El documento describe los conceptos básicos de la automatización, incluyendo los tipos (mecanización, control automático y automatización) y clases (fija, programable y flexible). También cubre temas como sensores, actuadores, maquinaria convencional, maquinaria automática, control numérico, sistemas de calidad y controles lógicos programables.

2. 1.1 Conceptos básicos
1.2 Tipos de automatización
1.3 Clases de automatización

3. Fundamentos y conceptos básicos
Mecanización
Consiste en proveer a operadores humanos con maquinas para ayudarles
con los requerimientos físicos del trabajo
Control Automático
Es un control que actúa sólo, sin intervención humana. La mayoría de los
actuales sistemas de control industrial no podrían funcionar si dependieran
de operadores humanos.
Automatización
Es el desempeño de operaciones automáticas dirigidas por medio de
comandos programados con una medición automática de la
acción, retroalimentación y toma de decisiones.

4. Robot:
Es un conjunto de mecanismos y componentes electrónicos para realizar tareas
especificas.
Robótica:
Es la que se encarga de crear tecnológicamente robot para realizar tareas en
áreas de aplicación donde el ser humano no puede interactuar
Mecánica:
Es una rama de la física que estudia los movimientos y la fuerza que interactúa
Maquina:
Conjunto de mecanismos que realiza un trabajo especifico ya sea mecánico o
eléctrico
Virtual:
Es lo que no se representa físicamente o no es real pero se puede visualizar
pero no tocar

5. Programación:
Ordenador de secuencia automática para realizar instrucciones especificas
Sistema:
Es el que procesa una entrada de datos para darme un resultado de salida
Diseño:
Se defina como la creación de un boceto para el fin deseado
Aparato:
Conjunto de piezas mecánico eléctrica que realizan un trabajo
Inteligencia Artificial:
Algo que se realiza que no existe que puede realizar una tarea (que funcione)
Tecnología:
Es la utilización de los elementos mas avanzados y sofisticados que se
utilizan en diferentes áreas que aplica los conocimientos utilizados
científicamente

6. Tipos de Automatización.
Existen cinco formas de automatizar en la industria moderna, de modo que se
deberá analizar cada situación a fin de decidir correctamente el esquema más
adecuado.
Los tipos de automatización son:
Control Automático de Procesos
El Procesamiento Electrónico de Datos
La Automatización Fija
El Control Numérico Computarizado
La Automatización Flexible.

7. Clases de automatización
Automatización fija:
Se utiliza cuando el volumen de producción es muy alto, y por tanto se puede
justificar económicamente el alto costo del diseño de equipo especializado
para procesar el producto, con un rendimiento alto y tasas de producción
elevadas.
Automatización programable:
Se emplea cuando el volumen de producción es relativamente bajo y hay una
diversidad de producción a obtener. En este caso el equipo de producción es
diseñado para adaptarse a la variaciones de configuración del producto; ésta
adaptación se realiza por medio de un programa (Software).
Automatización flexible:
Es más adecuada para un rango de producción medio. Estos sistemas
flexibles poseen características de la automatización fija y de la
automatización programada.
Los sistemas flexibles suelen estar constituidos por una serie de estaciones
de trabajo interconectadas entre si por sistemas de almacenamiento y
manipulación de materiales, controlados en su conjunto por una
computadora.

8. Ramas de la robótica
Ramas de la informática
Orientada a la creación de maquinas (robot) que realiza funciones mecánicas
- La robótica es la ciencia y la tecnología de los robots. Se ocupa del diseño,
manufactura y aplicaciones de los robots.
- Es una ciencia que se encarga de crear maquinas capaces de imitar al hombre
en la realización de diversas actividades o trabajos principalmente a través de la
I.A.
Áreas de robótica
Se ha descubierto un gran campo de aplicación para esta rama de la tecnología.
Se sabe que aun quedan muchos avances por dar en esta rama.
Tenemos oportunidades en los campos de:
Medicina Óptica
Aeronáutica Telecomunicaciones
Automotriz
Automatización

9. Robótica Industrial
La robótica industrial hace uso de robots
para la ejecución de procesos industriales, y
tareas repetitivas (la automatización cabe
dentro de esto).
Forma mas
común de los
robots industriales

10. Robótica de Exploración
Sus principal objetivo: Llegar a donde el
hombre no puede.
Robots para explorar las
superficies de otros planetas.
Aviones auto teledirigidos
Peces robóticos con cámaras integradas.

