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1. Memoria..........................................................................................
1.1. Objetivo.......................................................................................................
1.2. Propuesta de fabricación.............................................................................
2. Pliego de condiciones.....................................................................
2.1. Leyes y normativas de obligado cumplimiento en empresas......................
2.2. Cálculos justificados....................................................................................
2.3. Elección de materiales para la fabricación..................................................
2.4. Máquinas y herramientas necesarias para la fabricación y mantenimien
to.................................................................................................................
2.5. Elección de proveedores.............................................................................
2.6. Descripción del local de fabricación............................................................
2.7. Ubicación....................................................................................................
2.8. Procedimientos de fabricación....................................................................
2.9. Plan de seguridad en la fabricación............................................................
2.10. Instrucciones de montaje............................................................................
2.11. Costes de producción..................................................................................
2.12. Plan de calidad...........................................................................................
2.13. Plan de mantenimiento...............................................................................
3. Anexos............................................................................................
3.1. Anexo I - Esquemas de distribución del local de fabricación....................
3.2. Anexo II - Planos constructivos del producto a fabricar............................
3.3. Anexo III - Manual de usuario - Instrucciones de montaje..........................
		
4. Simulación de algunos sistemas mecatrónicos............................
4.1. Funcionamiento célula de fabricación flexible (FMS).................................
4.2. Diseño y simulación para robots marca ABB..............................................
4.3. Propuesta de proyecto para la instalación de equipo electro neumático
de transferencia..........................................................................................
4.4. Diseño y simulación para fresadora CNC...................................................
5. Programas informáticos utilizados................................................
6. Fuentes de consulta.......................................................................
ÍNDICE
3
4
6
8
9
12
18
19
21
25
28
29
30
32
34
43
48
62
63
68
83
92
93
117
119
130
133
137
2
MEMORIA
1
Este proyecto tiene por objetivo presentar en la mayor totalidad posible, aquellas
habilidades alcanzadas en el período de estudios correspondientes a la titulación
de TÉCNICO SUPERIOR EN MECATRÓNICA INDUSTRIAL.
El alumno tendrá la oportunidad de plantear y adaptar su idea, además de incluir
otras habilidades para la elaboración del proyecto siguiendo como base las ins-
trucciones planteadas por el equipo educativo.
El proyecto será desarrollado en un entorno virtual, complementado con situa-
ciones reales que serán adaptadas para que la evolución del mismo sea lo más
realista posible.
El plan de formación se compone de una variedad de especialidades que darán
al futuro titulado importantes conocimientos que le permitirá afrontar cualquier
situación en:
SM
SHN
SEE
EMA
PDF
RGSM
CSM
PGMC
IS
SSM
HLC
FOL
EIE
FCT
- Sistemas Mecánicos.
- Sistemas Hidráulicos y Neumáticos.
- Sistemas Eléctricos y Electrónicos.
- Elementos de Máquinas.
- Procesos de Fabricación.
- Representación Gráfica de Sistemas Mecatrónicos.
- Configuración de Sistemas Mecatrónicos.
- Procesos y Gestión de Mantenimiento y Calidad.
- Integración de Sistemas.
- Simulación de Sistemas Mecatrónicos.
- Horas de Libre Configuración – Programación y operación en siste-
mas de control numérico – CNC.
- Formación y Orientación Laboral.
- Empresa e Iniciativa Emprendedora.
- Formación en Centro de Trabajo.
PROYECTO FIN DE CICLO.
4
1.1 OBJETIVO
El lugar de fabricación será en un entorno virtual situado en un aula remodelada
para tal fin en el IES Virgen de las Nieves. Se descartan otras posibilidades de
explotación centrándome exclusivamente el en producto propuesto.
Se excluye adoptar un nombre comercial e imagen corporativa para la estima-
ción de costes, ventas, marketing, etc.
Las máquinas y herramientas seleccionadas son exclusivamente para adaptar-
las al entorno por el cual el proyecto será desarrollado. Quedan excluidos otros
usos.
El plan de seguridad laboral queda limitado al entorno en que se desarrolla el
proyecto. Se propondrá un enlace para una información extendida de un trabajo
sobre este asunto, tiene por objetivo, globalizar y concienciar cualquier actividad
profesional a realizar de forma segura y responsable.
El plan de calidad, se concentrará en este entorno teniendo como base la ISO
9000 y sus variantes. También se añade de forma compacta el reciclado de ma-
teriales y preparación de residuos contaminantes.
El plan de mantenimiento, expondrá de forma genérica las posibilidades de ges-
tión y ejecución del mismo en cualquier entorno de trabajo.
Se incluye el funcionamiento de algunos equipos mecatrónicos, el diseño, pro-
ceso y simulación de una pieza en fresadora CNC, y un enlace para ampliar la
información relacionada con la programación de autómatas.
Se excluye la composición detallada de otras materias que de forma indirecta se
encuentran incluidas en este proyecto.
La estructura de este proyecto se adapta a las normas establecidas por el equi-
po educativo.
5
Se trata de simular la fabricación de un soporte para la instalación de un sistema
de brazo robot marca ABB que encaje entre los cuatro módulos de la Célula de
Fabricación Flexible (FMS).
Tras el análisis estructural de la FMS, tomo como referencia los perfiles utiliza-
dos en la misma para la composición de mi idea de soporte.
Será una estructura de fácil fabricación y montaje, robusta y resistente para la
instalación de los modelos ABB 120, ABB 140 y ABB 1200.
La estructura está diseñada para que apenas queden residuos en el proceso de
fabricación optimizando al máximo la compra de materiales, se trata de evitar
gastos innecesarios o pérdidas por material sobrante. Se contribuye así, a mini-
mizar el impacto medioambiental producido por la industria.
Al ser una estructura modular, está pen-
sada y diseñada para soportar fuerzas
superiores de compresión y rotación
(entre otras), a las que serán sometidas
por los modelos de robot instalados.
Infografía de la estructura con un
robot ABB 120 instalado
6
1.2 PROPUESTA DE FABRICAICÓN
Se apuesta por una estructura metálica
ligera, compuesta por perfiles de alumi-
nio extruido con tratamiento superficial
de anodizado incoloro, y bases de ta-
blero contrachapado. El tablero elegido
lleva tratamiento ignífugo como com-
plemento de seguridad, tiene la finali-
dad de conseguir que la unión entre la
estructura metálica y el robot, sea de
un material resistente de fácil mecani-
zación y económico para la adaptación
según el modelo deseado.
Infografía de la estructura con
un robot ABB 140 instalado
Se emplean 6 soportes para el suelo,
son soportes antivibración de goma y
permiten un ajuste para adaptar la es-
tructura a suelos irregulares. Es una
cantidad excesiva para fuerzas de
compresión, pero para evitar desplaza-
mientos laterales ocasionados por los
movimientos del robot (en caso de que
no se fije con la FMS), es una garantía
que no incrementa excesivamente el
precio final del producto.
Infografía de la estructura con
un robot ABB 1200 instalado
7
PLIEGO DE CONDICIONES
2
A continuación un listado de leyes y normativas de obligado cumplimiento para
empresas pertenecientes a estados miembros de la Comunidad Económica Eu-
ropea.
El campo de actividad relacionada al ámbito de la MECATRÓNICA es muy am-
plio y prácticamente de forma directa o indirecta abarca todos los sectores in-
dustriales.
Normativa General
- LEY ORGÁNICA DE PROTECCIÓN DE DATOS. Ley Orgánica 15/1999, de 13
de diciembre.
- LEY DE PREVENCIÓN DEL BLANQUEO DE CAPITALES Y LA FINANCIA-
CIÓN DEL TERRORISMO. Ley 10/2010, de 28 de abril, de prevención del blan-
queo de capitales y de la financiación del terrorismo.
- LEY DE SERVICIOS DE LA SOCIEDAD DE LA INFORMACIÓN Y COMERCIO
ELECTRÓNICO. Ley 34/2002, de 11 de julio, de servicios de la sociedad de la
información y de comercio electrónico.
- LEY DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES. Ley 31/1995, de 8 de no-
viembre, de prevención de Riesgos Laborales.
- LEY DE FACTURA ELECTRÓNICA. Ley 25/2013, de 27 de diciembre, de im-
pulso de la factura electrónica y creación del registro contable de facturas en el
Sector Público.
9
2.1 LEYES Y NORMATIVAS DE OBLIGADO
CUMPLIMIENTO EN EMPRESAS
- CONTROL METROLÓGICO DE BÁSCULAS Y BALANZAS. Ley 32/2014, de
22 de diciembre, de Metrología; Real Decreto 889/2006, de 21 de julio, por el que
se regula el control metrológico del Estado sobre instrumentos de medida, modi-
ficado por Real Decreto 339/2010, de 19 de marzo; Real Decreto 597/1988, de
10 de junio, por el que se regula el Control Metrológico CEE; Directiva 2004/22/
CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 31 de marzo de 2004 relativa a los
instrumentos de medida, que garantiza la libre circulación de instrumentos de
medida en el mercado interior.
Seguridad Alimentaria
Para la ejecución de procesos alimentarios, será necesaria la aprobación de la
Agencia Española de Consumo, Seguridad Alimentaria y Nutrición, AECOSAN
que está directamente relacionada con la Autoridad Europea de Seguridad Ali-
mentaria, EFSA.
Higiene Ambiental
Será necesario establecer los procesos de higiene ambiental de acuerdo con el
Ministerio de Medio Ambiente en cumplimiento a la Ley 22/2011, de 28 de julio,
de residuos y suelos contaminados.
Seguridad Industrial
De acuerdo con el Ministerio de Industria, Energía y Turismo, Secretaría General
de Industria y de la Pequeña y Mediana Empresa, el Tratado de Funcionamiento
de la Unión Europea, establece que para ejercer las competencias, las institucio-
nes comunitarias adoptarán, entre otros, reglamentos y directivas.
El reglamento tendrá un alcance general. Será obligatorio en todos sus elemen-
tos y directamente aplicable en cada Estado miembro.
La directiva obligará al Estado miembro destinatario en cuanto al resultado que
deba conseguirse, dejando, sin embargo, a las autoridades nacionales la elec-
ción de la forma y de los medios para hacerlo. A continuación algunas obligacio-
nes.
10
- Formación en Gestión de Sustancias Peligrosas y Consejero de Seguridad.
- Aplicación y Adecuación de Marcado CE.
- Adecuación de Maquinaria al Decreto.
- Inspección de Sistemas de Aire a Presión.
- Inspecciones de Alta y Baja Tensión.
- Inspecciones de Ascensores.
- Transporte de Mercancías Perecederas.
- Inspecciones de Almacenamiento de Productos Químicos.
- Inspección de Sistemas Contra Incendios.
- Inspección de Instalaciones Petrolíferas.
- Inspección de Instalaciones Frigoríficas.
- Inspección de Instalaciones de Gases Combustibles.
Autorizaciones y Registros de Actividad
- Inscripción en el Registro de Industria.
- Inscripción en el Registro de Industria Agroalimentaria.
- Plan de Autoprotección.
- Certificados de Eficiencia Energética.
Medio Ambiente
- Autorización Pequeños/Grandes Productores de Residuos Peligrosos.
- Informe Preliminar de Suelos Contaminados.
- Gestión y Retirada de Residuos.
- LEY DE RESPONSABILIDAD AMBIENTAL. Ley 26/2007, de 23 de octubre, de
Responsabilidad Medioambiental.
11
Estudiaremos las fuerzas que actúan en la estructura simulando un peso supe-
rior al que se destina. Se excluyen el estudio de las fuerzas que resultan inapre-
ciables para el uso que se ha diseñado la estructura.
Los cálculos se dividen en:
a) Las fuerzas que actúan sobre la base del robot: Interactúan el robot de mayor
peso, la herramienta acoplada al robot, la pieza que será manipulada y los torni-
llos de sujeción del robot sumando un total inferior a 100 kg.
b) Las fuerzas que actúan sobre los perfiles verticales: Interactúan el robot de
mayor peso, la herramienta acoplada al robot, la pieza que será manipulada,
la base de tablero contrachapado del robot, los tornillos de sujeción del robot,
cuatro perfiles horizontales de 45x45x500 y las uniones metálicas de montaje
correspondientes sumando un total inferior a 120 kg.
c) Las fuerzas que actúan sobre los perfiles horizontales inferiores: Interactúan
el robot de mayor peso, la herramienta acoplada al robot, la pieza que será ma-
nipulada, la base de tablero contrachapado del robot, seis perfiles horizontales
de 45x45x500, cuatro perfiles horizontales de 45x45x300, la base de tablero
contrachapado del módulo de control, el módulo de control, los tornillos de suje-
ción del robot y las uniones metálicas de montaje correspondientes sumando un
total inferior a 160 kg.
Se descarta el cálculo de las fuerzas que actuarán en los perfiles horizontales
superiores puesto que se calculará los perfiles horizontales inferiores con una
fuerza superior.
Se descarta el cálculo de las fuerzas que actuarán en los perfiles horizontales
centrales ya que la suma total de los pesos de los componentes que interactúan
es inferior al 50% del peso calculado en los demás perfiles horizontales.
Se descarta el cálculo de las fuerzas que actuarán en los soportes para el suelo
ya que éstos (según ficha técnica del fabricante) soportan 1000kg cada uno.
A continuación se detalla el peso de las partes que compondrán el conjunto ex-
ceptuando los soportes para el suelo.
12
2.2 CÁLCULOS JUSTIFICADOS
• Bases de madera de contrachapado 5,8 kg
• Conjunto de piezas pequeñas 4,5 kg
• Perfiles 20,0 kg
• Módulo de control 30,0 kg
• Brazo robotizado de mayor peso 98,0 kg
• Suma total de los pesos 158,3 kg
CÁLCULO (a). Las fuerzas que actúan sobre la base del robot.
Para calcular las fuerzas de la base del robot, se divide la fuerza por cuatro ya
que la fuerza está centrada y se reparte en cuatro lados por igual. Tenemos dos
lados más desfavorables (de mayor longitud) con lo cual se calcula uno de los
lados con mayor longitud.
En este caso, se tiene en cuenta las fuerzas de flexión puesto que las fuerzas de
compresión, pandeo y torsión son inapreciables. La base de tablero contracha-
pado ofrece gran resistencia a las fuerzas excluidas del cálculo.
El tablero contrachapado empleado tiene los siguientes datos:
• Longitud: L = 59,5 cm
• Altura: h = 2 cm
• Módulo de elasticidad: E = 9858 N/mm2 = 100523 kgf/cm2
• Fuerza: F = 100 kgf. / 4 = 25 kgf
• Flecha máxima admitida: γadm. = L / 800 = 0,074 cm
13
CÁLCULO (b). Las fuerzas que actúan sobre los perfiles verticales.
Para calcular las fuerzas de los perfiles verticales se divide la fuerza por cuatro
ya que la fuerza está repartida en cuatro puntos por igual.
En este caso, se tiene en cuenta las fuerzas de compresión puesto que las fuer-
zas de flexión, pandeo y torsión son inapreciables. La estructura está compuesta
por seis perfiles horizontales unidos a lo largo de los perfiles verticales disminu-
yendo considerablemente las fuerzas de pandeo.
Los perfiles verticales tienen los siguientes datos:
• Longitud: L = 70 cm
• Fuerza: F = 120 kgf / 4 = 30 kgf
• Área: A = 4,5 cm2
• Coeficiente de seguridad: n = 2,5
• Módulo de elasticidad: E = 0,72 x 106 kgf/cm2
14
CÁLCULO (c). Las fuerzas que actúan sobre los perfiles horizontales inferio-
res.
Para calcular las fuerzas de los perfiles horizontales inferiores se divide la fuerza
por cuatro ya que la fuerza está centrada y se reparte en cuatro lados por igual.
Se procede a calcular de forma invertida las fuerzas al tener como punto de
máxima tensión los soportes para suelo.
Se calculan dos casos: (c.1.) Para los perfiles con un soporte central, y (c.2.)
para los perfiles que tienen dos soportes desplazados.
En este caso, se tiene en cuenta las fuerzas de flexión, puesto que las fuerzas
de compresión, pandeo y torsión son inapreciables.
Los perfiles horizontales inferiores tienen los siguientes datos:
• Longitud: L = 35 cm
• Fuerza: F = 160 kgf / 4 = 40 kgf
• Momento resistente: Wxx = 7,081 cm3
• Momento de inercia: Ixx = 15,934 cm4
• Módulo de elasticidad: E = 0,72 x 106 kgf / cm2
• Flecha máxima admitida: ymáx. = L / 500 = 0,07 cm
15
16
Conclusiones CÁLCULO (a).
Se admite el uso de tablero contrachapado de 20 milímetros de altura con pro-
tección ignífuga para soportar los pesos previstos al tener una flexión máxima
inferior a la flexión máxima admitida de L/800.
Conclusiones CÁLCULO (b).
Se admite el uso de perfil de aluminio extruido de 45x45 milímetros para soportar
fuerzas de compresión con los pesos previstos al tener una tensión de trabajo
inferior a la tensión de límite elástico dividido por un coeficiente de seguridad de
2,5.
Conclusiones CÁLCULO (c.1.)
Se admite el uso de perfil de aluminio extruido de 45x45 milímetros equipado con
un soporte para el suelo centrado para soportar los pesos previstos al tener una
flexión máxima inferior a la flexión máxima admitida de L/500.
Conclusiones CÁLCULO (c.2.)
Se admite el uso de perfil de aluminio extruido de 45x45 milímetros equipado
con dos soportes para el suelo descentrados para soportar los pesos previstos
al tener una flexión máxima inferior a la flexión máxima admitida de L/500.
