Modernizacion de maquinas industriales con Ingeniería Robótica: ejemplo práctico

Máquina con 25 años de antigüedad

Este robot poseía cuerpo mecánico de alta rigidez estructural y gran robustez (condición indispensable para intentar implantar un cerebro automatizado dentro de un cuerpo mecánico de calidad irrepetible)

Robot con cerebro (PLC y CPU) lento, obsoleto y envejecido sin repuestos disponibles en el mercado. Extremidades motoras (actuadores de movimiento) oleo-hidráulicos a través de cilindros mecánicos de presión, con bobinas, electro-válvulas y gran deposito de aceite.

Estas extremidades motoras son controladas a través del controlador electrónico (uno por eje), los cuales se comunicaban vía serie con el PLC central.

Sentidos de percepción y sensorial (sensores). Este robot contaba con cuatro sistemas de sensores, para cuatro de sus seis ejes, que consistían en la detección de tan solo cinco posiciones de los actuadores, los cuales iban situados en los contornos interiores de cada una de las cuatro electro-válvulas actuadoras sobre cada uno de los cuatro ejes accionados por actuadores oleo-hidráulicos.

Explicación del comportamiento mediante terminal HMI de membranas, muy antiguo, con comunicación MODBUS RTU de entorno totalmente cerrado y sin posibilidad de implementar más funciones, más menús y más gráficos ó registros.  

Reconversión de máquina Quimel S.L

• Se cambia por Emerson PLC ON BOARD y MCI, también de Emerson. Se cambia PLC de temperaturas Emerson y se comunica con Emerson. Se incrementa muchas veces la velocidad del cerebro.
• Se consigue incrementar la exactitud en décimas de milímetro con los servomotores e incrementamos muchas veces su velocidad.
• Se cambian las comunicaciones Ethernet, dos por cada controlador de cada uno de sus ejes, ethernet entre todos los controladores de ejes. No existe necesidad de disponer de controladores específicos para cada uno de ejes. Se comunica PLC temperaturas con CT NET a través del último controlador del último eje. Se comunica todo ethernet con HMI (ESA 20").
• Se cambian todos los sensores de los 4 ejes por encoder Sen/Cos de altísima precisión 4096 ppv.
• Se cambia HMI ESA.

Ventajas obtenidas:

• Enorme descenso del volumen y el peso total del robot al suprimir el sistema óleo-hidráulico.
• Gran ahorro en gastos de mantenimiento.
• Cumplimiento de normas ambientales ISO 14000 (Se eliminó el aceite óleo-hidráulico de los ejes motrices).
• Mayor precisión
• Mayor velocidad, IE 1588 Ethernet última generación, tiempos de sincronización nanosegundos.
• Una sola plataforma de Software CODESYS.