11. Robótica de Servicio
Robots creados con la finalidad de servir o ayudar a
personas en sus labores.
Existen una gran variedad de robot
de servicio ya que dentro de este
campo
vuelven a entrar los robots
espaciales de exploración etc.,
pero estos tienen como finalidad
solo servir. Están dotados
normalmente de uno o mas brazos
independientes
Van desde: robots aspiradora para
uso doméstico, robots quirúrgicos
y de asistencia quirúrgica; robots
para personas discapacitadas etc.

12. Robótica Humanoide
La robótica humanoide
no es más que la
construcción de Robots
con formas iguales o
Muy similares a las
humanas que puedan
desempeñar funciones
como caminar, manipular
objetos entre muchas otras
funciones propias de los humanos.

13. Ramas o clasificación de la robótica
1ª Generación
Manipuladores: son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo
sistema de control bien manual, de secuencia, fija o variable.
2ª Generación
Robots de aprendizaje: Repiten una secuencia de movimientos que ha sido
ejecutada previamente por un operador humano.
3ª Generación
Robots con control sensorizado. El controlador es una computadora que ejecuta
las órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice los
movimientos necesarios.
4ª Generación
Robots inteligentes. Son similares a los anteriores, pero además poseen
sensores que envían información a la computadora de control sobre el estado
del proceso. Esto permite una toma inteligente de decisiones y el control del
proceso en tiempo real.

14. Leyes de la robótica
0.- Un robot no puede causar daño a la humanidad o, por inacción, permitir que
la humanidad sufra daño.
1.- Un robot no debe dañar a un ser humano o por su inacción dejar que un ser
humano sufra dañado.
2.- Un robot debe obedecer las ordenes que le son dadas por un ser humano,
excepto cuando estas ordenes están en oposición con la primera ley
3.- Un robot debe proteger su propia existencia. Hasta donde esta protección no
este en conflicto con la primera y segunda ley

15. Robótica
Mecánica Electrónica Informática Matemáticas Inteligencia Artificial
Lenguaje de
Mecanismo Electricidad Todas Software
programación
Resistencia de
Circuitos electrónicos Sistemas operativos Hardware
materiales
Dispositivos
Actuadores Calculo numérico
electrónicos
Metodología e
Diseño eléctrico
ingeniería de software

16. Ramas de la Mecánica
Mecánica clásica. Es la rama de la física que estudia los fenómenos relacionados
con el movimiento de los cuerpos. Microscopio a velocidades muy pequeñas en
comparación de la velocidad de la luz.
Mecánica del continuo. Tarata la física de los solidos, de formación, ecuaciones de onda
Mecánica Cuántica: Trata la física de lo pequeño.. Por ejemplo de un electrón.
Mecánica Relativista: Trata la física de grandes velocidades (cercanas a la luz)
Mecánica Estadística: Ve la relación cuando hay "muchas partículas". Explica la
termodinámica, y el comportamiento de las partículas en conjunto como fotones,
electrones, gases, etc.
Mecánica analítica: es una formulación matemática abstracta sobre la mecánica, nos
permite desligarnos de esos sistemas de referencia privilegiados y tener conceptos mas
generales al momento con el uso del calculo de variaciones.

17. Ramas de la Electrónica
Domótica: Es el conjunto de sistemas capaces de automatizar una vivienda,
aportando servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación, y
que pueden estar integrados por medio de redes interiores y exteriores de
comunicación.
Electrónica digital: Se encarga de sistemas electrónicos en los cuales la
información está codificada en dos únicos estados. A dichos estados se les puede
llamar "verdadero" o "falso", o más comúnmente 1 y 0.
Electro medicina: Es la especialidad de las Ciencias de la Salud que estudia y
analiza el cuidado de la Salud desde el punto de vista de la Tecnología sanitaria.
Micro controlador: Es un circuito integrado que incluye en su interior las tres
unidades funcionales de una computadora.