17
Los materiales elegidos cumplen con las necesidades de fabricación en calidad,
precio, y servicios ofrecidos por los proveedores. Así mismo, el responsable de
compras, deberá en un tiempo determinado, hacer revisiones y pesquisas sobre
nuevos proveedores y precios más ajustados.
Perfil extruido 45x45 – Perfil de aluminio extruido de 45x45x1000 mm.
Terminación 45x45 – Terminación de plástico color negro de 45x45x2 mm.
Unión metálica – Unión de aleación metálica para la unión frontal/lateral entre
perfiles de 45x45 mm.
Tornillo M12 / DIN 933 calidad 8.8 – Tornillo M12x80 mm acero pavonado.
Tornillo M6 / DIN 912 calidad 8.8 – Tornillo M6x40 mm acero pavonado.
Tuerca M12 / DIN 6923 calidad 8.8 – Tuerca M12 acero galvanizado.
Tuerca M10 / DIN 6923 calidad 8.8 – Tuerca M10 acero galvanizado.
Tuerca M6 especial raíles – Tuerca especial para raíles acero cincado.
Arandela M12 / DIN 9021 – Arandela M12 acero galvanizado.
Arandela estándar Ø11 – Arandela estándar de Ø11 acero galvanizado.
Arandela M6 / DIN 9021 – Arandela M6 acero galvanizado.
Soporte para suelo M10 – Soporte regulable de goma para suelo M10 / 1000kg.
Tablero contrachapado – Tablero contrachapado ignífugo.
18
2.3 ELECCIÓN DE MATERIALES PARA LA FA-
BRICACIÓN
A continuación, un listado de todas las máquinas y herramientas necesarias para
la fabricación y mantenimiento de las instalaciones. Se excluye de este apartado
otras posibilidades de uso centrándose exclusivamente en el entorno de desa-
rrollo del proyecto. Será necesaria la recopilación de información técnica de las
máquinas para incluirlas en el plan de mantenimiento.
• Juego de llaves fijas de 6 a 32 mm.
• Juego de llaves combinadas de 8 a 22 mm.
• Juego de llaves estrella acodada de 6 a 22 mm.
• Lima con mango bimaterial plana.
• Lima con mango bimaterial media caña.
• Lima con mango bimaterial redonda.
• Taladro de percusión de 1 velocidad.
• Esmeriladora doble.
• Flexómetro de 5 m.
• Calibre pie de rey con graduación de 0,02 mm.
• Juego destornilladores trimaterial electricista.
• Juego destornilladores trimaterial mecánico.
• Polímetro Amperímetro Voltímetro Multímetro universal.
• Sierra de cinta manual.
• Compresor neumático 100L.
• Nivel forma doble T vertical-horizontal metálico.
• Juego de llaves Allen de 1,5 a 8 mm.
• Juego de vasos de 8 a 30 mm.
• Llave ajustable hasta 24 mm.
• Llave ajustable hasta 46 mm.
• Alicate universal.
• Alicate manipulación bocas semiredondas curvas.
• Alicate manipulación circlips interiores boca recta.
19
2.4 MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS NECESA-
RIAS PARA LA FABRICACIÓN Y EL MAN-
TENIMIENTO
• Alicate cortante diagonal reforzado.
• Mordaza GRIP boca curva.
• Tornillo de banco fundido.
• Remachadora profesional mecánica.
• Caja porta-herramientas metálica.
• Martillo mecánico sin templar con mango de fibra de carbono.
• Martillo con bocas de superplástico recambiables con mango de madera.
• Aceite multiusos.
• Grasa multiusos.
• Lubricante para engranajes.
• Juego de brocas para metal HSS-G.
• Juego de brocas para madera.
• Punzón para marcar.
EQUIPAMIENTO DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL (EPI)
Deberán estar homologados según las normatívas técnicas referentes a los EPI.
AEN/CTN81-Prevención y medios de protección personal y colectiva en el trabajo
CEN/TC79 Respiratory protective devices
CEN/TC85 Eye protective equipment
CEN/TC158 Head protection
CEN/TC159 Hearing protectors
CEN/TC160 Protection against falls from a height including working belts
CEN/TC161 Foot and leg protectors
CEN/TC162 Protective clothing including hand and arm protection and lifejackets
ISO/TC94 Personal safety-Protective clothing and equipment
ISO/TC 94/SC 3 Foot protection
ISO/TC 94/SC 15 Respiratory protective devices
ISO/TC 94/SC 6 Eye and face protection
• Gafas protectoras homologadas.
• Guantes flexibles homologados.
• Ropa adecuada.
• Calzado de seguridad homologado.
20
La elección de proveedores está basada en algunos puntos fundamentales.
- Poseer la certificación ISO o en caso de distribuidor, el fabricante del producto.
Se comprobará la calidad de los productos por medio de pruebas, en caso de no
encontrar empresas certificadas.
- Ofrecer productos de calidad a buen precio.
- Ofrecer logística y entregas en plazo.
- Disposición para adaptarse a mis necesidades.
Las empresas seleccionadas cumplen con los requisitos mínimos exigidos para
que el producto final sea competitivo.
MINITEC
Utiliza un Método para la construcción de sistemas técnicos modulares comple-
jos con la ayuda de simples “ bloques de construcción “, cuya producción, control
e intercambio son muy económicos, y cuyas combinaciones posibles dan lugar
a un alto grado de flexibilidad funcional de todo el sistema, y una adaptación
óptima para la tarea.
Se ha acordado con MINITEC el futuro suministro de los materiales descritos a
continuación:
Perfil de aluminio extruido 45x45 – Envíos de 9 unidades x 1 metro.
Terminación 45x45 – Envíos de 100 unidades.
Unión metálica – Envíos de 100 unidades.
Tuerca M6 especial raíles – Envíos de 100 unidades.
Soporte para suelo M10 – Envíos de 10 unidades.
MiniTec España S.L.U.
C/ Carlos Jiménez Díaz, 7. Pol. Ind. La Garena
28806 Alcalá de Henares, Madrid
Tel. +34 916 562 652
Fax. +34 916 775 304
info@minitec.es
21
2.5 ELECCIÓN DE PROVEEDORES
MATRIU
Los más de 37 años de experiencia, avalan una trayectoria destinada a mejorar
día a día el servicio, atención y calidad para todos aquellos que confían en nues-
tro trabajo. Contamos con amplio stock en tornillería que nos otorga un tiempo de
respuesta inmediato ante cualquier situación u orden de compra urgente. Nues-
tra línea de producción, con la tecnología más puntera del sector nos asegura
aquello que valoramos y que nos hace diferentes a nuestra competencia.
Se ha acordado con MATRIU el futuro suministro de los materiales descritos a
continuación:
Tornillo M12 / DIN 933 calidad 8.8 – Envase de 100 unidades.
Tornillo M6 / DIN 912 calidad 8.8 – Envase de 200 unidades.
Tuerca M12 / DIN 6923 calidad 8.8 – Envase de 200 unidades.
Tuerca M10 / DIN 6923 calidad 8.8 – Envase de 250 unidades.
Arandela M12 / DIN 9021 – Envase de 100 unidades.
Arandela estándar Ø11 – Envase de 100 unidades.
Arandela M6 / DIN 9021 – Envase de 100 unidades.
Matriu S.L.
P.I. La Pascualeta Calle Pascualeta, 27-29.
Apartado de Correos 172, 46200 Paiporta, Valencia
Tel. +34 963 973 718
Fax. +34 963 971 815
matriu@matriu.es
22
GABARRÓ
La situación privilegiada de Gabarró en el mercado es fruto de la colaboración
con nuestros clientes y proveedores a lo largo de los años. Trabajar con em-
presas innovadoras y eficientes nos ha ayudado a avanzar y a alcanzar éxitos
conjuntamente. Al mismo tiempo, nuestro carácter de empresa familiar dedicada
a la madera desde 1907 nos ha permitido invertir de forma continuada y crear
un equipo de profesionales competentes para mantener nuestra posición a la
cabeza del sector.
Se ha acordado con GABARRÓ el futuro suministro de los materiales descritos
a continuación:
Tablero contrachapado con tratamiento ignífugo – Se ha acordado con este pro-
veedor el suministro de las piezas de tablero contrachapado ya mecanizadas y
listas para su venta.
El precio se incrementa en un 30% que será compensado en ahorro de tiem-
po en fabricación y mano de obra. Las piezas serán servidas por encargo y en
paquetes de 8 unidades. El tablero será dividido en ocho partes iguales de las
cuales se podrán mecanizar las piezas que sean necesarias.
Gabarró Hermanos
Calle Flores del Sil, 2 - nave 3 - Pol. Ind. Cobo Calleja
28947 FUENLABRADA (Madrid)
Tel: +34 916 424 943
Fax: +34 916 422 370
ventas.madrid@gabarro.com
23
SEUR
Es una empresa de transportes española, filial del grupo francés GeoPost. Se
dedica a la actividad de transporte urgente de mercancías, logística y almacena-
je. Uno de los servicios estrella es el SEUR 10, entrega de la mercancía antes
de las 10 de la mañana del día siguiente hábil habiendo sido recogida ésta tan
solo un día antes.
Se ha acordado con SEUR los futuros servicios descritos a continuación:
Logística – Se ha acordado un precio fijo para península y baleares con recogi-
das y entregas ordinarias, también se acuerda un precio especial para aquellos
envíos de máxima prioridad y urgencia (SEUR 10).
Seur DPD Group, SA.
CENTRAL EN GRANADA
AVD ASEGRA, N S/N
18210, PELIGROS
GRANADA, ESPAÑA
Teléfono: 958402288
24
Se detalla a continuación, el lugar donde se procederá a la fabricación de la es-
tructura para la instalación de los robots. Se excluye de este apartado el detallar
por completo el complejo centrándose en el área de fabricación. En anexo, pla-
nos de distribución del local de fabricación.
El área de fabricación tiene 194m2 útiles, una puerta de acceso de 0,90m, una
puerta doble de salida de emergencia de 2m y, 5 ventanales de 3m de ancho por
1m de alto.
La distribución interna se compone de:
Área de formación compuesta de 13 mesas y 25 sillas;
Área de fabricación compuesta de una célula de fabricación flexible, un soporte
con un robot ABB 120 y su módulo de control instalados, una sierra de cinta, una
unidad de alimentación neumática, una mesa de trabajo, un armario de herra-
mientas, un armario para almacén de mantenimiento y un armario para almacén
de fabricación.
25
2.6 DESCRIPCIÓN DEL LOCAL DE FABRICA-
CIÓN
La tensión es trifásica proveniente de una derivación del cuadro principal aunque
en este caso el uso será monofásico.
El cuadro de luces del área de fabricación se divide en varias líneas distribuidas
de forma equilibrada entre las tres fases, se divide en:
Línea de alumbrado 1, 2 y 3;
Línea de tomas de corriente 1 (TC1, TC2, TC3), Línea de tomas de corriente 2
(TC4, TC5, TC6) y Línea de tomas de corriente 3 (TC7, TC8, TC9);
Línea de célula de fabricación flexible que se subdivide en, Módulo Almacén
(MA), Estación Base (EB), Módulo de Rodamientos (MR), Módulo de tornillos
(MT) y Módulo de Robot (MRB);
Línea de alumbrado de emergencia 1 (AL.E1);
Línea de alumbrado de emergencia 2 (AL.E2).
Como medida de seguridad, se han instalado dos extintores de incendios, uno
de polvo tipo ABC de 3 kg instalado al lado de la salida de emergencia, y otro de
CO2 de 2 kg para incendios eléctricos instalado al lado del cuadro de luces.
26
Se añade carteles informativos complementando la seguridad de las instalacio-
nes y cumpliendo con la normativa (REAL DECRETO 485/1997, de 14 de abril
en GUÍA TÉCNICA SOBRE SEÑALIZACIÓN DE SEGURIDAD Y SALUD EN EL
TRABAJO), en extintores, salida de emergencia, y cuadro eléctrico. También se
procede a delimitar con líneas amarillas aquellas áreas donde supone un riesgo
por maquinaria en funcionamiento.
27
El complejo donde se encuentra el área de fabricación de la estructura, está si-
tuado en la zona norte de Granada en el Instituto de Educación Secundaria (IES)
Virgen de las Nieves. Tiene tres accesos, el acceso principal por la Avenida de
Andalucía, uno posterior por la Avenida de Maracena y otro lateral por la Calle
Adoratrices. Dirección:
Avda. de Andalucía, 38
CP: 18014 - Granada - Andalucía - España
Tel: +34 958 893 380 / Fax: +34 958 893 386
e-mail: instituto@virgendelasnieves.es
Coordenadas de localización: 37°11’29.8”N 3°37’04.4”W
28
2.7 UBICACIÓN
Los principales motivos para la fabricación de este soporte son:
- Fabricación sencilla.
- Evitar sobrantes de material en el proceso.
- Reducción de residuos contaminantes, etc.
Al tratarse de un soporte modular para la instalación de un brazo robotizado,
y tras haber llegado a acuerdos con los proveedores para un suministro per-
sonalizado, se consigue reducir los procesos de fabricación en un tiempo muy
reducido que repercutirá en el precio final del producto haciéndolo más atractivo
y competitivo.
El material a ser trabajado por el operario serán de nueve piezas de un metro de
perfil extruido 45x45mm.
El operario solamente deberá:
a) Cortar 5 piezas en dos partes resultando diez piezas de 500mm cada una.
b) Cortar 4 piezas en dos partes, resultando cuatro piezas de 700mm y otras
cuatro de 300mm.
c) Taladrar dos piezas con un agujero y otras dos con dos agujeros de acuerdo
con los planos constructivos.
d) Suavizar aristas, bordes y eliminar rebabas para un acople correcto y para
evitar posibles cortes al cliente final cuando proceda al montaje.
e) Comprobar si las medidas finales están dentro de las tolerancias admitidas.
Una vez terminado el proceso de fabricación se pasará al empaquetado del pro-
ducto con las demás piezas que forman el conjunto.
Todo el proceso no deberá superar los 30 minutos de actuación.
Queda pendiente un estudio en profundidad en el caso de elaboración de proce-
dimientos para cumplimiento de auditorías de certificación ISO.
29
2.8 PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN
Como base para desarrollar este plan de seguridad, se tiene en cuenta algunos
de los principales peligros existentes en la industria.
Riesgos físicos
Los factores relacionados con las operaciones realizadas en el puesto de tra-
bajo y sus alrededores: Ruidos; Radiaciones; Temperaturas extremas; Presión;
Humedad; Iluminación; Vibración; Láser; Radiación; Electricidad; Manipulación;
etc.
Riesgos químicos
Las sustancias y materiales que se encuentran en las áreas de trabajo y sus al-
rededores cuyo contacto o exposición puedan causar daños a la salud: Vapores;
Neblinas; Gases; Humos; Polvos; Líquidos; Pastas; etc.
Riesgos biológicos
Las condiciones de saneamiento en la empresa o procesos y operaciones que
contengan agentes infecciosos que puedan dañar la salud: Insectos; Moho; Hon-
gos; Bacterias; Virus; Parásitos; etc.
Riesgos psicosociales
Los factores psicológicos y sociales relacionados con el puesto de trabajo y que
puedan provocar tensiones al trabajador: Trabajar en condiciones precarias; Re-
laciones deficientes con superiores y compañeros; Aburrimiento y poca motiva-
ción; etc.
Riesgos ergonómicos
La zona de interacción entre hombre-máquina-ambiente deberá ser segura, có-
moda y eficiente como sea posible: Diseño del lugar de trabajo; Posición en
el trabajo; Manejo manual de materiales; Ciclos de trabajo/descanso; Asientos;
etc.
Según la Ley de Prevención de Riesgos Laborales, lo primero es evitar riesgos,
y si no es posible evitarlos, hacer una evaluación y tomar medidas para minimi-
zarlos.
Será necesario contar con un servicio de prevención interno o externo de un
técnico en prevención, que gestione los riesgos con evaluaciones periódicas y
auditorías que comprueben el cumplimiento de las directivas marcadas.
Será necesario designar un responsable sobre prevención, así como programas
de formación e información para la aplicación del programa elaborado.
30
2.9 PLAN DE SEGURIDAD EN LA FABRICA-
CIÓN
El operario deberá:
- Conocer el funcionamiento y formas de operar máquinas y herramientas que
vaya a utilizar en el proceso de fabricación.
- Estar equipado de todos los elementos de seguridad (EPI) necesarios para la
realización de los procesos de forma segura.
- Respetar los sistemas de seguridad sin manipularlos para lograr un mayor ren-
dimiento.
- Conocer el funcionamiento y usos de los equipos contra incendios.
- Conocer las vías de escape y salidas de emergencias disponibles en la zona
que se encuentra así como los procedimientos de actuación en caso de emer-
gencia.
- Informar de anomalías y/o propuestas de mejoras en las condiciones que se
encuentra a la hora de realizar el trabajo.
- Recibir y acudir a formación continua referente a riesgos laborales.
EQUIPO DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL (EPI)
Para la realización de los procesos fabricación del soporte, y tareas de manteni-
miento, serán necesarios los siguientes EPI:
- Gafas protectoras homologadas contra proyección de fragmentos o partículas.
- Guantes flexibles nylon / nitrito homologados contra cortes superficiales, roza-
duras, quemaduras superficiales, etc.
- Ropa de trabajo adecuada sin saliencias que puedan suponer un peligro de
enganches en máquinas en funcionamiento, prendas que sean muy inflamables,
etc.
- Zapatos de protección homologados contra caída de objetos, descargas eléc-
tricas por falta de aislamiento, etc.
