] for the company Nexans. It was carried out in order to automate the stage of packing the final product, increase production efficiency and eliminate the need for an operator. A previous investigation was done using the V methodology, which is oriented the graphical presentation of the life cycle of a project. This methodology is made up of the analysis of the information collected, selection of the solution alternative and the evaluation of the technical solution – all of which are necessary elements for the solution of the project. A machine was designed in SolidWorks software complying with engineering standards for proper operation and the Nexans company specifications as the maximum available area to use. For the validation of the materials, finite element analyzes were prepared in the ANSYS software for each of the subsets made up of the machine, to determine the optimal safety factor for its construction. An automation proposal was developed by testing the pneumatic and electrical design, sensors, and actuators using a simulation connecting TIA portal, LabVIEW, and SolidWorks to determine if the automation proposal meets the machine's requirements. At the end of this project you will be able to observe the conclusions and previous recommendations of a respective analysis and interpretation obtained from the different results provided by the simulations carried out.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaDiseño y simulación de una máquina de encajado de bobinas de cable freetox C10 y alambres (A10 y A12) por rollos de 100 [m] y 50 [m] para la empresa NexansDesign and simulation of a machine for the packaging of freetox C10 cable coils and wires (A10 and A12) for rolls of 100 [m] and 50 [m] for the company NexansIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronicAutomationMachineDesignFinite element analysisMechanizationTechnological changeAutomatic machineryElectric cablesTroubleshootingMecatrónicaMecanizaciónCambio tecnológicoMaquinaria automáticaCables eléctricosLocalización de fallasAutomatizaciónMáquinaDiseñoAnálisis de elementos finitos[1]. CPK. (2017). Obtenido de DNC: http://dncpackaging.com/es/máquinaria-packaging/encajado/2]. Automatización en la caja de cartón. (s.f.). Obtenido de ULMA: https://www.ulmapackaging.com/máquinas-de-envasado/soluciones-integrales/automatizacion-en-caja-de-carton[3]. NET 2 Máquina de encajado de mallas. (s.f.). Obtenido de IPLA Industrial Automation: http://www.ipla.es/cmsupload/catalogo/pdf/Encajadora_de_mallas_NET2_ES_web.es.pdf[4]. Encajadoras Robotizadas. (s.f.). Obtenido de Duetti packaging: http://www.duettipackaging.com/es/soluciones/encajado/encajadoras-robotizadas/[5]. Encajadora por caída. (s.f.). Obtenido de Duetti packaging: http://www.duettipackaging.com/es/soluciones/encajado/encajadora-por-caida/[6]. Marco Aurelio Pérez Vargas, J. P. (2005). Diseño y simulación de una máquina automatizada para el sellado de dos tipos de caja para la industria cosmética. Bogotá.[7]. Autómatas programables. (s.f.). Obtenido de Universidad de Oviedo: http://isa.uniovi.es/docencia/iea/teoria/plc_resumen.pdf[8]. La automatización y sus aplicaciones en la industria. (2018). Obtenido de MILENIO: http://www.milenio.com/opinion/varios-autores/universidad-tecnologica-del-valle-del-mezquital/la-automatizacion-y-sus-aplicaciones-en-la-industria[9]. Aplicaciones de la automatización. (2016). Obtenido de https://canaleslicla.files.wordpress.com/2013/10/capitulo2.pdf[10]. Madrid, D. d. (s.f.). Obtenido de Bandas Transportadoras: http://ocw.uc3m.es/ingenieria-mecanica/ingenieria-de-transportes/material-de-clase-1/bandas_transportadoras.pdf[11]. Modulares, D. T. (s.f.). Habasit. Obtenido de Habasit: http://www.habasit.com/es/bandas-modulares.htm[12]. Guide, T. B. (s.f.). Habasit. Obtenido de Habasit: http://www.habasit.com/es/correas-dentadas.htm13]. El Aluminio. (2015). Obtenido de Clase Construcción y Estructura: http://wiki.ead.pucv.cl/images/8/8e/Clase_2_construcci%C3%B3n_1_n%C3%A1utica_2015_Aluminio_2.pdf[14]. Ventajas y usos de los perfiles de aluminio. (2012). Obtenido de Ferretería Florencia: http://www.ferreteriaflorencia.com/ventajas-de-los-perfiles-de-aluminio[15]. Clasificación de los aceros. (s.f.). Obtenido de normas SAE: https://usuarios.fceia.unr.edu.ar/~adruker/Clasificaci%F3n%20de%20aceros%20Mat%20y%20Pro.pdf[16]. Hermida, É. (2011). Polímeros. Autónoma de Buenos Aires.[17]. Tornillo. (2018). Obtenido de Definición.DE: https://definicion.de/tornillo/[18]. Tornillo. (22 de 08 de 2018). Obtenido de Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Tornillo#Tipos_de_tornillos[19]. Tipos de soldadura. (2018). Obtenido de TIPOSDE.EU: https://tiposde.eu/tipos-de-soldadura/[20]. Cintas adhesivas: Tipos y Aplicaciones. (2018). Obtenido de trayma: https://www.trayma.es/tipos-de-cinta-adhesiva/#Cinta_de_una_cara[21]. Adhesivo Hot Melt. (31 de Julio de 2012). Obtenido de Tecnología de los Plásticos: http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com/2012/07/adhesivos-hot-melt.html[22]. F. Torres, C. (s.f.). Sensores y detectores. Obtenido de https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/18433/1/Tema%202_Sensores%20y%20Detectores.pdf[23]. Sensores de proximidad. (s.f.). Obtenido de Autonics: http://dominion.com.mx/descargas/sensores-de-proximidad.pdf[24]. Sensores capacitivos. (2018). Obtenido de TURCK: http://pdb2.turck.de/mx/DE/groups/000000120001ef6600010023[25]. PLC (Controlador Lógico Programable). (2018). Obtenido de Logicbus: http://www.logicbus.com.mx/plc.php[26]. Villajulca, J. C. (8 de septiembre de 2012). Estructura de un PLC: Unidad de procesamiento y fuente. Obtenido de Instrumentación y control: https://instrumentacionycontrol.net/estructura-de-un-plc-unidad-de-procesamiento-y-fuente/[27]. Villajulca, J. C. (12 de septiembre de 2012). Estructura de un PLC: módulos o interfaces de entrada y salida. Obtenido de Instrumentación y control: https://instrumentacionycontrol.net/estructura-de-un-plc-modulos-o-interfaces-de-entrada-y-salida-es/[28]. Villajulca, J. C. (17 de septiembre de 2012). Programación de PLC: Las memorias internas. Obtenido de Instrumentación y control: https://instrumentacionycontrol.net/programacion-de-plcs-las-memorias-internas/[29]. Valencia, N. (26 de 11 de 2014). Tipos de programación para autómatas. Obtenido de Drouiz: https://www.drouiz.com/blog/2014/11/26/tipos-de-programacion-para-plc/[30]. Actuadores neumáticoS. (s.f.). Obtenido de J.Garrigós: http://platea.pntic.mec.es/~jgarrigo/1bch/archivos/3eva/7_actuadores_neumaticos.pdf[31]. ¿Qué son los actuadores electrónicos? (2018). Obtenido de 330ohms: https://blog.330ohms.com/2013/10/14/que-son-los-actuadores-electronicos/[32]. Paúl Marcelo Manzano, F. J. (2013). Diseño y construcción de una máquina selladora y codificadora automática de alimentación manual para la empresa Das Leben. Sangolqui.33]. AUTOR. (2019). Julián Felipe Moncada Castro. Bucaramanga.[34]. Packaging. (s.f.). Máquina Selladora para Cajas YK-05. Obtenido de Packaging: http://www.packagingmachinery.com.es/carton-sealer.html[35]. circunferencia, L. d. (s.f.). Longitud de un arco de circunferencia. Obtenido de Matemática: https://miprofe.com/longitud-de-un-arco-de-circunferencia/[36]. Festo. (2019). Técnicas de vacío. Obtenido de Festo: https://www.festo.com/cms/es-co_co/9814.htm[37]. Festo. (s.f.). Técnicas de vacío. Obtenido de Festo: https://www.festo.com/cat/es-co_co/products[38]. transmisión, G. S. (s.f.). HepcoMotion. Obtenido de HepcoMotion: https://www.hepcomotion.com/es/contacto/[39]. Life, 3. S. (2017). Instructions and Parts List 3M. Obtenido de 3M: file:///Users/juliancastro/Downloads/multimedia%20(1).pdf[40]. Nord. (2015). Reductor de sinfín monobloque. Obtenido de Nord: https://www.nord.com/cms/es/product_catalogue/geared_motors/worm_geared_motors/pdp_worm_geared_motors_1513.jsp[41]. Nord. (2015). Reductores de sinfín Si Universal. Obtenido de Nord: https://www.nord.com/cms/es/product_catalogue/geared_motors/worm_geared_motors/pdp_worm_geared_motors_1544.jspOEM. (2019). Motor monofásico de inducción. Obtenido de OEM: https://spanish.alibaba.com/product-detail/220v-50hz-single-phase-ac-induction-gear-motor-60670170214.html43]. Condiciones de utilización, a. y. (diciembre de 2016). FESTO. Obtenido de FESTO: https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/334159/Techinfo_es.pdf[44]. FESTO. (s.f.). Actuadores neumáticos. Obtenido de FESTO: https://www.festo.com/cat/es-co_co/products[45]. diferencia, S. S.-1. (s.f.). SIEMENS. Obtenido de SIEMENS: https://w5.siemens.com/spain/web/es/industry/automatizacion/sce_educacion/Documentacion-Didactica/Documents/SIMATIC%20S71200R.pdf[46]. Vistronica. (2016). Sensores de proximidad. Obtenido de https://www.vistronica.com/proximidad-y-distancia/ORIGINAL2019_Tesis_ Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdf2019_Tesis_ Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdfTesisapplication/pdf16447978https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/7090/1/2019_Tesis_%20Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdfbe5f3eda44fb4e552ff438c0eb977f04MD51open access2019_Licencia_ Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdf2019_Licencia_ Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdfLicenciaapplication/pdf477310https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/7090/2/2019_Licencia_%20Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdf9ca3b6e104ad64313e8279d098bbc438MD52metadata only accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/7090/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53open accessTHUMBNAIL2019_Tesis_ Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdf.jpg2019_Tesis_ Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5044https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/7090/4/2019_Tesis_%20Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdf.jpgdcb2363b0121064c4644c3b1bd2b600aMD54open access2019_Licencia_ Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdf.jpg2019_Licencia_ Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg10897https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/7090/5/2019_Licencia_%20Julian_Felipe_Moncada_Castro.pdf.jpg5fb3cafad4ea366a4ebd3fca9d8762e2MD55metadata only access20.500.12749/7090oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/70902022-02-28 16:33:17.108open accessRepositorio Institucional | Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABrepositorio@unab.edu.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 |