18. Ramas de la Matemáticas
Aritmética: Que es la rama que estudia los números y las situaciones modeladas
por ellos.
Álgebra: Estudia las cantidades generales, es decir, es una ampliación
considerable a los estudios realizados por la aritmética.
Geometría plana y del espacio: Estudia las figuras y sus propiedades, basado
en las mediciones, y caracterizaciones de su partes a través de la construcción.
Geometría analítica: Estudia las curvas y sus propiedades a través de su
caracterización algebraica correspondiente en un plano o espacio cartesiano.
Lógica: Estudia los valores de verdad de situaciones y sus equivalencias.
Cálculo: Que es quien estudia las funciones y las consecuencias de los cambios
en ellas.
Matemática aplicada: Hace referencia a todos los métodos y herramientas
matemáticas que pueden ser utilizados en el análisis o solución de problemas
pertenecientes al área de las ciencias aplicadas o sociales

19. Ramas de la Inteligencia Artificial
Sistemas Expertos (Sistemas basados en Conocimiento). Programas computacionales que
resuelven problemas que normalmente requieren del conocimiento de un especialista o
experto humano. Es un sistema capaz de tomar decisiones inteligentes interpretando
grandes cantidades de datos sobre un dominio específico de problemas.
Aprendizaje y Razonamiento Automático. Máquinas capaces de planificar, tomar
decisiones, plantear y evaluar estrategias, aprender a partir de la experiencia, auto
reprogramables, etc.
Robótica. Artefactos autónomos capaces de llevar a cabo diversas tareas mecánicas de
manera flexible e inteligente, cumpliendo con un objetivo y ajustándose al entorno
cambiante.
Procesamiento de Lenguaje Natural. Sistemas capaces de reconocer, procesar y emular el
lenguaje humano.
Visión por Computadora (Reconocimiento de patrones). Reconoce y procesa señales,
caracteres, patrones, objetos, escenas.

20. • 2.1 Sensores internos y externos, actuadores
• 2.2 Maquinas convencionales
• 2.3 Maquinas automáticas
• 2.4 Maquinas de control numérico
• 2.5 Almacenes
• 2.6 Sistemas de trasportación
• 2.7 Sistema de control de calidad
• 2.8 Controles lógicos programables

21. Sensores internos y externos,
actuadores
Sensor: Dispositivo que detecta una determinada acción externa,
temperatura, presión, etc., y la trasmite adecuadamente.
Actuadores: Genéricamente se conoce con el nombre de actuadores a los
elementos
finales que permiten modificar las variables a controlar en una instalación
automatizada.
Se trata de elementos que ejercen de interfaces de potencia, convirtiendo
magnitudes físicas, normalmente de carácter eléctrico en otro tipo de magnitud
que permite actuar sobre el medio o proceso a controlar.
Al mismo tiempo aíslan la parte de control del sistema de las cargas que
gobiernan el proceso.

22. Maquinas convencionales
Entre las maquinas convencionales tenemos:
Torno: Es una de las maquinas mas antiguas y trabajan mediante el arranque
de materiales mediante una herramienta cortante y brocas.
Taladro: Maquina herramienta donde se mecaniza la mayoría de los agujeros
que se hacen a las piezas en los talleres mecánicos.
Fresadora: Es utilizada para realizar mecanizado por arranque de viruta
mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte
denominada fresa
Tipos de fresadora
Horizontal vertical, universal
Fresadora especial, circulares
Fresadora copiadoras, de pórtico
Fresadora de puente móvil, para madera

23. Maquinas Automáticas
Una instalación, sistema o maquina automática es la que es capaz de
funcionar sin la intervención de ninguna persona, es decir, la que actúa por un
hecho determinado
En 1738 Jacques Vaucanson construyo una maquina con partes automáticas,
era un telar donde las hebras de hilo se colocaban gracias a una lamina de
papel agujereadas.
Maquinas de control numérico
Es un sistema de automatización de maquinas, herramientas que son
operadas mediante comandos programados en un medio de almacenamiento
en comparación con el mando manual mediante volantes o palancas.

24. Sistema de Control de Calidad
El sistema de control de calidad son todos los mecanismos, acciones, herramientas
que realizamos para detectar la presencia de errores.
La función del control de calidad existe primordialmente como una organización
de servicio, para conocer las especificaciones establecidas por la ingeniería
del producto y proporcionar asistencia al departamento de fabricación, para que la
producción alcance estas especificaciones.
Como tal, la función consiste en la recolección y análisis de grandes cantidades de
datos que después se presentan a diferentes departamentos para iniciar una acción
correctiva adecuada.