Lectura recomendada, trabajo elaborado por el autor de este proyecto:
Copie y pegue el siguiente enlace en la barra de su nave-
gador.
https://drive.google.com/file/
d/0ByRKbLCu8PFjeDBNZjB5aUMwekE/
view?usp=sharing
31
Este producto está diseñado para la instalación de un sistema de brazo roboti-
zado marca ABB modelos: ABB 120 / ABB 140 / ABB 1200. En anexo, manual
completo de montaje con imágenes.
Antes de iniciar el montaje:
A.1. Compruebe haber recibido todas las piezas que forman el conjunto selec-
cionado.
A.2. Compruebe haber recibido la base correspondiente al modelo de robot a ser
instalado.
A.3. Compruebe que dispone de todas las herramientas necesarias para el mon-
taje.
Pasos recomendados para un correcto montaje:
B.1. Instalar todas las uniones en sus correspondientes extremos.
B.2. Instalar todos los soportes para el suelo sin un apriete definitivo, una vez ter-
minado el montaje de la estructura proceda a nivelarla y adaptarla a las posibles
irregularidades de la superficie de instalación.
B.3. Montar las partes 1 y 2 de acuerdo con la imagen. Recuerde que los perfi-
les inferiores 45x45x300 soportarán una base donde irá instalado el módulo de
control del sistema robotizado por lo que la distancia entre los perfiles 45x45x300
superior e inferior deberá ser superior a la suma de la altura de la base del mó-
dulo y la altura del módulo de control.
B.4. Instale en la parte 1, las partes 3 y 4 de acuerdo con la imagen. Siempre que
una un perfil a otro por los raíles laterales, lo deberá hacer desde un extremo,
puesto que la pieza de unión y las tuercas para raíles tienen la misma forma.
Proceda a realizar un apriete definitivo en todas las uniones con excepción de
los soportes para suelo.
B.5. Deposite la estructura en su lugar de destino y proceda a nivelarla. Una vez
nivelada proceda a realizar un apriete definitivo de los soportes.
32
2.10 INSTRUCCIONES DE MONTAJE
Instalación del brazo robotizado:
C.1. Instale la base del módulo de control introduciéndola por la parte 3 con
una inclinación de aproximadamente 75º. Esta base quedará acoplada entre los
cuatro perfiles verticales y apoyada en los cuatro perfiles horizontales inmediata-
mente superiores a los perfiles donde se encuentran los soportes para el suelo.
No es necesario fijación.
C.2. Instale la base del brazo robotizado asegurándose en caso necesario, que
la posición de descanso del robot sea la correcta. Inserte los 4 tornillos con sus
correspondientes arandelas y tuercas en la base, y con suficiente holgura intro-
duzca las tuercas de raíles en los raíles superiores, deslice la base hasta alcan-
zar su posición alineándola con los 4 perfiles superiores. Proceda a realizar un
apriete definitivo.
C.3. Instale las terminaciones de plástico en los extremos expuestos de los per-
files.
C.4. Instale el módulo de control en la base inferior, se recomienda este paso
siempre que sea posible para añadir peso y estabilidad a la estructura antes de
la instalación del brazo robot, éste al tener mayor peso y su centro de gravedad
alto podría provocar un desequilibrio en el momento de la instalación.
C.5. Instale el brazo robot apoyándolo en la base superior y alineando los agu-
jeros del robot con los agujeros de la base. Introduzca los tornillos de sujeción
con sus correspondientes arandelas y tuercas. Una vez asegurada la posición
correcta del brazo robot proceda a dar el apriete definitivo.
33
En este apartado, se incluyen los cálculos estimativos de los costes y valores
referentes a:
Adquisición de máquinas y herramientas necesarias para la fabri-
cación y el mantenimiento
Se hace un estudio previo que determina la necesidad de compra de las siguien-
tes máquinas-herramientas:
• Juego de llaves fijas de 6 a 32 mm___________________________63,35€
• Juego de llaves combinadas de 8 a 22 mm_______________________66,75€
• Juego de llaves estrella acodada de 6 a 22 mm___________________58,01€
• Lima con mango bimaterial plana_____________________________7,99€
• Lima con mango bimaterial media caña_______________________10,61€
• Lima con mango bimaterial redonda___________________________7,71€
• Taladro de percusión de 1 velocidad__________________________82,00€
• Esmeriladora doble________________________________________190,00€
• Flexómetro de 5 m__________________________________________3,56€
• Calibre pie de rey con graduación de 0,02 mm___________________34,00€
• Juego destornilladores trimaterial electricista______________________20,05€
• Juego destornilladores trimaterial mecánico______________________22,50€
• Polímetro Amperímetro Voltímetro Multímetro universal______________9,89€
• Sierra de cinta manual_____________________________________3167.78€
• Compresor neumático 100L_________________________________337,50€
• Nivel forma doble T vertical-horizontal metálico___________________30,49€
• Juego de llaves Allen de 1,5 a 8 mm____________________________14,86€
• Juego de vasos de 8 a 30 mm________________________________187,90€
• Llave ajustable hasta 24 mm__________________________________15,77€
• Llave ajustable hasta 46 mm__________________________________42,48€
• Alicate universal____________________________________________15,98€
• Alicate manipulación bocas semiredondas curvas_________________17,05€
• Alicate manipulación circlips interiores boca recta_________________11,15€
• Alicate cortante diagonal reforzado_____________________________14,46€
34
2.11 COSTES DE PRODUCCIÓN
• Mordaza GRIP boca curva___________________________________13,84€
• Tornillo de banco fundición___________________________________72,30€
• Remachadora profesional mecánica____________________________15,98€
• Caja porta-herramientas metálica______________________________53,78€
• Martillo mecánico sin templar con mango de fibra de carbono________25,70€
• Martillo con bocas recambiables y mango de madera______________40,10€
• Aceite multiusos aerosol 250ml_________________________________6,87€
• Grasa multiusos 500gr________________________________________7,86€
• Lubricante para engranajes 5l_________________________________49,85€
• Juego de brocas para metal HSS-G____________________________26,62€
• Juego de brocas para madera_________________________________24,90€
• Punzón para marcar_________________________________________2,00€
SUMA___________________________________________________4771,64€
21% IVA_________________________________________________1002,04€
TOTAL__________________________________________________5773,68€
Adquisición de equipos de protección individual (EPI)
• Gafas protectoras 1ud._______________________________________3,39€
• Guantes flexibles 1ud._______________________________________2,34€
• Vestimenta adecuada - 3prendas_____________________________59,85€
• Calzado de seguridad 1ud.__________________________________34,50€
SUMA____________________________________________________100,08€
21% IVA___________________________________________________21,01€
TOTAL___________________________________________________121,10€
35
Adquisición de los materiales necesarios para la fabricación
Los precios son las cantidades que serán desembolsadas cada vez que se nece-
site reposición de material. Se desglosan los precios en unidades para el cálculo
exacto del producto acabado.
Perfil de aluminio extruido 45x45x1000_____9uds.____9x11,81€_____106,29€
Terminación 45x45__________________100uds.___100x0,87€______87,00€
Unión metálica__________________100uds.___100x2.97€_____297,00€
Tuerca M6 especial raíles______________100uds.___100x0,31€______31,87€
Soporte para suelo M10_______________10uds.____10x3,99€______39,90€
Tornillo M12x80 DIN 933 calidad 8.8_____100uds.___100x0,52€_____107,14€
Tornillo M6x40 DIN 912 calidad 8.8_____200uds.___200x0,11€______22,78€
Tuerca M12 DIN 6923 calidad 8.8_____200uds.___200x0,17€______34,65€
Tuerca M10 DIN 6923 calidad 8.8_____250uds.___250x0,13€______32,57€
Arandela M12 DIN 9021______________100uds.___100x0,11€______11,46€
Arandela estándar Ø11______________100uds.___100x0,11€______11,21€
Arandela M6 / DIN 9021 – 100uds._________________100x0,09€_______9,64€
Corte tablero contrachapado ignífugo – 8uds._________8x9,68€______77,45€
SUMA____________________________________________________868,96€
21% IVA__________________________________________________182,48€
TOTAL__________________________________________________1051,44€
Precio unitario del soporte para cada modelo de robot
En el cálculo, se excluyen algunos gastos al determinar que no son especialmen-
te necesarios para este apartado.
Para modelos ABB 120
4 Tornillos M12x80 / DIN 933____________________4x0,52€__________2,08€
4 Tuercas M12 / DIN 6923____________________4x0,17€__________0,68€
8 Arandelas M12 / DIN 9021____________________8x0,11€__________0,88€
36
9 Perfiles 45x45x1000___________________9x11,81€________106,29€
8 Terminaciones 45x45____________________8x0,87€__________6,96€
6 Soportes para el suelo M10____________________6x3,99€_________23,94€
28 Uniones de montaje 45x45 frontal/lateral_______28x2,97€_________83,16€
6 Arandelas estándar Ø11____________________6x0,11€__________0,66€
4 Arandelas M6 / DIN 9021____________________4x0,09€__________0,36€
6 Tuercas M10 / DIN 6923____________________6x0,13€__________0,78€
4 Tornillos M6x40 / DIN 912____________________4x0,11€__________0,44€
4 Tuercas M6 especial raíles____________________4x0,31€__________1,24€
1 Corte tablero ignífugo ABB 120_________________________________9,68€
1 Corte tablero ignífugo módulo control____________________________9,68€
Coste medio por hora efectiva de un trabajador__20,34€x0,5h_________10,17€
SUMA_________________________________________________257,00€
Coste medio de transporte y manipulación +10%___________________25,70€
TOTAL_________________________________________________282,70€
Para modelos ABB 1200
4 Tornillos M12x80 / DIN 933____________________4x0,52€__________2,08€
4 Tuercas M12 / DIN 6923____________________4x0,17€__________0,68€
8 Arandelas M12 / DIN 9021____________________8x0,11€__________0,88€
9 Perfiles 45x45x1000___________________9x11,81€________106,29€
8 Terminaciones 45x45____________________8x0,87€__________6,96€
6 Soportes para el suelo M10____________________6x3,99€_________23,94€
28 Uniones de montaje 45x45 frontal/lateral______28x2,97€_________83,16€
6 Arandelas estándar Ø11____________________6x0,11€__________0,66€
4 Arandelas M6 / DIN 9021____________________4x0,09€__________0,36€
6 Tuercas M10 / DIN 6923____________________6x0,13€__________0,78€
4 Tornillos M6x40 / DIN 912____________________4x0,11€__________0,44€
4 Tuercas M6 especial raíles____________________4x0,31€__________1,24€
1 Corte tablero ignífugo ABB 1200________________________________9,68€
37
1 Corte tablero ignífugo módulo control____________________________9,68€
Coste medio por hora efectiva de un trabajador__20,34€x0,5h_________10,17€
SUMA_________________________________________________257,00€
Coste medio de transporte y manipulación +10%___________________25,70€
TOTAL_________________________________________________282,70€
Para modelo ABB 140
3TornillosM12x80/DIN933_____________________3x0,52€__________1,56€
3 Tuercas M12 / DIN 6923_____________________3x0,17€__________0,51€
6 Arandelas M12 / DIN 9021_____________________6x0,11€__________0,66€
9 Perfiles 45x45x1000____________________9x11,81€________106,29€
8 Terminaciones 45x45_____________________8x0,87€__________6,96€
6 Soportes para el suelo M10__________________6x3,99€_________23,94€
28 Uniones de montaje 45x45 frontal/lateral______28x2,97€_________83,16€
6 Arandelas estándar Ø11____________________6x0,11€__________0,66€
4 Arandelas M6 / DIN 9021____________________4x0,09€__________0,36€
6 Tuercas M10 / DIN 6923___________________6x0,13€__________0,78€
4 Tornillos M6x40 / DIN 912___________________4x0,11€__________0,44€
4 Tuercas M6 especial raíles___________________4x0,31€__________1,24€
1 Corte tablero ignífugo ABB 140________________________________9,68€
1 Corte tablero ignífugo módulo control___________________________9,68€
Coste medio por hora efectiva de un trabajador__20,34€x0,5h_________10,17€
SUMA_________________________________________________256,09€
Coste medio de transporte y manipulación +10%______________25,60€
TOTAL_________________________________________________281,69€
38
Precio de venta al público (PVP) del soporte para cada modelo de
robot
La diferencia económica de costes de fabricación entre los tres modelos no su-
pera 1,01€. Al ser una diferencia mínima, se establece que todos los modelos
tendrán el mismo precio final de fabricación, 281,69€.
Al tratarse de un producto modular compuesto por elementos fabricados por
nuestros proveedores, el diseño, ligereza, facilidad de montaje y bajo coste en
el transporte, hacen que sea un producto atractivo. Aún que en este caso, los
márgenes de beneficios son más ajustados, los menores costes en la producción
lo hacen viable.
Los márgenes de beneficios aplicados, llevan un recargo adicional del 25% por
los costes no incluidos en el cálculo final del producto.
PVP_1___Porcentaje deseado_________________________________+125%
PVP_2___Porcentaje promociones y descuentos___________________+85%
PVP_3___Porcentaje grandes compras y ferias___________________+50%
PVP_1_______________________________281,69€+125%________633,80€
PVP_2_______________________________281,69€ + 85%________521,12€
PVP_3_______________________________281,69€ + 50%________422,53€
39
Así mismo, el precio final dependiendo del tipo de comprador, oscilará entre un
mínimo de margen del 50% hasta un máximo del 125%, quedando las cantida-
des que superen esas marcas, pendientes de aprobación.
Simulación de presupuesto de venta
40
Al tratarse de la remodelación de un aula del IES Virgen de las Nieves, se exclu-
yen los siguientes cálculos al considerar incluidos en los gastos generales del
complejo, o considerar innecesarios para esta simulación.
Material de papelería y ofimática
Se consideran incluidos dentro del presupuesto general del complejo con acceso
al uso compartido de los mismos.
Packaging
La inexistencia de nombre fiscal y comercial para ejercer la actividad, excluye la
creación de imagen corporativa, y por consiguiente, el diseño y fabricación (pro-
veedor) de un embalaje para la comercialización de los productos.
Gastos estimativos y tasas para la creación de sociedad limitada
(S.L.)
Se consideran innecesarios para esta simulación. Habría que tener en cuenta:
- Solicitud de nombre fiscal en registro mercantil (tasas).
- Designación de domicilio fiscal y/o comercial (¿contrato de arrendamiento?).
- Apertura de cuenta bancaria con un deposito determinado que estará bloque do
hasta la conclusión de los tramites.
- Gastos notariales.
- ITPAJD (Impuesto sobre Transmisiones Patrimoniales y Actos Jurídicos Docu-
mentados).
- Registro en Agencia Tributaria.
- Formalización en Registro Mercantil.
- Impuesto de Actividades Económicas (IAE).
- Registro en la Tesorería General de la Seguridad Social (TGSS) e inscripción
de trabajador/res si procede.
- Solicitud de Licencia de Apertura (Informe técnico oficial, acondicionamiento del
local, reformas y adaptaciones a la normativa, etc.).
- Comunicación en Junta de Andalucía del inicio de actividad, legalización de
libro de visitas y libro de quejas y reclamaciones, etc.
41
Gastos fijos y variables
Los gastos fijos, son los considerados permanentes por un tiempo prolongado, o
hasta el fin de la actividad. Siempre serán variables en tiempo o en volumen de
ventas y necesidades. Se puede considerar:
La compra material para la fabricación.
El gasto en herramientas, útiles y repuestos necesarios para la producción y
mantenimiento.
Gastos en reparaciones.
Las comisiones bancarias.
Seguro de responsabilidad civil, etc.
Fondo para imprevistos
Se consideran innecesarios para esta simulación.
Para la conclusión de todos los pasos necesarios en la creación de empresa e
inicio de actividad, algunos trámites podrían requerir un desembolso extra y rom-
per la liquidez necesaria para hacer frente a gastos previstos de la actividad.
Subcontrataciones
Se consideran incluidas dentro del presupuesto general del complejo.
Liquidez y préstamos
Se excluyen por considerar innecesarios para esta simulación. La junta de so-
cios determinará las cantidades necesarias y viabilidades.
42
Un plan de calidad basado en la ISO9000, trata de documentar todas las activi-
dades de la empresa y en sus diferentes sectores.
Se establecen normas de actuación que deben ser cumplidas para obtener la
certificación. Según el nivel de cumplimentación, se logrará un porcentaje que
en un 100%, significa que se han llevado a cabo en la totalidad, y un 0%, todo lo
contrario.
Para lograr una certificación ISO, será necesario recibir auditorías por una em-
presa de certificaciones autorizada, la empresa certificadora también podrá ela-
borar el plan de calidad, o bien revisar y aprobar uno ya existente.
En el caso de la falta de necesitad de certificación, y la voluntad de seguir un plan
de calidad para llevar a cabo las actividades, es posible diseñar uno adaptándolo
de acuerdo con las necesidades de se determinen.
En ese caso, la/s persona/s elegidas para auditar, deberán pertenecer a otro
departamento distinto del habitual, deberán ser imparciales y tener ciertos cono-
cimientos acerca del departamento al que auditará, para que su informe sea en-
tendible y pueda ir acompañado de críticas constructivas y propuestas de mejora
en las carencias detectadas.
Por tanto, será imprescindible tener como base de consulta, un plan o bien, una
guía donde venga toda la información necesaria paso a paso, de todos los as-
pectos a tener en cuenta, todos los pasos de obligado cumplimiento, de todos los
departamentos y trabajos a realizar.
Deberá ser entendible y de fácil realización, los trabajadores deben poder seguir-
los y cumplirlos de forma eficiente y segura. Dicho plan será de mayor o menor
detalle, y se adaptará según las necesidades que se detecten o bien, que se
necesiten.
Como ejemplo, algunos asuntos donde se solicitará documentación para cumpli-
mentar un cuestionario de auditoría en calidad de mantenimiento:
43
2.12 PLAN DE CALIDAD
Mano de obra
- Organigrama. Categoría, especialidad y funciones del personal.
- Cualificación del personal directo.
- Plan de formación.
- Estadística de absentismo.
Medios técnicos
- Inventario de herramientas.
Métodos de trabajo
- Lista de equipos que componen la planta o instalación auditada.
- Plan de mantenimiento de los equipos significativos.
- Tipos de mantenimientos realizados en un periodo determinado.
- Lista de equipos críticos de la planta.
- Procedimientos de trabajos habituales.
- Informes mensuales de mantenimiento.
- Lista de averías típicas (síntomas, causa y solución).
- Lista de repuestos que hay en planta, stock mínimo que necesario.
- Propuestas de mejora realizadas por mantenimiento.
Materiales y subcontratos
- Lista de repuesto mínimo que se considera necesario tener en stock.
- Inventario de materiales en almacenes.
- Lista de materiales consumidos en un periodo determinado, valorados.
Resultados obtenidos
- Disponibilidad de planta.
- Coste global de mantenimiento.
Seguridad y medio ambiente
- Plan de seguridad.
- Estadística de accidentabilidad.
44
Como ejemplo, un modelo de “Métodos de Trabajo - Cuestionario de Auditoría”,
sacado del libro “Organización y Gestión Integral de Mantenimiento”.
45
Muchas empresas dedican algunas jornadas para cumplimentar la documenta-
ción que presentarán en la auditoría, es una actividad de doble filo puesto que
en la realidad no se están haciendo las cosas correctamente, solamente están
preocupados en recibir la certificación.
Es muy importante para una empresa determinar normas a seguir para que las
actividades transcurran de forma fluida. El nivel de detalles a la hora de docu-
mentar las actividades dependerá de las necesidades que se impongan.
Cuanto mayor sea el nivel de detalles, más fácilmente se podrán localizar las
debilidades de la empresa o departamento, es importante considerar la mejora
continua para optimizar los resultados.
Gestión de residuos
Independientemente de la certificación ISO, es de obligado cumplimiento la ges-
tión de los residuos contaminantes producidos por la empresa. Será necesario
desarrollar un Plan Medioambiental y designar una zona para almacenar el
material contaminante en depósitos claramente identificados (carteles, etique-
tas, etc.) que indiquen que tipo de residuos contienen.
Se debe contratar empresas autorizadas para la retirada de los residuos, algu-
nos de ellos pueden ser reciclados y normalmente pagan una cantidad de dinero
por ellos, otros deben pasar por un proceso descontaminante antes de proceder
a su destrucción. Los niveles de riesgo contaminante, lo determinará el plan
medioambiental de nuestra empresa.
Algunos ejemplos de etiquetado:
- ACEITE USADO
- TRAPOS Y PAPELES MANCHADOS DE ACEITE
- SEPIOLITA USADA
- CHATARRA, o diferenciar materiales, ACERO, BRONCE, LATÓN, etc.
46
Marcado CE
El marcado CE informa a los usuarios y autoridades de que el producto comer-
cializado cumple con la legislación obligatoria en materia de requisitos esencia-
les.
Cuando un producto esté cubierto por varias Directivas que dispongan la coloca-
ción del marcado “CE”, éste señalará que el producto cumple las disposiciones
aplicables de todas esas Directivas de aplicación al mismo.
Estará sobre el producto o su placa descriptiva. Cuando no sea posible, deberá
fijarse al embalaje si lo hubiera y en los documentos que lo acompañan, de forma
visible, legible e indeleble.
Debe ser colocado al final de la fase de control de producción.
47
Objetivo
Tiene por objetivo, proponer una serie de actuaciones para que la planta donde
se desarrollará la actividad no sufra trastornos inesperados, o en el caso de sus-
pensión de la actividad, que esté el menor tiempo posible inoperativa.
La calidad en el mantenimiento, se resume en máxima disponibilidad al mínimo
coste. Es necesario disponer de mano de obra cualificada, herramientas y útiles
apropiados entre otros, para que el rendimiento sea lo más alto posible.
Se toma como referencia el sistema de mantenimiento RCM acompañado del
sistema TPM, de esta forma se logra un estudio completo del funcionamiento
de la planta conjuntamente con la formación del personal operacional, para que
colaboren en las tareas y planificaciones del mantenimiento, e informen sobre
anomalías y propongan modificaciones.
Análisis y conocimiento de equipos
Permite conocer en profundidad todos los equipos que componen la planta, para
asignarles de forma conjunta o por separado, el modelo de mantenimiento ideal
en cada caso. El entorno donde se desarrollará la actividad se divide en:
Área Planta – Compuesta de área de formación, y área de fabricación, tienen en
común el cuadro eléctrico que abarca ambas áreas.
Área de formación – compuesta de equipos informáticos y de proyección.
Área de fabricación – compuesta de equipo fabricación flexible FMS, equipo de
corte y abrasión, equipo de alimentación neumática, equipo de herramientas
eléctricas manuales, y equipo de herramientas manuales.
El listado de los equipos contiene información básica de los mismos para una fá-
cil localización y distribución a la hora de formalizar y distribuir el mantenimiento
adecuado a cada uno. Debemos incluir el área donde se encuentran, el equipo
al que pertenece y el tipo de sistema que compone.
48
2.13 PLAN DE MANTENIMIENTO
49
Listado de equipos
Codificación
Los elementos que componen la planta, serán codificados para facilitar la ges-
tión del mantenimiento. Con un código bien elaborado, tenemos disponible toda
la información necesaria con la cual trabajaremos en la gestión.
Es una herramienta que nos permitirá conocer rápidamente las necesidades y
formas de proceder ante cualquier imprevisto o bien de forma programada, para
lograr una anticipación de los hechos y ofrecer soluciones rápidas que eviten
retrasos en la producción.
El código será alfanumérico, compuesto por sub códigos que indican en qué
área se encuentra, de qué equipo se trata, perteneciente a qué familia, qué sis-
tema compone, qué elementos contiene, etc.
50
Codificación de equipos
Codificación de familias
Codificación de sistemas
51
Codificación de elementos
Desglose del código
El resultado de la codificación es un número alfanumérico que contiene toda la
información necesaria para la localización y gestión.
01 CE 01 EL 01 00001 01
Determinación de criticidad de equipos
Otro listado importante, es el que contiene los equipos y su nivel de criticidad,
de esta forma es posible determinar diferentes modelos de mantenimiento, la
importancia de los repuestos, el nivel de comprobaciones, ajustes, etc.
52
Análisis de Modos de Fallos y Efectos (AMFE)
HISTÓRICO DE MÁQUINAS
Este sistema de análisis requiere un historial previo, cuanto mayor el historial,
mayores son las posibilidades de identificar fallos que aún no se han producido,
es similar al sistema RCM (basado en informes estadísticos) pero con el uso de
todas las herramientas posibles de consulta.
Los planes de mantenimiento al ser dinámicos, deben ser actualizados continua-
mente con el continuo reporte de historial.
En caso de existencia previa de historial, deberá ser analizado y reportado al
plan actual de mantenimiento. Para la recopilación e incremento de información
referente al mantenimiento de la planta, podemos consultar entre otras:
- Las tareas de mantenimiento ejecutadas.
- Las facturas de repuestos (dpto. de contabilidad).
- El diario de incidencias.
- Las órdenes de trabajos realizados.
53
División de los equipos
– SISTEMAS – ELEMENTOS – COMPONENTES –
“Todas las máquinas tienen los mismos órganos”; Es una afirmación que nos
lleva a la siguiente conclusión:
MISMOS ÓRGANOS = MISMOS FALLOS
FUNCIONALES – FALLOS HUMANOS
TÉCNICOS – FALLOS TÉCNICOS
En función de los fallos, debemos proponer medidas preventivas para la definición
de gamas y rutas (Quien y cuando; Recursos necesarios; Medidas preventivas;
Riesgos; Tareas), modificación en procedimientos (Mantenimiento; Producción),
mejoras, cambios, modificaciones (Instalaciones; Equipos), tareas de manteni-
miento (Inspecciones visuales; Lubricación; Verificación; Limpieza; Ajustes).
Modelo de mantenimiento
Se excluye de este proyecto los equipos que requieren un mantenimiento legal,
por otro lado, no es necesario subcontratar mantenimiento para determinados
equipos.
Tras el análisis, el mantenimiento que mejor encaja en esta planta es el MODE-
LO DE MANTENIMIENTO CONDICIONAL-RCM-TPM.
Se trata de la unión entre operadores y mantenedores a la hora de velar por el
bienestar de las instalaciones y equipos. Las inspecciones visuales, lubricacio-
nes, mantenimientos, ajustes, entre otros, formarán parte de la rutina diaria de
los trabajadores.
El mantenimiento condicional, como su nombre indica, se condiciona tras la rea-
lización de pruebas específicas. Está destinado a equipos con poco uso, y aun
siendo importantes, sus probabilidades de fallo son bajas.
Por supuesto también entra el MANTENIMIENTO NO PROGRAMADO (correc-
tivo). Será necesario establecer criterios para la prioridad de las intervenciones,
consultar la lista de fallos como ayuda al diagnóstico, disponer de métodos de
investigación de averías, determinar causas, proponer medidas, etc.
Todo lo ocurrido deberá ser incluido en el historial y en la programación de las
futuras tareas (actualización continua).
54
Desglose del Modelo de Mantenimiento Condicional RCM TPM
Como se puede observar en el desglose, el operario debe participar en las tareas
de conservación y mantenimiento de acuerdo con el sistema TPM.
Las tareas de mayor envergadura serán competencia exclusiva del técnico espe-
cialista que, una vez terminada las tareas de mantenimiento, deberá realizar un
informe para que se cumplan las normas del sistema RCM basada en informes
estadísticos.
EL TÉCNICO ESPECIALISTA DEBERÁ REALIZAR:
- Propuestas de modificaciones técnicas y del plan de mantenimiento.
- Determinar fallos técnicos y funcionales, puntuarlos según gravedad.
- Determinar soluciones inmediatas en caso de falta de repuestos específicos.
- Estudiar las consecuencias y costes de un fallo.
- Determinar las medidas preventivas y operativas.
- Seleccionar las tareas a realizar en cada situación.
- Redactar y formar los operarios sobre procedimientos de actuación.
- Proponer mejoras en el sistema de seguridad así como revisarlos.
Herramientas Para la Gestión del Mantenimiento
Para una correcta y posible gestión del mantenimiento propuesto, es impres-
cindible el uso de herramientas informáticas. Existe en el mercado una gran
variedad de software de gestión del mantenimiento. Son programas específicos
destinados a ese uso, con un “historial” de necesidades demandadas por los
usuarios a lo largo de los años.
55
El programa elegido, gestionará todos los trabajos realizados y por realizar, de
forma programada o inesperada, será posible imprimir informes, hojas de traba-
jos, así como actualizar informes y estadísticas de cada equipo y sus elemen-
tos.
También gestionará, los recursos humanos y la prevención de riesgos laborales
de acuerdo con la actividad a realizar.
En los productos de gestión, encontramos una infinidad de herramientas que nos
proporcionan un desempeño de calidad.
Es muy importante que el programa elegido disponga de herramientas de impre-
sión de fichas de equipos, hojas resumidas con las principales características del
equipo (a la hora de determinar prioridades), hojas con inspecciones generales,
diarias, mensuales, semestrales, anuales, etc., así como la posibilidad de reali-
zar un planning anual genérico que será adaptado según la evolución del mismo,
y un listado de ayuda al diagnóstico e instrumentación, entre otras.
Procedimientos de Trabajo
Consiste en realizar trabajos optimizados de la misma forma una y otra vez para
que sean más productivos en cumpliendo de las normas establecidas.
Se puede comparar con un plan de calidad tipo ISO 9000 donde vienen las
pautas y procedimientos a seguir. Así como en producción existe la posibilidad
de realizar una tabla de tiempos, en las tareas de mantenimiento es aplicable el
mismo método.
Como ejemplo, un modelo extraído del libro “ORGANIZACIÓN Y GESTIÓN IN-
TEGRAL DE MANTENIMIENTO”.
56
57
58
59
Gestión de Recursos Humanos
Conjuntamente con el dpto. de Recursos Humanos para la contratación, pero de
forma independiente para la designación de tareas, el dpto. de mantenimiento
deberá conocer todas las aptitudes (pluralidad) en particular, de cada uno de
los técnicos a la hora de designar determinados trabajos de mantenimiento con
operaciones especificas.
Es muy importante una continua comunicación con el personal, no exclusivamen-
te a través de informes por escrito, sino también de forma verbal, es importante
motivar el equipo no solo de forma económica, es importante el reconocimiento
verbal y en especie si procede.
El personal debe sentirse bien, satisfecho, orgulloso de su trabajo. Lograr me-
joras en las condiciones laborables, las relaciones personales (eventos entre
personal, y familiares en algunas ocasiones), son también herramientas de mo-
tivación.
Otro aspecto importante es la formación, debemos distinguir la formación obliga-
toria (LPRL 31/95, actualizada el 25 de enero de 2016) de la teórica y práctica.
Debe ser continua y adecuada, tanto para personal de plantilla, como para nue-
vas contrataciones o mejoras de las condiciones laborales.
La gestión diseña y establece formación, preparando contenidos, duración, res-
ponsabilidades, y por supuesto, los gastos generados no deben ser por cuenta
del trabajador.
Dependiendo del tamaño de la empresa o importancia del mantenimiento, se
crearán distintos sub sectores y cargos.
Por ejemplo, en una amplia jerarquía se dispone de: Director de mantenimiento;
Responsable de oficina técnica; Jefe de mantenimiento; Encargados y Jefes de
equipo; Planificador; Preparador; Verificador; Analista de averías; Jefe de taller;
Técnico en mantenimiento; Técnico en seguridad; Administrativo; Responsable
de almacén de repuestos; Responsable de compras; Responsable del depósito
de herramientas, etc.
60
Gestión de Repuestos
Este es otro apartado de gran importancia. En función de las tareas programa-
das y de los datos históricos, haremos una previsión de repuestos teniendo en
cuenta costes y plazos de disponibilidad entre otros.
Es muy importante valorar la necesidad y viabilidad de tener determinados re-
puestos en stock, bien por su elevado precio, o por la rápida disposición en caso
de necesidad.
Para no tener activos de la empresa guardados innecesariamente en un alma-
cén, será necesario identificar y catalogar los repuestos.
En los programas de gestión del mantenimiento, suelen incluir una herramienta
para la gestión de repuestos. El sistema de gestión de repuestos, viene a ser
muy similar al de mantenimiento, esta claro que se diferencian entre ellos, pero
de forma directa o indirecta deberán estar conectados para que la rentabilidad
de tiempos y eficacia en los trabajos sean altas.
Aquellos repuestos que son más comunes entre los elementos de los sistemas
de nuestra planta, deberán tener un tratamiento distinto a los “importantes”. La
importancia puede ser desde su coste, hasta la rareza o dificultad de obtención
del mismo.
Procederemos a realizar un listado de repuestos en general, para que puedan
ser localizados y registrados con información referente; Fabricante/s; Distribui-
dos/res; Consumos; Plazos de recepción; Datos técnicos; Procedimientos; Ga-
rantías; Costes; etc.
Con una recopilación detallada, podemos determinar y dividir los repuestos en
diferentes categorías a la hora de valorar necesidades. Nuestra base de datos
será de vital importancia para la optimización del control de almacén y com-
pras.
En definitiva, todos los sectores de una planta van conectados de forma directa
o indirecta, tratando de alcanzar un objetivo en común, la calidad.
Almacenes
Podemos considerar la existencia de dos tipos de almacenaje fundamentales:
ALMACENAJE CENTRALIZADO – donde estarán la gran mayoría de repues-
tos;
ALMACENAJE LOCALIZADO – donde estarán aquellos repuestos de gran im-
portancia y necesidad de localización inmediata (se guarda en la misma máqui-
na, o en un lugar de rápido acceso).
Una vez determinada la organización de los repuestos, es necesario gestionar
el/los almacén/nes. Una vez más las herramientas informáticas serán imprescin-
dibles para disponer de un control óptimo de gestión.
La realización de inventarios, nos permitirá controlar tanto la eficacia de la orga-
nización, como las faltas injustificadas que puedan surgir con perdidas de mate-
rial o justificadas pero debido a un uso indebido de los mismos.
El método ABC en la gestión de stock, es una herramienta de gran ayuda a la
hora de determinar importancias. Las compras pueden ser agrupadas en lotes,
que por motivos varios pueden ser más favorables para la empresa, sin poner en
riesgo la producción o mantenimiento de la misma.
Será necesario disponer de stock de seguridad en la optimización de almacenes,
de esta forma podemos evitar una rotura del mismo y disponer de márgenes de
maniobra frente a imprevistos ajenos a nuestro control.
Los puntos y frecuencias de pedidos, así como toda la gestión, deberán tener
una revisión continuada por el dinamismo que conlleva la fabricación de pro-
ductos que no estén dentro de algún tipo de contrato de suministro concertado,
ocasionado por las oscilaciones del mercado de consumo.