25. Controles Lógicos Programables
Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas
en inglés PLC (Programmable Logic Controller), es una computadora utilizada en
la ingeniería automática o automatización industrial, para automatizar
procesos electromecánicos, tales como el control de la maquinaria de la fábrica
en líneas de montaje o atracciones mecánicas.
Los PLCs son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de las
computadoras de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples señales
de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruido
eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto.
Los programas para el control de funcionamiento de la máquina se suelen
almacenar en baterías copia de seguridad o en memorias no volátiles. Un PLC es
un ejemplo de un sistema de tiempo real duro donde los resultados de salida
deben ser producidos en respuesta a las condiciones de entrada dentro de un
tiempo limitado, que de lo contrario no producirá el resultado deseado.

26. Sistemas Neumáticos
La neumática es la tecnología que emplea el aire
comprimido como modo de transmisión de la energía
necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.
El aire es un material elástico y por tanto, al aplicarle una
fuerza, se comprime, mantiene esta compresión y
devolverá la energía acumulada cuando se le permita
expandirse, según la ley de los gases ideales.

27. VENTAJAS DE LOS SISTEMAS NEUMATICOS
 El aire está prácticamente disponible en todas partes y en cantidades ilimitadas.
 El aire puede ser transportado fácilmente en tuberías, inclusive a grandes
distancias.
 El aire comprimido puede ser almacenado en un depósito y usado cuando se
requiera. También el recipiente puede ser movible.
 El aire comprimido es relativamente insensible a las fluctuaciones con la
temperatura. Esto asegura una buena operación, incluso en condiciones
extremas.
 El aire no posee propiedades explosivas, por lo que no existen riesgos de chispas.
 El aire sin lubricante es limpio. Cualquier aire sin lubricación que escape a través
de las conexiones o componentes no causa ninguna contaminación.

28. DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS NEUMATICOS
 El aire comprimido requiere buena preparación. Suciedad y condensación no
deben de estar presentes.
 No siempre es posible mantener, en el pistón, una velocidad uniforme y
constante con el aire comprimido.
 Altos niveles de ruido generado por la descarga del aire hacia la atmósfera. Este
problema ha sido ahora resuelto, con el uso de materiales con absorción de ruido
y silenciadores.
 En circuitos muy extensos se producen pérdidas de cargas considerables.
 Las presiones a las que trabajan normalmente, no permiten aplicar grandes
fuerzas.
 El aire comprimido es económico hasta ciertos requerimientos de fuerza.

29. Sistemas Hidráulicos
La palabra "Hidráulica" proviene del griego "hydro" que significa "agua", y "aulos" que
significa cañería o entubamiento, cubrió originalmente el estudio
del comportamiento físico del agua en reposo y en movimiento.
Fundamentos físicos de la hidráulica.
Fluido: Elemento en estado líquido o gaseoso, en estas páginas utilizaremos en
los sistemas neumáticos "aire comprimido y en los sistemas hidráulicos "aceites
derivados de petróleo".
Objetivo del fluido:
Transmitir potencia
Lubricar
Minimizar fugas
Minimizar pérdidas de carga
Fluidos empleados:
Aceites minerales procedentes de la destilación del petróleo
Agua – glicol
Fluidos sintéticos
Emulsiones agua – aceite

30. VENTAJAS DE LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS
 REGULACIÓN: las fuerzas pueden regularse de manera continua.
 SOBRECARGAS: se puede llegar en los elementos hidráulicos de trabajo hasta
su total parada, sin riesgos de sobrecarga o tendencia al calentamiento.
 FLEXIBILIDAD: el aceite se adapta a las tuberías y transmite fuerza como si
fuera una barra de acero.
 ELEMENTOS: los elementos son REVERSIBLES además de que se pueden
FRENAR en marcha.
 SIMPLICIDAD: hay pocas piezas en movimiento como por ejemplo: bombas,
motores y cilindros.
 MULTIPLICACIÓN DE FUERZAS: visto en la prensa hidráulica.

31. DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS
 VELOCIDAD: se obtienen velocidades bajas en los actuadores.
 LIMPIEZA: en la manipulación de los aceites, aparatos y tuberías, como el lugar
de la ubicación de la maquina; en la practica hay muy pocas maquinas
hidráulicas que extremen las medidas de limpieza.
 ALTA PRESION: exige un buen mantenimiento.
 COSTE: las bombas, motores, válvulas proporcionales y servo válvulas son
caras.