61
ANEXOS
3
63
3.1 ANEXO I - ESQUEMAS DE DISTRIBUCIÓN
DEL LOCAL DE FABRICACIÓN
Pág. 64
Pág. 65
Pág. 66
Pág. 67
64
65
66
67
68
3.2 ANEXO II - PLANOS CONSTRUCTIVOS
DEL PRODUCTO A FABRICAR
Plano nº: 1 PLANO CONJUNTO MESA
ROBOT
Plano nº: 2 ELEMENTOS DE MONTAJE
Plano nº: 3 TABLEROS MARCAS
2.1 Y 10
Plano nº: 4 TABLEROS MARCAS
2.2 Y 2.3
Plano nº: 5 PERFIL 45X45X500 Plano nº: 6 PERFIL 45X45X700
69
Plano nº: 7 PERFIL 45X45X300 Plano nº: 8 PERFIL 45X45X500 - 2XØ11
Plano nº: 9 TERMINACIONES MARCAS
07 Y 11
Plano nº: 10 PERFIL 45X45X500 - 1XØ11
Plano nº: 11 PLANO ENSAMBLAJE SUB-
CONJUNTO PARTES 1 Y 2
Plano nº: 12 PLANO ENSAMBLAJE SUB-
CONJUNTO PARTES 3 Y 4
Plano nº: 13 PLANO ENSAMBLAJE SUB-
CONUNTOS 1, 2, 3, 4
Instrucciones de montaje
83
3.3 ANEXO III - MANUAL DE USUARIO - INS-
TRUCCIONES DE MONTAJE
Compruebe haber recibido todas las piezas que forman el conjunto
seleccionado.A.1.
Para todos los modelos:
6 Perfiles 45x45x500
4 Perfiles 45x45x700
4 Perfiles 45x45x300
2 Perfiles 45x45x500 con1 agujero Ø11
2 Perfiles 45x45x500 con 2 agujeros Ø11
8 Terminaciones 45x45
6 Soportes para el suelo M10
28 Uniones de montaje 45x45 frontal/lateral
6 Arandelas estándar Ø11
4 Arandelas M6 / DIN 9021
6 Tuercas M10 / DIN 6923
4 Tornillos M6x40 / DIN 912
4 Tuercas M6 especial raíles
Para modelos ABB 120 / ABB 1200 además:
4 Tornillos M12x80 / DIN 933
4 Tuercas M12 / DIN 6923
8 Arandelas M12 / DIN 9021
Para modelo ABB 140 además:
3 Tornillos M12x80 / DIN 933
3 Tuercas M12 / DIN 6923
6 Arandelas M12 / DIN 9021
84
A.2.
Compruebe haber recibido la base correspondiente al modelo de ro-
bot a ser instalado.
Base módulo de control para todos lo modelos
Base para modelo ABB 120
85
Base para modelo ABB 140
Base para modelo ABB 1200
86
Compruebe que dispone de todas las herramientas necesarias para
el montaje.
A.3.
1 Llave fija o de tubo 19 mm.
1 Llave fija o de tubo 20 mm.
1 Llave de tubo 4 mm.
1 Llave allen 2 mm.
1 Llave allen 4 mm.
1 Llave fija o de tubo 15 mm.
1 Llave fija 15 mm.
1 Regla de nivelar
Instalar todas las uniones de montaje en sus correspondientes
extremos.B.1.
B.2.
Instalar todos los soportes para el suelo sin un apriete definitivo, una
vez terminado el montaje de la estructura proceda a nivelarla y adap-
tarla a las posibles irregularidades de la superficie de instalación.
87
B.3.
Montar las partes 1 y 2 de acuerdo con la imagen. Recuerde que los
perfiles inferiores 45x45x300 soportarán una base donde irá instala-
do el módulo de control del sistema robotizado, la distancia entre los
perfiles 45x45x300 superior e inferior, deberá ser superior a la suma
de la altura de la base del módulo y la altura del módulo de control.
88
Instale en la parte 1, las partes 3 y 4 de acuerdo con la imagen. Siem-
pre que una un perfil a otro por los raíles laterales, lo deberá hacer
desde un extremo, puesto que la pieza de unión y las tuercas para
raíles tienen la misma forma. Proceda a realizar un apriete definitivo
en todas las uniones con excepción de los soportes para suelo.
B.4.
Detalle A
Detalle B
89
B.5.
C.1.
C.2.
C.3.
Deposite la estructura en su lugar de destino y proceda a nivelarla.
Una vez nivelada proceda a realizar un apriete definitivo de los so-
portes.
	Instale la base del módulo de control introduciéndola por la parte 3
con una inclinación de aproximadamente 75º. Esta base quedará
acoplada entre los cuatro perfiles verticales y apoyada en los cuatro
perfiles horizontales inmediatamente superiores a los perfiles donde
se encuentran los soportes para el suelo. No es necesario fijación.
Instale la base del brazo robotizado asegurándose en caso necesa-
rio, que la posición de descanso del robot sea la correcta. Inserte los
4 tornillos con sus correspondientes arandelas y tuercas en la base,
y con suficiente holgura introduzca las tuercas de raíles en los raíles
superiores, deslice la base hasta alcanzar su posición alineándola
con los 4 perfiles superiores. Proceda a realizar un apriete definitivo.
Instale las terminaciones de plástico en los extremos expuestos de
los perfiles.
90
C.4.
C.5.
Instale el módulo de control en la base inferior, se recomienda este
paso siempre que sea posible para añadir peso y estabilidad a la
estructura antes de la instalación del brazo robot, éste al tener mayor
peso y su centro de gravedad alto podría provocar un desequilibrio en
el momento de la instalación.
Instale el brazo robot apoyándolo en la base superior y alineando
los agujeros del robot con los agujeros de la base. Introduzca los 4
tornillos con sus correspondientes arandelas y tuercas. Una vez ase-
gurada la posición correcta del brazo robot proceda a dar el apriete
definitivo.
91
SIMULACIÓN DE
ALGUNOS SISTEMAS
MECATRÓNICOS
4
Se trata de un conjunto de elementos que simulan de forma real el funcionamien-
to de sistemas mecatrónicos. Está formado por módulos que contienen diferen-
tes tipos de elementos acorde con la realidad industrial.
El equipo total está formado por cuatro módulos:
- MÓDULO ESTACIÓN BASE
- MÓDULO ESTACIÓN RODAMIENTOS
- MÓDULO ESTACIÓN TORNILLOS
- MÓDULO ESTACIÓN ALMACÉN
La flexibilidad que tienen los módulos de la FMS permite diferentes tipos de en-
sayos y programación. Entre los cuatro módulos, es posible a través del sistema
de comunicación PROFIBUS, designar las tareas de maestro / esclavo a cual-
quiera de ellos.
Los módulos simulan un sistema de transferencia, por medio de las cintas trans-
portadoras forman un circuito cerrado entre ellas.
Están constituidos por una estructura de perfiles de aluminio, las uniones están
formadas por piezas y tornillos para tal fin, y piezas mecanizadas que adaptan
los mecanismos de acuerdo con su función.
93
4.1 FUNCIONAMIENTO DE LA CÉLULA DE FA-
BRICACIÓN FLEXIBLE - FMS
En la parte frontal encontramos la parte eléctrica/electrónica donde están situa-
dos los elementos de control del módulo, y una unidad de mantenimiento para la
recepción de alimentación neumática.
En la parte posterior, encontramos un tramo de la cinta transportadora impulsada
por un motorreductor, está equipado con actuadores neumáticos para la realiza-
ción de distintas funciones.
En este caso se designa como maestro el módulo estación almacén, los otros
tres serán esclavos y actuarán siempre que el maestro lo solicite.
La función del módulo estación almacén, es recoger la pieza terminada (una vez
pasada por las demás estaciones) y almacenarla. El funcionamiento está dise-
ñado para trabajar con tres ejes, X, Y, Z. Los ejes X e Y, son los encargados de
situar las ventosas (impulsadas por un actuador neumático que hace de eje Z) en
las coordenadas programadas, siendo en este caso el origen (donde se recoge
la pieza terminada en espera) en la cinta transportadora, y en destino (donde se
deposita la pieza terminada) en uno de los 30 puntos de almacenaje.
Infografía módulo estación almacén
94
A continuación, una breve explicación de un programa básico y de fácil enten-
dimiento respeto a la programación del autómata S7-300 (CPU-2DP) de Sie-
mens.
Usamos el sistema de comunicación PROFIBUS para el envío de señales di-
gitales booleanas tanto para puertas físicas como para puertas lógicas entre el
maestro y los esclavos (éstos sólo pueden comunicarse con el maestro). Aun
disponiendo de un módulo de entrada de señales analógicas, no se hace uso del
mismo para esta breve explicación.
En un primer paso elaboraremos un esquema de gúia/referencia que nos ayuda-
rá en la programación.
95
Esta herramienta nos permite desplazar rápidamente por las líneas de progra-
mación, ya que la interpretación de la misma sería como consultar el índice de
un libro para luego profundizar en los escritos deseados.
Otra herramienta importante para una programación fluida, es la llamada “tabla
de símbolos” incorporada en el software de Siemens (Step 7). En ella podemos
visualizar las asignaciones de direcciones de I/O, marcas, etc., así como añadir
un breve comentario de las misiones asignadas.
96
El funcionamiento de los ejes X e Y, es comandado por un autómata indepen-
diente (exclusivo para ello) del autómata principal de la estación. El movimiento
es posible gracias a un servomotor que mueve un tornillo sinfín que mueve un
soporte con movimiento lineal (uno para X y otro para Y) donde se encuentra el
actuador neumático que hace de eje Z, la posición es controlada por dos encoder
que controlan el giro de los eje sinfín.
Las órdenes enviadas por el maestro a las cintas transportadoras y a sus actua-
dores, serán por mediación de los módulos de periferia descentralizada MPD
instalados en cada una de las estaciones.
Cada fabricante de autómatas, ofrece con su producto software de gestión y pro-
gramación permitiendo una infinidad de configuraciones en los sistemas.
La estación almacén como maestro, enviará las órdenes a los esclavos y a los
módulos de periferia para el control de los actuadores y para la recepción de
datos de los sensores.
Lectura recomendada, trabajo elaborado por el autor de este proyecto:
Copie y pegue el siguiente enlace en la barra de su nave-
gador.
https://drive.google.com/file/
d/0ByRKbLCu8PFjd3JlTUQ4S1ROOTA/
view?usp=sharing
97
*Los gráficos y esquemas expuestos a continuación, han sido extraídos del ma-
nual de usuario de la FMS, suministrado por SMC (fabricante de sistemas de
simulación entre otros).
SECUENCIAS MÓDULO ESTACIÓN BASE
La estación base, es la encargada de iniciar todo el proceso a realizar entre los
módulos, su función es depositar una pieza en un pallet que se encuentra en
espera en la cinta transportadora, funciona de la siguiente manera:
a) Sensor inductivo “pb” que detecta presencia de pieza en el alimentador verti-
cal por gravedad.
b) Actuador neumático de doble efecto con movimiento lineal horizontal “F” go-
bernado por electro válvula de simple efecto. Su función es mover una pieza del
alimentador vertical por gravedad y la empuja hacia la posición de control. Está
equipado con dos sensores magnéticos tipo reed para controlar la posición del
vástago del cilindro contraído/extendido.
c) Actuador neumático de doble efecto con movimiento lineal vertical “D” gober-
nado por electro válvula de simple efecto. Su función es extender un elemento
de control hacia el interior de la pieza. Está equipado con un sensor magnético
tipo reed que indicará si la pieza está depositada correcta o incorrectamente de-
pendiendo del recorrido (total/parcial) del cilindro.
d) Actuador neumático de doble efecto con movimiento lineal horizontal “E” go-
bernado por electro válvula de simple efecto. Su función es empujar la pieza
hacia la posición de traslado/rechazo. Está equipado con un sensor magnético
tipo reed que indicará que el cilindro ha llegado al final de su recorrido y por con-
siguiente, la pieza está en posición correcta.
98
e) Actuador neumático de simple efecto con movimiento lineal horizontal “C”,
gobernado por electro válvula de simple efecto que empuja la pieza a la zona de
piezas rechazadas en caso de que no haya superado la prueba efectuada por el
elemento de control D.
f) Actuador neumático de doble efecto y doble vástago con movimiento lineal
vertical “B”, gobernado por electro válvula de simple efecto encargado de acer-
car/alejar las ventosas que se encargarán de atrapar la pieza para su traslado.
Está equipado con dos sensores magnéticos tipo reed que indicarán la posición
contraída/extendida del cilindro.
g) Electro válvula “V” que acciona vacío en ventosas.
h) Vacuostato “v´” que detecta si la pieza ha sido atrapada.
i) Actuador neumático de doble efecto y doble vástago con movimiento lineal
horizontal “A”, gobernado por electro válvula de doble efecto encargado de posi-
cionar las ventosas en posición de recogida/entrega para el traslado de la pieza
de la zona de recogida/rechazo hacia el pallet. Está equipado con dos sensores
magnéticos tipo reed que indicarán la posición contraída/extendida del cilindro.
Esquema de potencia estación base
99
Esquema control entradas PLC Siemens estación base
Esquema control salidas PLC Siemens estación base
100
Esquema I/O MPD estación base
Esquema electro neumático estación base
101
SECUENCIAS MÓDULO ESTACIÓN RODAMIENTOS
La estación rodamientos, es la encargada de depositar un rodamiento una vez
llegue a través de la cinta transportadora el pallet con la pieza proveniente de la
estación base, funciona de la siguiente manera:
a) Actuador neumático de doble efecto con movimiento lineal horizontal “A” go-
bernado por electro válvula de simple efecto. Se encarga de sacar un rodamiento
del alimentador por gravedad y lo empuja hacia la posición de recogida. Está
equipado con un sensor magnético tipo reed que controla la posición del vástago
del cilindro en su posición extendida.
b) Microrruptor N/A “pr”, encargado de detectar la presencia de rodamiento en
posición de recogida.
c) Actuador neumático de doble efecto con movimiento semi circular vertical “B”,
gobernado por electro válvula de doble efecto 5/3 con centro cerrado. Se encar-
ga de recoger el rodamiento y lo transporta al elevador por medio de un sistema
de cremallera y pinza neumática. Está equipado con tres sensores magnéticos
tipo reed que controlan la posición del cilindro (recogida/centro/destino).
d) Pinza neumática “C” gobernada por electro válvula de simple efecto. Se en-
carga de atrapar el rodamiento con un movimiento de expansión para que el
actuador B lo transporte al elevador.
102
e) Actuador neumático sin vástago, de doble efecto con movimiento lineal verti-
cal “D” gobernado por electro válvula de doble efecto. Se encarga de elevar el ro-
damiento hacia el palpador analógico para comprobación de dimensiones. Está
equipado con dos sensores tipo reed que controlan las posiciones alta/baja.
f) Actuador neumático de doble efecto con movimiento lineal horizontal “E” go-
bernado por electro válvula de simple efecto. Se encarga de empujar el roda-
miento para la zona de rodamientos rechazados.
g) Actuador neumático de simple efecto con movimiento lineal vertical “F” gober-
nado por electro válvula de simple efecto. Se encarga de sacar un soporte para
que el rodamiento quede centrado en el elevador.
h) Actuador neumático de simple efecto, con movimientos lineal vertical “G” y
movimiento semicircular “H”, gobernados cada uno, por electro válvula de sim-
ple efecto. Se encargan de contraer el vástago del cilindro para acercar una pin-
za al rodamiento a ser transportado, y de dar un giro de 180º para transportarlo
de la zona de recogida a la zona de entrega.
i) Pinza neumática de simple efecto con movimiento de expansión “I” gobernada
por electro válvula de simple efecto. Se encarga de atrapar el rodamiento para
su transporte.
Esquema de potencia estación rodamientos
103
Esquema control entradas analógicas estación rodamientos
Esquema control entradas PLC Siemens estación rodamientos
104
Esquema control salidas PLC Siemens estación rodamientos
Esquema I/O MPD estación rodamientos
105
Esquema electro neumático estación rodamientos
106
SECUENCIAS MÓDULO ESTACIÓN TORNILLOS
La estación tornillos, es la encargada de depositar cuatro tornillos en la pieza con
rodamiento proveniente de la estación rodamientos a través de la cinta transpor-
tadora, funciona de la siguiente manera:
a) Dos actuadores neumáticos de simple efecto con movimiento lineal horizontal
“D”, gobernado por una electro válvula de simple efecto. Se encargan de alimen-
tar un tornillo en cuatro etapas en el soporte de transporte. La electro válvula en
su posición de reposo activa uno de los cilindros para sujetar los tornillos deposi-
tados en el alimentador vertical por gravedad, al activarse invierte las posiciones
de los vástagos de los cilindros, haciendo que el tornillo más próximo a la salida
se deposite, y los demás queden sujetos por el otro cilindro, y así sucesivamen-
te.
b) Detector de fibra óptica tipo barrera “pt” encargado de detectar presencia de
tornillo en soporte de transporte.
c) Actuador neumático de doble vástago en paralelo y doble efecto con movi-
miento lineal horizontal “E” gobernado por electro válvula de doble efecto. Se
encarga de posicionar el soporte en posición de recogida/entrega de tornillo para
su transporte. Está equipado con dos sensores tipo reed que indican la posición
del vástago del cilindro.
107
d) Pinza neumática de simple efecto con movimiento de compresión “C” gober-
nada por electro válvula de simple efecto. Se encarga de atrapar el tornillo para
su transporte hacia la pieza. Está equipada con dos sensores tipo reed que indi-
can la posición contraída/extendida de la pinza.
e) Actuador neumático de doble efecto y doble vástago, con movimiento lineal
horizontal “A” gobernado por electro válvula de doble efecto. Se encarga de posi-
cionar la pinza en posición de recogida/entrega. Está equipado con dos sensores
tipo reed para detectar la posición del vástago del cilindro contraído/extendido.
f) Actuador neumático de doble efecto y doble vástago, con movimiento lineal
vertical “B” gobernado por electro válvula de doble efecto. Se encarga de acer-
car/alejar la pinza para recogida/entrega de tornillos. Está equipado con dos sen-
sores tipo reed que indican la posición del vástago del cilindro.
Esquema de potencia estación tornillos
108
Esquema control entradas PLC Siemens estación tornillos
Esquema control salidas PLC Siemens estación tornillos
109
Esquema I/O MPD estación tornillos
Esquema electro neumático estación tornillos
110
SECUENCIAS MÓDULO ESTACIÓN ALMACÉN
La estación almacén es la encargada de retirar la pieza ya terminada del pallet
proveniente del paso por las demás estaciones y almacenarla en uno de sus 30
puntos de almacenaje, funciona de la siguiente manera:
a) Ejes eléctricos X e Y (servomotores con tornillos sinfín) encargados de mover
y posicionar eje Z (actuador).
b) Actuador neumático de doble efecto y doble vástago, con movimiento lineal
vertical (eje Z) gobernado por electro válvula de doble efecto, se encarga de
acercar/alejar ventosas para atrapar la pieza a ser almacenada. Está equipado
con dos sensores tipo reed que indican la posición del vástago del cilindro con-
traído/extendido.
c) Electro válvula de simple efecto que acciona vacío en ventosas “V” acompaña-
do de vacuostato para la detección de vacío “v´” al atrapar la pieza.
111
Esquema de potencia estación almacén
Esquema control servodriver eje X estación almacén
112
Esquema control servodriver eje Y estación almacén
Esquema control entradas PLC Siemens estación almacén
113
Esquema control salidas PLC Siemens estación almacén
Esquema I/O MPD estación almacén
114
21
Esquema electro neumático estación almacén
Esquema control entradas PLC Mitsubishi ejes X e Y almacén
115
Esquema control salidas PLC Mitsubishi ejes X e Y almacén
ESQUEMA ELECTRONEUMÁTICO SISTEMA DE
TRANSFERENCIA
116
El programa informático ROBOTSTUDIO, fue desarrollado por ABB para opti-
mizar la programación de sus robots sin que sea necesario una parada en la
producción.
En un primer lugar, crearemos nuestra propia biblioteca con los objetos que usa-
remos en nuestro entorno real, los diseños para esta simulación están elabora-
dos con el programa de diseño 3D, CATIA.
Seguidamente los seleccionamos y situamos en el “mundo” virtual del programa,
para poder configurar los movimientos del robot de acuerdo con la realidad don-
de se encontrará.
Disponemos de herramientas para asignar colores y materiales a los objetos,
consiguiendo así, una apariencia más realista en nuestro entorno virtual.
Seleccionamos el modelo de robot a ser programado (en este caso ABB-1200),
la herramienta con la que trabajará, y situamos ambos.
4.2 DISEÑO Y SIMULACIÓN PARA ROBOTS
MARCA ABB
117
Una vez creado nuestro entorno, procedemos a la instalación y configuración de
nuestro sistema. Serán los encargados de controlar los movimientos y funciones
de la herramienta de acuerdo con nuestras necesidades.
Una vez realizadas las configuraciones, procedemos a la simulación para com-
probar si son necesarios nuevos ajustes en el funcionamiento.
Copie y pegue cualquiera de los siguientes enlaces en la barra de su navegador,
para visualizar una simulación de los movimientos del robot desde tres puntos
de vista diferentes.
https://drive.google.com/file/d/0ByRKbLCu8PFjTzQ3c1FPdGcxZ00/
view?usp=sharing
https://drive.google.com/file/d/0ByRKbLCu8PFjcDVMbkJQQ3hZVDQ/
view?usp=sharing
https://drive.google.com/file/d/0ByRKbLCu8PFjZzJ2Sk9HWllMcVk/
view?usp=sharing
118
FINALIDAD
Desarrollo de un sistema de transferencia de piezas desde una zona de produc-
ción a otra para seguir con la fabricación de las piezas de forma automática.
El sistema deberá ser reajustado manualmente para adaptarlo a las medidas del
lote de piezas que estén en fabricación en ese momento.
Elección de las piezas que componen el sistema de forma que sean apropiadas
para el fin al que se usará.
Diseñar un sistema económico y resistente, que sea capaz de soportar un uso
continuado con bajo mantenimiento y fácil reposición de piezas en caso de ave-
ría.
DESCRIPCIÓN DE PIEZAS A TRANSFERIR
Las piezas llegarán provenientes de una cinta transportadora, tendrán diferentes
dimensiones y forma cilíndrica. La zona de almacenamiento y dispensador debe-
rán ser reajustadas cada vez que se inicie un nuevo lote de diferentes medidas.
- diámetro 10 x 150 longitud
- diámetro 20 x 300 longitud
- diámetro 30 x 600 longitud
COMPONENTES EMPLEADOS
4 Cilindros de doble efecto.
2 Actuadores semi-giratorios.
3 Electro válvulas de 4/2 vías monoestables.
3 Electro válvulas de 4/2 vías biestables.
1 Electro válvula de 3/2 vías monoestable.
1 Electro válvula de 3/2 vías biestable.
6 Válvulas estranguladoras.
3 Fuentes de alimentación 400-24V.
1 Pulsador obturador.
1 Pulsador franqueador.
119
4.3 PROPUESTA DE PROYECTO PARA LA INS-
TALACIÓN DE EQUIPO ELECTRO NEUMÁ-
TICO DE TRANSFERENCIA
26 Relés.
57 Contactos n/a.
10 Solenoides de válvula.
19 Contactos n/c.
6 Interruptores de alimentación capacitiva.
1 Motor neumático.
COMPONENTES ELÉCTRICOS, CUADROS DE DISTRIBUCIÓN, FUENTE DE
AIRE COMPRIMIDO, INSTALACIÓN Y PUESTA EN MARCHA, ADAPTACIÓN
DEL ESPACIO DE INSTALACIÓN, ADAPTACIÓN AL SISTEMA YA INSTALADO,
TIEMPO DE EJECUCIÓN Y VALOR ESTIMADO.
	
Todos estos apartados serán expresados en detalle en proyecto extendido, una
vez sea aprobado el planteamiento de construcción.
Todos los sistemas de seguridad, aviso acústico y visual serán adaptados con-
juntamente con las estaciones que se encuentran en funcionamiento habiendo
una previsión estimada para su instalación.
DESCRIPCIÓN DEL RECORRIDO DE LAS PIEZAS
Las piezas provienen de otra estación de fabricación a través de una cita trans-
portadora (2) impulsada por un motor neumático.
Las piezas son empujadas (1) fuera de la cintra transportadora hacia otro ele-
mento que las elevará hacia un depósito.
120
Las piezas son elevadas (3) hacia un depósito de almacenamiento.
Las piezas una vez en depósito de almacenamiento (9) equipado con protección
mecánica antirretorno (4) y sensor de llenado, quedan a la espera de ser recogi-
das por un dispensador.
Las piezas entrarán de una en una en un dispensador (5) accionado por actua-
dor semi-giratorio (6) que alimentará la estación de transferencia.
Las piezas serán transferidas por un sistema de tres ejes compuesto de una
pinza de agarre (11), un brazo con movimientos lineales (10) y un motor semi-
giratorio (8), que harán el siguiente ciclo en un tiempo de 5 seg. +/-0,5:
AVANZAR-ANCLAR-RETROCEDER-GIRAR-AVANZAR-SOLTAR-RETROCE-
DER-GIRAR...y así sucesivamente.
La estación de transferencia de tres ejes está montada en un soporte (12) equi-
pado con bandejas inclinadas (7) que terminan en el final del recorrido de las
piezas.
DESCRIPCIÓN DE LOS CONJUNTOS QUE FORMAN LOS SISTEMAS
El sistema está compuesto por tres conjuntos y sus partes:
Conjunto de sistema de almacenamiento.
Compuesto de cinta transportadora (2), empujador (1), elevador (3), depósito (9)
y dispensador (5-6).
Conjunto de sistema de transferencia (12).
Compuesto por sistema giratorio de tres ejes (8-10-11) y bandejas de transferen-
cia (7).
Conjunto eléctrico.
Compuesto de fuente de alimentación, sensores de proximidad, relés, solenoi-
des, contactos auxiliares, y pulsadores.
El conjunto eléctrico está compuesto por “circuito de control”, “estación de llena-
do de depósito”, y “estación de transferencia”.
121
DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS
El sistema de control.
Está formado por un pulsador de encendido y otro de apagado combinados con
bobina de activación K100 y contacto auxiliar de realimentación. También en-
contramos sensores de proximidad de alimentación capacitiva que controlan la
estación de llenado de forma automática y condicionan el funcionamiento de la
estación de transferencia. Tenemos entonces:
Sensor CAP1<K101>
Al activarse, activa bobina K101. Este sensor, tiene la función de bloquear la es-
tación de transferencia hasta que haya una pieza disponible para ser transferida
y, bloquear el sistema dispensador mientras la pieza permanezca en espera para
ser transferida.
Sensor CAP2<K102>
Al activarse, activa la bobina K102. Este sensor, tiene la función de detener la
estación de llenado cuando el depósito está lleno, con excepción del sistema
dispensador que sigue alimentando piezas para que sean transferidas.
Sensor CAP3<K103>
Al activarse, activa la bobina K103. Este sensor, tiene la función de permitir el
avance del sistema dispensador cuando éste se encuentra cargado con una pie-
za para ser dispensada, con la condición de que no exista una pieza a la espera
de ser transferida.
Sensor CAP4<K104>
Al activarse, activa la bobina K104. Este sensor, tiene la función de permitir el
avance del sistema empujador que retira la pieza de la cinta transportadora para
que sea elevada al depósito por medio del sistema de elevación, con la condición
de que éste se encuentre en posición retraída B0.
Sensor CAP5<K105>
Al activarse, activa la bobina K105. Este sensor, tiene la función de permitir el
avance del sistema de elevación para elevar la pieza hasta el depósito.
CAP6<K106>
Al activarse, activa la bobina K106. Este sensor, tiene la función de suspender
el funcionamiento de la cinta transportadora en el momento en que la pieza se
encuentra en posición para ser empujada por el sistema empujador. El restable-
cimiento de su funcionamiento está condicionado a que el sistema empujador se
encuentre en posición retraída A0.
122
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Proyecto de Mecatronica Industrial

  • 1.
  • 2. 1. Memoria.......................................................................................... 1.1. Objetivo....................................................................................................... 1.2. Propuesta de fabricación............................................................................. 2. Pliego de condiciones..................................................................... 2.1. Leyes y normativas de obligado cumplimiento en empresas...................... 2.2. Cálculos justificados.................................................................................... 2.3. Elección de materiales para la fabricación.................................................. 2.4. Máquinas y herramientas necesarias para la fabricación y mantenimien to................................................................................................................. 2.5. Elección de proveedores............................................................................. 2.6. Descripción del local de fabricación............................................................ 2.7. Ubicación.................................................................................................... 2.8. Procedimientos de fabricación.................................................................... 2.9. Plan de seguridad en la fabricación............................................................ 2.10. Instrucciones de montaje............................................................................ 2.11. Costes de producción.................................................................................. 2.12. Plan de calidad........................................................................................... 2.13. Plan de mantenimiento............................................................................... 3. Anexos............................................................................................ 3.1. Anexo I - Esquemas de distribución del local de fabricación.................... 3.2. Anexo II - Planos constructivos del producto a fabricar............................ 3.3. Anexo III - Manual de usuario - Instrucciones de montaje.......................... 4. Simulación de algunos sistemas mecatrónicos............................ 4.1. Funcionamiento célula de fabricación flexible (FMS)................................. 4.2. Diseño y simulación para robots marca ABB.............................................. 4.3. Propuesta de proyecto para la instalación de equipo electro neumático de transferencia.......................................................................................... 4.4. Diseño y simulación para fresadora CNC................................................... 5. Programas informáticos utilizados................................................ 6. Fuentes de consulta....................................................................... ÍNDICE 3 4 6 8 9 12 18 19 21 25 28 29 30 32 34 43 48 62 63 68 83 92 93 117 119 130 133 137 2
  • 4. Este proyecto tiene por objetivo presentar en la mayor totalidad posible, aquellas habilidades alcanzadas en el período de estudios correspondientes a la titulación de TÉCNICO SUPERIOR EN MECATRÓNICA INDUSTRIAL. El alumno tendrá la oportunidad de plantear y adaptar su idea, además de incluir otras habilidades para la elaboración del proyecto siguiendo como base las ins- trucciones planteadas por el equipo educativo. El proyecto será desarrollado en un entorno virtual, complementado con situa- ciones reales que serán adaptadas para que la evolución del mismo sea lo más realista posible. El plan de formación se compone de una variedad de especialidades que darán al futuro titulado importantes conocimientos que le permitirá afrontar cualquier situación en: SM SHN SEE EMA PDF RGSM CSM PGMC IS SSM HLC FOL EIE FCT - Sistemas Mecánicos. - Sistemas Hidráulicos y Neumáticos. - Sistemas Eléctricos y Electrónicos. - Elementos de Máquinas. - Procesos de Fabricación. - Representación Gráfica de Sistemas Mecatrónicos. - Configuración de Sistemas Mecatrónicos. - Procesos y Gestión de Mantenimiento y Calidad. - Integración de Sistemas. - Simulación de Sistemas Mecatrónicos. - Horas de Libre Configuración – Programación y operación en siste- mas de control numérico – CNC. - Formación y Orientación Laboral. - Empresa e Iniciativa Emprendedora. - Formación en Centro de Trabajo. PROYECTO FIN DE CICLO. 4 1.1 OBJETIVO
  • 5. El lugar de fabricación será en un entorno virtual situado en un aula remodelada para tal fin en el IES Virgen de las Nieves. Se descartan otras posibilidades de explotación centrándome exclusivamente el en producto propuesto. Se excluye adoptar un nombre comercial e imagen corporativa para la estima- ción de costes, ventas, marketing, etc. Las máquinas y herramientas seleccionadas son exclusivamente para adaptar- las al entorno por el cual el proyecto será desarrollado. Quedan excluidos otros usos. El plan de seguridad laboral queda limitado al entorno en que se desarrolla el proyecto. Se propondrá un enlace para una información extendida de un trabajo sobre este asunto, tiene por objetivo, globalizar y concienciar cualquier actividad profesional a realizar de forma segura y responsable. El plan de calidad, se concentrará en este entorno teniendo como base la ISO 9000 y sus variantes. También se añade de forma compacta el reciclado de ma- teriales y preparación de residuos contaminantes. El plan de mantenimiento, expondrá de forma genérica las posibilidades de ges- tión y ejecución del mismo en cualquier entorno de trabajo. Se incluye el funcionamiento de algunos equipos mecatrónicos, el diseño, pro- ceso y simulación de una pieza en fresadora CNC, y un enlace para ampliar la información relacionada con la programación de autómatas. Se excluye la composición detallada de otras materias que de forma indirecta se encuentran incluidas en este proyecto. La estructura de este proyecto se adapta a las normas establecidas por el equi- po educativo. 5
  • 6. Se trata de simular la fabricación de un soporte para la instalación de un sistema de brazo robot marca ABB que encaje entre los cuatro módulos de la Célula de Fabricación Flexible (FMS). Tras el análisis estructural de la FMS, tomo como referencia los perfiles utiliza- dos en la misma para la composición de mi idea de soporte. Será una estructura de fácil fabricación y montaje, robusta y resistente para la instalación de los modelos ABB 120, ABB 140 y ABB 1200. La estructura está diseñada para que apenas queden residuos en el proceso de fabricación optimizando al máximo la compra de materiales, se trata de evitar gastos innecesarios o pérdidas por material sobrante. Se contribuye así, a mini- mizar el impacto medioambiental producido por la industria. Al ser una estructura modular, está pen- sada y diseñada para soportar fuerzas superiores de compresión y rotación (entre otras), a las que serán sometidas por los modelos de robot instalados. Infografía de la estructura con un robot ABB 120 instalado 6 1.2 PROPUESTA DE FABRICAICÓN
  • 7. Se apuesta por una estructura metálica ligera, compuesta por perfiles de alumi- nio extruido con tratamiento superficial de anodizado incoloro, y bases de ta- blero contrachapado. El tablero elegido lleva tratamiento ignífugo como com- plemento de seguridad, tiene la finali- dad de conseguir que la unión entre la estructura metálica y el robot, sea de un material resistente de fácil mecani- zación y económico para la adaptación según el modelo deseado. Infografía de la estructura con un robot ABB 140 instalado Se emplean 6 soportes para el suelo, son soportes antivibración de goma y permiten un ajuste para adaptar la es- tructura a suelos irregulares. Es una cantidad excesiva para fuerzas de compresión, pero para evitar desplaza- mientos laterales ocasionados por los movimientos del robot (en caso de que no se fije con la FMS), es una garantía que no incrementa excesivamente el precio final del producto. Infografía de la estructura con un robot ABB 1200 instalado 7
  • 9. A continuación un listado de leyes y normativas de obligado cumplimiento para empresas pertenecientes a estados miembros de la Comunidad Económica Eu- ropea. El campo de actividad relacionada al ámbito de la MECATRÓNICA es muy am- plio y prácticamente de forma directa o indirecta abarca todos los sectores in- dustriales. Normativa General - LEY ORGÁNICA DE PROTECCIÓN DE DATOS. Ley Orgánica 15/1999, de 13 de diciembre. - LEY DE PREVENCIÓN DEL BLANQUEO DE CAPITALES Y LA FINANCIA- CIÓN DEL TERRORISMO. Ley 10/2010, de 28 de abril, de prevención del blan- queo de capitales y de la financiación del terrorismo. - LEY DE SERVICIOS DE LA SOCIEDAD DE LA INFORMACIÓN Y COMERCIO ELECTRÓNICO. Ley 34/2002, de 11 de julio, de servicios de la sociedad de la información y de comercio electrónico. - LEY DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES. Ley 31/1995, de 8 de no- viembre, de prevención de Riesgos Laborales. - LEY DE FACTURA ELECTRÓNICA. Ley 25/2013, de 27 de diciembre, de im- pulso de la factura electrónica y creación del registro contable de facturas en el Sector Público. 9 2.1 LEYES Y NORMATIVAS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO EN EMPRESAS
  • 10. - CONTROL METROLÓGICO DE BÁSCULAS Y BALANZAS. Ley 32/2014, de 22 de diciembre, de Metrología; Real Decreto 889/2006, de 21 de julio, por el que se regula el control metrológico del Estado sobre instrumentos de medida, modi- ficado por Real Decreto 339/2010, de 19 de marzo; Real Decreto 597/1988, de 10 de junio, por el que se regula el Control Metrológico CEE; Directiva 2004/22/ CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 31 de marzo de 2004 relativa a los instrumentos de medida, que garantiza la libre circulación de instrumentos de medida en el mercado interior. Seguridad Alimentaria Para la ejecución de procesos alimentarios, será necesaria la aprobación de la Agencia Española de Consumo, Seguridad Alimentaria y Nutrición, AECOSAN que está directamente relacionada con la Autoridad Europea de Seguridad Ali- mentaria, EFSA. Higiene Ambiental Será necesario establecer los procesos de higiene ambiental de acuerdo con el Ministerio de Medio Ambiente en cumplimiento a la Ley 22/2011, de 28 de julio, de residuos y suelos contaminados. Seguridad Industrial De acuerdo con el Ministerio de Industria, Energía y Turismo, Secretaría General de Industria y de la Pequeña y Mediana Empresa, el Tratado de Funcionamiento de la Unión Europea, establece que para ejercer las competencias, las institucio- nes comunitarias adoptarán, entre otros, reglamentos y directivas. El reglamento tendrá un alcance general. Será obligatorio en todos sus elemen- tos y directamente aplicable en cada Estado miembro. La directiva obligará al Estado miembro destinatario en cuanto al resultado que deba conseguirse, dejando, sin embargo, a las autoridades nacionales la elec- ción de la forma y de los medios para hacerlo. A continuación algunas obligacio- nes. 10
  • 11. - Formación en Gestión de Sustancias Peligrosas y Consejero de Seguridad. - Aplicación y Adecuación de Marcado CE. - Adecuación de Maquinaria al Decreto. - Inspección de Sistemas de Aire a Presión. - Inspecciones de Alta y Baja Tensión. - Inspecciones de Ascensores. - Transporte de Mercancías Perecederas. - Inspecciones de Almacenamiento de Productos Químicos. - Inspección de Sistemas Contra Incendios. - Inspección de Instalaciones Petrolíferas. - Inspección de Instalaciones Frigoríficas. - Inspección de Instalaciones de Gases Combustibles. Autorizaciones y Registros de Actividad - Inscripción en el Registro de Industria. - Inscripción en el Registro de Industria Agroalimentaria. - Plan de Autoprotección. - Certificados de Eficiencia Energética. Medio Ambiente - Autorización Pequeños/Grandes Productores de Residuos Peligrosos. - Informe Preliminar de Suelos Contaminados. - Gestión y Retirada de Residuos. - LEY DE RESPONSABILIDAD AMBIENTAL. Ley 26/2007, de 23 de octubre, de Responsabilidad Medioambiental. 11
  • 12. Estudiaremos las fuerzas que actúan en la estructura simulando un peso supe- rior al que se destina. Se excluyen el estudio de las fuerzas que resultan inapre- ciables para el uso que se ha diseñado la estructura. Los cálculos se dividen en: a) Las fuerzas que actúan sobre la base del robot: Interactúan el robot de mayor peso, la herramienta acoplada al robot, la pieza que será manipulada y los torni- llos de sujeción del robot sumando un total inferior a 100 kg. b) Las fuerzas que actúan sobre los perfiles verticales: Interactúan el robot de mayor peso, la herramienta acoplada al robot, la pieza que será manipulada, la base de tablero contrachapado del robot, los tornillos de sujeción del robot, cuatro perfiles horizontales de 45x45x500 y las uniones metálicas de montaje correspondientes sumando un total inferior a 120 kg. c) Las fuerzas que actúan sobre los perfiles horizontales inferiores: Interactúan el robot de mayor peso, la herramienta acoplada al robot, la pieza que será ma- nipulada, la base de tablero contrachapado del robot, seis perfiles horizontales de 45x45x500, cuatro perfiles horizontales de 45x45x300, la base de tablero contrachapado del módulo de control, el módulo de control, los tornillos de suje- ción del robot y las uniones metálicas de montaje correspondientes sumando un total inferior a 160 kg. Se descarta el cálculo de las fuerzas que actuarán en los perfiles horizontales superiores puesto que se calculará los perfiles horizontales inferiores con una fuerza superior. Se descarta el cálculo de las fuerzas que actuarán en los perfiles horizontales centrales ya que la suma total de los pesos de los componentes que interactúan es inferior al 50% del peso calculado en los demás perfiles horizontales. Se descarta el cálculo de las fuerzas que actuarán en los soportes para el suelo ya que éstos (según ficha técnica del fabricante) soportan 1000kg cada uno. A continuación se detalla el peso de las partes que compondrán el conjunto ex- ceptuando los soportes para el suelo. 12 2.2 CÁLCULOS JUSTIFICADOS
  • 13. • Bases de madera de contrachapado 5,8 kg • Conjunto de piezas pequeñas 4,5 kg • Perfiles 20,0 kg • Módulo de control 30,0 kg • Brazo robotizado de mayor peso 98,0 kg • Suma total de los pesos 158,3 kg CÁLCULO (a). Las fuerzas que actúan sobre la base del robot. Para calcular las fuerzas de la base del robot, se divide la fuerza por cuatro ya que la fuerza está centrada y se reparte en cuatro lados por igual. Tenemos dos lados más desfavorables (de mayor longitud) con lo cual se calcula uno de los lados con mayor longitud. En este caso, se tiene en cuenta las fuerzas de flexión puesto que las fuerzas de compresión, pandeo y torsión son inapreciables. La base de tablero contracha- pado ofrece gran resistencia a las fuerzas excluidas del cálculo. El tablero contrachapado empleado tiene los siguientes datos: • Longitud: L = 59,5 cm • Altura: h = 2 cm • Módulo de elasticidad: E = 9858 N/mm2 = 100523 kgf/cm2 • Fuerza: F = 100 kgf. / 4 = 25 kgf • Flecha máxima admitida: γadm. = L / 800 = 0,074 cm 13
  • 14. CÁLCULO (b). Las fuerzas que actúan sobre los perfiles verticales. Para calcular las fuerzas de los perfiles verticales se divide la fuerza por cuatro ya que la fuerza está repartida en cuatro puntos por igual. En este caso, se tiene en cuenta las fuerzas de compresión puesto que las fuer- zas de flexión, pandeo y torsión son inapreciables. La estructura está compuesta por seis perfiles horizontales unidos a lo largo de los perfiles verticales disminu- yendo considerablemente las fuerzas de pandeo. Los perfiles verticales tienen los siguientes datos: • Longitud: L = 70 cm • Fuerza: F = 120 kgf / 4 = 30 kgf • Área: A = 4,5 cm2 • Coeficiente de seguridad: n = 2,5 • Módulo de elasticidad: E = 0,72 x 106 kgf/cm2 14
  • 15. CÁLCULO (c). Las fuerzas que actúan sobre los perfiles horizontales inferio- res. Para calcular las fuerzas de los perfiles horizontales inferiores se divide la fuerza por cuatro ya que la fuerza está centrada y se reparte en cuatro lados por igual. Se procede a calcular de forma invertida las fuerzas al tener como punto de máxima tensión los soportes para suelo. Se calculan dos casos: (c.1.) Para los perfiles con un soporte central, y (c.2.) para los perfiles que tienen dos soportes desplazados. En este caso, se tiene en cuenta las fuerzas de flexión, puesto que las fuerzas de compresión, pandeo y torsión son inapreciables. Los perfiles horizontales inferiores tienen los siguientes datos: • Longitud: L = 35 cm • Fuerza: F = 160 kgf / 4 = 40 kgf • Momento resistente: Wxx = 7,081 cm3 • Momento de inercia: Ixx = 15,934 cm4 • Módulo de elasticidad: E = 0,72 x 106 kgf / cm2 • Flecha máxima admitida: ymáx. = L / 500 = 0,07 cm 15
  • 16. 16
  • 17. Conclusiones CÁLCULO (a). Se admite el uso de tablero contrachapado de 20 milímetros de altura con pro- tección ignífuga para soportar los pesos previstos al tener una flexión máxima inferior a la flexión máxima admitida de L/800. Conclusiones CÁLCULO (b). Se admite el uso de perfil de aluminio extruido de 45x45 milímetros para soportar fuerzas de compresión con los pesos previstos al tener una tensión de trabajo inferior a la tensión de límite elástico dividido por un coeficiente de seguridad de 2,5. Conclusiones CÁLCULO (c.1.) Se admite el uso de perfil de aluminio extruido de 45x45 milímetros equipado con un soporte para el suelo centrado para soportar los pesos previstos al tener una flexión máxima inferior a la flexión máxima admitida de L/500. Conclusiones CÁLCULO (c.2.) Se admite el uso de perfil de aluminio extruido de 45x45 milímetros equipado con dos soportes para el suelo descentrados para soportar los pesos previstos al tener una flexión máxima inferior a la flexión máxima admitida de L/500. 17
  • 18. Los materiales elegidos cumplen con las necesidades de fabricación en calidad, precio, y servicios ofrecidos por los proveedores. Así mismo, el responsable de compras, deberá en un tiempo determinado, hacer revisiones y pesquisas sobre nuevos proveedores y precios más ajustados. Perfil extruido 45x45 – Perfil de aluminio extruido de 45x45x1000 mm. Terminación 45x45 – Terminación de plástico color negro de 45x45x2 mm. Unión metálica – Unión de aleación metálica para la unión frontal/lateral entre perfiles de 45x45 mm. Tornillo M12 / DIN 933 calidad 8.8 – Tornillo M12x80 mm acero pavonado. Tornillo M6 / DIN 912 calidad 8.8 – Tornillo M6x40 mm acero pavonado. Tuerca M12 / DIN 6923 calidad 8.8 – Tuerca M12 acero galvanizado. Tuerca M10 / DIN 6923 calidad 8.8 – Tuerca M10 acero galvanizado. Tuerca M6 especial raíles – Tuerca especial para raíles acero cincado. Arandela M12 / DIN 9021 – Arandela M12 acero galvanizado. Arandela estándar Ø11 – Arandela estándar de Ø11 acero galvanizado. Arandela M6 / DIN 9021 – Arandela M6 acero galvanizado. Soporte para suelo M10 – Soporte regulable de goma para suelo M10 / 1000kg. Tablero contrachapado – Tablero contrachapado ignífugo. 18 2.3 ELECCIÓN DE MATERIALES PARA LA FA- BRICACIÓN
  • 19. A continuación, un listado de todas las máquinas y herramientas necesarias para la fabricación y mantenimiento de las instalaciones. Se excluye de este apartado otras posibilidades de uso centrándose exclusivamente en el entorno de desa- rrollo del proyecto. Será necesaria la recopilación de información técnica de las máquinas para incluirlas en el plan de mantenimiento. • Juego de llaves fijas de 6 a 32 mm. • Juego de llaves combinadas de 8 a 22 mm. • Juego de llaves estrella acodada de 6 a 22 mm. • Lima con mango bimaterial plana. • Lima con mango bimaterial media caña. • Lima con mango bimaterial redonda. • Taladro de percusión de 1 velocidad. • Esmeriladora doble. • Flexómetro de 5 m. • Calibre pie de rey con graduación de 0,02 mm. • Juego destornilladores trimaterial electricista. • Juego destornilladores trimaterial mecánico. • Polímetro Amperímetro Voltímetro Multímetro universal. • Sierra de cinta manual. • Compresor neumático 100L. • Nivel forma doble T vertical-horizontal metálico. • Juego de llaves Allen de 1,5 a 8 mm. • Juego de vasos de 8 a 30 mm. • Llave ajustable hasta 24 mm. • Llave ajustable hasta 46 mm. • Alicate universal. • Alicate manipulación bocas semiredondas curvas. • Alicate manipulación circlips interiores boca recta. 19 2.4 MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS NECESA- RIAS PARA LA FABRICACIÓN Y EL MAN- TENIMIENTO
  • 20. • Alicate cortante diagonal reforzado. • Mordaza GRIP boca curva. • Tornillo de banco fundido. • Remachadora profesional mecánica. • Caja porta-herramientas metálica. • Martillo mecánico sin templar con mango de fibra de carbono. • Martillo con bocas de superplástico recambiables con mango de madera. • Aceite multiusos. • Grasa multiusos. • Lubricante para engranajes. • Juego de brocas para metal HSS-G. • Juego de brocas para madera. • Punzón para marcar. EQUIPAMIENTO DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL (EPI) Deberán estar homologados según las normatívas técnicas referentes a los EPI. AEN/CTN81-Prevención y medios de protección personal y colectiva en el trabajo CEN/TC79 Respiratory protective devices CEN/TC85 Eye protective equipment CEN/TC158 Head protection CEN/TC159 Hearing protectors CEN/TC160 Protection against falls from a height including working belts CEN/TC161 Foot and leg protectors CEN/TC162 Protective clothing including hand and arm protection and lifejackets ISO/TC94 Personal safety-Protective clothing and equipment ISO/TC 94/SC 3 Foot protection ISO/TC 94/SC 15 Respiratory protective devices ISO/TC 94/SC 6 Eye and face protection • Gafas protectoras homologadas. • Guantes flexibles homologados. • Ropa adecuada. • Calzado de seguridad homologado. 20
  • 21. La elección de proveedores está basada en algunos puntos fundamentales. - Poseer la certificación ISO o en caso de distribuidor, el fabricante del producto. Se comprobará la calidad de los productos por medio de pruebas, en caso de no encontrar empresas certificadas. - Ofrecer productos de calidad a buen precio. - Ofrecer logística y entregas en plazo. - Disposición para adaptarse a mis necesidades. Las empresas seleccionadas cumplen con los requisitos mínimos exigidos para que el producto final sea competitivo. MINITEC Utiliza un Método para la construcción de sistemas técnicos modulares comple- jos con la ayuda de simples “ bloques de construcción “, cuya producción, control e intercambio son muy económicos, y cuyas combinaciones posibles dan lugar a un alto grado de flexibilidad funcional de todo el sistema, y una adaptación óptima para la tarea. Se ha acordado con MINITEC el futuro suministro de los materiales descritos a continuación: Perfil de aluminio extruido 45x45 – Envíos de 9 unidades x 1 metro. Terminación 45x45 – Envíos de 100 unidades. Unión metálica – Envíos de 100 unidades. Tuerca M6 especial raíles – Envíos de 100 unidades. Soporte para suelo M10 – Envíos de 10 unidades. MiniTec España S.L.U. C/ Carlos Jiménez Díaz, 7. Pol. Ind. La Garena 28806 Alcalá de Henares, Madrid Tel. +34 916 562 652 Fax. +34 916 775 304 info@minitec.es 21 2.5 ELECCIÓN DE PROVEEDORES
  • 22. MATRIU Los más de 37 años de experiencia, avalan una trayectoria destinada a mejorar día a día el servicio, atención y calidad para todos aquellos que confían en nues- tro trabajo. Contamos con amplio stock en tornillería que nos otorga un tiempo de respuesta inmediato ante cualquier situación u orden de compra urgente. Nues- tra línea de producción, con la tecnología más puntera del sector nos asegura aquello que valoramos y que nos hace diferentes a nuestra competencia. Se ha acordado con MATRIU el futuro suministro de los materiales descritos a continuación: Tornillo M12 / DIN 933 calidad 8.8 – Envase de 100 unidades. Tornillo M6 / DIN 912 calidad 8.8 – Envase de 200 unidades. Tuerca M12 / DIN 6923 calidad 8.8 – Envase de 200 unidades. Tuerca M10 / DIN 6923 calidad 8.8 – Envase de 250 unidades. Arandela M12 / DIN 9021 – Envase de 100 unidades. Arandela estándar Ø11 – Envase de 100 unidades. Arandela M6 / DIN 9021 – Envase de 100 unidades. Matriu S.L. P.I. La Pascualeta Calle Pascualeta, 27-29. Apartado de Correos 172, 46200 Paiporta, Valencia Tel. +34 963 973 718 Fax. +34 963 971 815 matriu@matriu.es 22
  • 23. GABARRÓ La situación privilegiada de Gabarró en el mercado es fruto de la colaboración con nuestros clientes y proveedores a lo largo de los años. Trabajar con em- presas innovadoras y eficientes nos ha ayudado a avanzar y a alcanzar éxitos conjuntamente. Al mismo tiempo, nuestro carácter de empresa familiar dedicada a la madera desde 1907 nos ha permitido invertir de forma continuada y crear un equipo de profesionales competentes para mantener nuestra posición a la cabeza del sector. Se ha acordado con GABARRÓ el futuro suministro de los materiales descritos a continuación: Tablero contrachapado con tratamiento ignífugo – Se ha acordado con este pro- veedor el suministro de las piezas de tablero contrachapado ya mecanizadas y listas para su venta. El precio se incrementa en un 30% que será compensado en ahorro de tiem- po en fabricación y mano de obra. Las piezas serán servidas por encargo y en paquetes de 8 unidades. El tablero será dividido en ocho partes iguales de las cuales se podrán mecanizar las piezas que sean necesarias. Gabarró Hermanos Calle Flores del Sil, 2 - nave 3 - Pol. Ind. Cobo Calleja 28947 FUENLABRADA (Madrid) Tel: +34 916 424 943 Fax: +34 916 422 370 ventas.madrid@gabarro.com 23
  • 24. SEUR Es una empresa de transportes española, filial del grupo francés GeoPost. Se dedica a la actividad de transporte urgente de mercancías, logística y almacena- je. Uno de los servicios estrella es el SEUR 10, entrega de la mercancía antes de las 10 de la mañana del día siguiente hábil habiendo sido recogida ésta tan solo un día antes. Se ha acordado con SEUR los futuros servicios descritos a continuación: Logística – Se ha acordado un precio fijo para península y baleares con recogi- das y entregas ordinarias, también se acuerda un precio especial para aquellos envíos de máxima prioridad y urgencia (SEUR 10). Seur DPD Group, SA. CENTRAL EN GRANADA AVD ASEGRA, N S/N 18210, PELIGROS GRANADA, ESPAÑA Teléfono: 958402288 24
  • 25. Se detalla a continuación, el lugar donde se procederá a la fabricación de la es- tructura para la instalación de los robots. Se excluye de este apartado el detallar por completo el complejo centrándose en el área de fabricación. En anexo, pla- nos de distribución del local de fabricación. El área de fabricación tiene 194m2 útiles, una puerta de acceso de 0,90m, una puerta doble de salida de emergencia de 2m y, 5 ventanales de 3m de ancho por 1m de alto. La distribución interna se compone de: Área de formación compuesta de 13 mesas y 25 sillas; Área de fabricación compuesta de una célula de fabricación flexible, un soporte con un robot ABB 120 y su módulo de control instalados, una sierra de cinta, una unidad de alimentación neumática, una mesa de trabajo, un armario de herra- mientas, un armario para almacén de mantenimiento y un armario para almacén de fabricación. 25 2.6 DESCRIPCIÓN DEL LOCAL DE FABRICA- CIÓN
  • 26. La tensión es trifásica proveniente de una derivación del cuadro principal aunque en este caso el uso será monofásico. El cuadro de luces del área de fabricación se divide en varias líneas distribuidas de forma equilibrada entre las tres fases, se divide en: Línea de alumbrado 1, 2 y 3; Línea de tomas de corriente 1 (TC1, TC2, TC3), Línea de tomas de corriente 2 (TC4, TC5, TC6) y Línea de tomas de corriente 3 (TC7, TC8, TC9); Línea de célula de fabricación flexible que se subdivide en, Módulo Almacén (MA), Estación Base (EB), Módulo de Rodamientos (MR), Módulo de tornillos (MT) y Módulo de Robot (MRB); Línea de alumbrado de emergencia 1 (AL.E1); Línea de alumbrado de emergencia 2 (AL.E2). Como medida de seguridad, se han instalado dos extintores de incendios, uno de polvo tipo ABC de 3 kg instalado al lado de la salida de emergencia, y otro de CO2 de 2 kg para incendios eléctricos instalado al lado del cuadro de luces. 26
  • 27. Se añade carteles informativos complementando la seguridad de las instalacio- nes y cumpliendo con la normativa (REAL DECRETO 485/1997, de 14 de abril en GUÍA TÉCNICA SOBRE SEÑALIZACIÓN DE SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO), en extintores, salida de emergencia, y cuadro eléctrico. También se procede a delimitar con líneas amarillas aquellas áreas donde supone un riesgo por maquinaria en funcionamiento. 27
  • 28. El complejo donde se encuentra el área de fabricación de la estructura, está si- tuado en la zona norte de Granada en el Instituto de Educación Secundaria (IES) Virgen de las Nieves. Tiene tres accesos, el acceso principal por la Avenida de Andalucía, uno posterior por la Avenida de Maracena y otro lateral por la Calle Adoratrices. Dirección: Avda. de Andalucía, 38 CP: 18014 - Granada - Andalucía - España Tel: +34 958 893 380 / Fax: +34 958 893 386 e-mail: instituto@virgendelasnieves.es Coordenadas de localización: 37°11’29.8”N 3°37’04.4”W 28 2.7 UBICACIÓN
  • 29. Los principales motivos para la fabricación de este soporte son: - Fabricación sencilla. - Evitar sobrantes de material en el proceso. - Reducción de residuos contaminantes, etc. Al tratarse de un soporte modular para la instalación de un brazo robotizado, y tras haber llegado a acuerdos con los proveedores para un suministro per- sonalizado, se consigue reducir los procesos de fabricación en un tiempo muy reducido que repercutirá en el precio final del producto haciéndolo más atractivo y competitivo. El material a ser trabajado por el operario serán de nueve piezas de un metro de perfil extruido 45x45mm. El operario solamente deberá: a) Cortar 5 piezas en dos partes resultando diez piezas de 500mm cada una. b) Cortar 4 piezas en dos partes, resultando cuatro piezas de 700mm y otras cuatro de 300mm. c) Taladrar dos piezas con un agujero y otras dos con dos agujeros de acuerdo con los planos constructivos. d) Suavizar aristas, bordes y eliminar rebabas para un acople correcto y para evitar posibles cortes al cliente final cuando proceda al montaje. e) Comprobar si las medidas finales están dentro de las tolerancias admitidas. Una vez terminado el proceso de fabricación se pasará al empaquetado del pro- ducto con las demás piezas que forman el conjunto. Todo el proceso no deberá superar los 30 minutos de actuación. Queda pendiente un estudio en profundidad en el caso de elaboración de proce- dimientos para cumplimiento de auditorías de certificación ISO. 29 2.8 PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN
  • 30. Como base para desarrollar este plan de seguridad, se tiene en cuenta algunos de los principales peligros existentes en la industria. Riesgos físicos Los factores relacionados con las operaciones realizadas en el puesto de tra- bajo y sus alrededores: Ruidos; Radiaciones; Temperaturas extremas; Presión; Humedad; Iluminación; Vibración; Láser; Radiación; Electricidad; Manipulación; etc. Riesgos químicos Las sustancias y materiales que se encuentran en las áreas de trabajo y sus al- rededores cuyo contacto o exposición puedan causar daños a la salud: Vapores; Neblinas; Gases; Humos; Polvos; Líquidos; Pastas; etc. Riesgos biológicos Las condiciones de saneamiento en la empresa o procesos y operaciones que contengan agentes infecciosos que puedan dañar la salud: Insectos; Moho; Hon- gos; Bacterias; Virus; Parásitos; etc. Riesgos psicosociales Los factores psicológicos y sociales relacionados con el puesto de trabajo y que puedan provocar tensiones al trabajador: Trabajar en condiciones precarias; Re- laciones deficientes con superiores y compañeros; Aburrimiento y poca motiva- ción; etc. Riesgos ergonómicos La zona de interacción entre hombre-máquina-ambiente deberá ser segura, có- moda y eficiente como sea posible: Diseño del lugar de trabajo; Posición en el trabajo; Manejo manual de materiales; Ciclos de trabajo/descanso; Asientos; etc. Según la Ley de Prevención de Riesgos Laborales, lo primero es evitar riesgos, y si no es posible evitarlos, hacer una evaluación y tomar medidas para minimi- zarlos. Será necesario contar con un servicio de prevención interno o externo de un técnico en prevención, que gestione los riesgos con evaluaciones periódicas y auditorías que comprueben el cumplimiento de las directivas marcadas. Será necesario designar un responsable sobre prevención, así como programas de formación e información para la aplicación del programa elaborado. 30 2.9 PLAN DE SEGURIDAD EN LA FABRICA- CIÓN
  • 31. El operario deberá: - Conocer el funcionamiento y formas de operar máquinas y herramientas que vaya a utilizar en el proceso de fabricación. - Estar equipado de todos los elementos de seguridad (EPI) necesarios para la realización de los procesos de forma segura. - Respetar los sistemas de seguridad sin manipularlos para lograr un mayor ren- dimiento. - Conocer el funcionamiento y usos de los equipos contra incendios. - Conocer las vías de escape y salidas de emergencias disponibles en la zona que se encuentra así como los procedimientos de actuación en caso de emer- gencia. - Informar de anomalías y/o propuestas de mejoras en las condiciones que se encuentra a la hora de realizar el trabajo. - Recibir y acudir a formación continua referente a riesgos laborales. EQUIPO DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL (EPI) Para la realización de los procesos fabricación del soporte, y tareas de manteni- miento, serán necesarios los siguientes EPI: - Gafas protectoras homologadas contra proyección de fragmentos o partículas. - Guantes flexibles nylon / nitrito homologados contra cortes superficiales, roza- duras, quemaduras superficiales, etc. - Ropa de trabajo adecuada sin saliencias que puedan suponer un peligro de enganches en máquinas en funcionamiento, prendas que sean muy inflamables, etc. - Zapatos de protección homologados contra caída de objetos, descargas eléc- tricas por falta de aislamiento, etc. Lectura recomendada, trabajo elaborado por el autor de este proyecto: Copie y pegue el siguiente enlace en la barra de su nave- gador. https://drive.google.com/file/ d/0ByRKbLCu8PFjeDBNZjB5aUMwekE/ view?usp=sharing 31
  • 32. Este producto está diseñado para la instalación de un sistema de brazo roboti- zado marca ABB modelos: ABB 120 / ABB 140 / ABB 1200. En anexo, manual completo de montaje con imágenes. Antes de iniciar el montaje: A.1. Compruebe haber recibido todas las piezas que forman el conjunto selec- cionado. A.2. Compruebe haber recibido la base correspondiente al modelo de robot a ser instalado. A.3. Compruebe que dispone de todas las herramientas necesarias para el mon- taje. Pasos recomendados para un correcto montaje: B.1. Instalar todas las uniones en sus correspondientes extremos. B.2. Instalar todos los soportes para el suelo sin un apriete definitivo, una vez ter- minado el montaje de la estructura proceda a nivelarla y adaptarla a las posibles irregularidades de la superficie de instalación. B.3. Montar las partes 1 y 2 de acuerdo con la imagen. Recuerde que los perfi- les inferiores 45x45x300 soportarán una base donde irá instalado el módulo de control del sistema robotizado por lo que la distancia entre los perfiles 45x45x300 superior e inferior deberá ser superior a la suma de la altura de la base del mó- dulo y la altura del módulo de control. B.4. Instale en la parte 1, las partes 3 y 4 de acuerdo con la imagen. Siempre que una un perfil a otro por los raíles laterales, lo deberá hacer desde un extremo, puesto que la pieza de unión y las tuercas para raíles tienen la misma forma. Proceda a realizar un apriete definitivo en todas las uniones con excepción de los soportes para suelo. B.5. Deposite la estructura en su lugar de destino y proceda a nivelarla. Una vez nivelada proceda a realizar un apriete definitivo de los soportes. 32 2.10 INSTRUCCIONES DE MONTAJE
  • 33. Instalación del brazo robotizado: C.1. Instale la base del módulo de control introduciéndola por la parte 3 con una inclinación de aproximadamente 75º. Esta base quedará acoplada entre los cuatro perfiles verticales y apoyada en los cuatro perfiles horizontales inmediata- mente superiores a los perfiles donde se encuentran los soportes para el suelo. No es necesario fijación. C.2. Instale la base del brazo robotizado asegurándose en caso necesario, que la posición de descanso del robot sea la correcta. Inserte los 4 tornillos con sus correspondientes arandelas y tuercas en la base, y con suficiente holgura intro- duzca las tuercas de raíles en los raíles superiores, deslice la base hasta alcan- zar su posición alineándola con los 4 perfiles superiores. Proceda a realizar un apriete definitivo. C.3. Instale las terminaciones de plástico en los extremos expuestos de los per- files. C.4. Instale el módulo de control en la base inferior, se recomienda este paso siempre que sea posible para añadir peso y estabilidad a la estructura antes de la instalación del brazo robot, éste al tener mayor peso y su centro de gravedad alto podría provocar un desequilibrio en el momento de la instalación. C.5. Instale el brazo robot apoyándolo en la base superior y alineando los agu- jeros del robot con los agujeros de la base. Introduzca los tornillos de sujeción con sus correspondientes arandelas y tuercas. Una vez asegurada la posición correcta del brazo robot proceda a dar el apriete definitivo. 33
  • 34. En este apartado, se incluyen los cálculos estimativos de los costes y valores referentes a: Adquisición de máquinas y herramientas necesarias para la fabri- cación y el mantenimiento Se hace un estudio previo que determina la necesidad de compra de las siguien- tes máquinas-herramientas: • Juego de llaves fijas de 6 a 32 mm___________________________63,35€ • Juego de llaves combinadas de 8 a 22 mm_______________________66,75€ • Juego de llaves estrella acodada de 6 a 22 mm___________________58,01€ • Lima con mango bimaterial plana_____________________________7,99€ • Lima con mango bimaterial media caña_______________________10,61€ • Lima con mango bimaterial redonda___________________________7,71€ • Taladro de percusión de 1 velocidad__________________________82,00€ • Esmeriladora doble________________________________________190,00€ • Flexómetro de 5 m__________________________________________3,56€ • Calibre pie de rey con graduación de 0,02 mm___________________34,00€ • Juego destornilladores trimaterial electricista______________________20,05€ • Juego destornilladores trimaterial mecánico______________________22,50€ • Polímetro Amperímetro Voltímetro Multímetro universal______________9,89€ • Sierra de cinta manual_____________________________________3167.78€ • Compresor neumático 100L_________________________________337,50€ • Nivel forma doble T vertical-horizontal metálico___________________30,49€ • Juego de llaves Allen de 1,5 a 8 mm____________________________14,86€ • Juego de vasos de 8 a 30 mm________________________________187,90€ • Llave ajustable hasta 24 mm__________________________________15,77€ • Llave ajustable hasta 46 mm__________________________________42,48€ • Alicate universal____________________________________________15,98€ • Alicate manipulación bocas semiredondas curvas_________________17,05€ • Alicate manipulación circlips interiores boca recta_________________11,15€ • Alicate cortante diagonal reforzado_____________________________14,46€ 34 2.11 COSTES DE PRODUCCIÓN
  • 35. • Mordaza GRIP boca curva___________________________________13,84€ • Tornillo de banco fundición___________________________________72,30€ • Remachadora profesional mecánica____________________________15,98€ • Caja porta-herramientas metálica______________________________53,78€ • Martillo mecánico sin templar con mango de fibra de carbono________25,70€ • Martillo con bocas recambiables y mango de madera______________40,10€ • Aceite multiusos aerosol 250ml_________________________________6,87€ • Grasa multiusos 500gr________________________________________7,86€ • Lubricante para engranajes 5l_________________________________49,85€ • Juego de brocas para metal HSS-G____________________________26,62€ • Juego de brocas para madera_________________________________24,90€ • Punzón para marcar_________________________________________2,00€ SUMA___________________________________________________4771,64€ 21% IVA_________________________________________________1002,04€ TOTAL__________________________________________________5773,68€ Adquisición de equipos de protección individual (EPI) • Gafas protectoras 1ud._______________________________________3,39€ • Guantes flexibles 1ud._______________________________________2,34€ • Vestimenta adecuada - 3prendas_____________________________59,85€ • Calzado de seguridad 1ud.__________________________________34,50€ SUMA____________________________________________________100,08€ 21% IVA___________________________________________________21,01€ TOTAL___________________________________________________121,10€ 35
  • 36. Adquisición de los materiales necesarios para la fabricación Los precios son las cantidades que serán desembolsadas cada vez que se nece- site reposición de material. Se desglosan los precios en unidades para el cálculo exacto del producto acabado. Perfil de aluminio extruido 45x45x1000_____9uds.____9x11,81€_____106,29€ Terminación 45x45__________________100uds.___100x0,87€______87,00€ Unión metálica__________________100uds.___100x2.97€_____297,00€ Tuerca M6 especial raíles______________100uds.___100x0,31€______31,87€ Soporte para suelo M10_______________10uds.____10x3,99€______39,90€ Tornillo M12x80 DIN 933 calidad 8.8_____100uds.___100x0,52€_____107,14€ Tornillo M6x40 DIN 912 calidad 8.8_____200uds.___200x0,11€______22,78€ Tuerca M12 DIN 6923 calidad 8.8_____200uds.___200x0,17€______34,65€ Tuerca M10 DIN 6923 calidad 8.8_____250uds.___250x0,13€______32,57€ Arandela M12 DIN 9021______________100uds.___100x0,11€______11,46€ Arandela estándar Ø11______________100uds.___100x0,11€______11,21€ Arandela M6 / DIN 9021 – 100uds._________________100x0,09€_______9,64€ Corte tablero contrachapado ignífugo – 8uds._________8x9,68€______77,45€ SUMA____________________________________________________868,96€ 21% IVA__________________________________________________182,48€ TOTAL__________________________________________________1051,44€ Precio unitario del soporte para cada modelo de robot En el cálculo, se excluyen algunos gastos al determinar que no son especialmen- te necesarios para este apartado. Para modelos ABB 120 4 Tornillos M12x80 / DIN 933____________________4x0,52€__________2,08€ 4 Tuercas M12 / DIN 6923____________________4x0,17€__________0,68€ 8 Arandelas M12 / DIN 9021____________________8x0,11€__________0,88€ 36
  • 37. 9 Perfiles 45x45x1000___________________9x11,81€________106,29€ 8 Terminaciones 45x45____________________8x0,87€__________6,96€ 6 Soportes para el suelo M10____________________6x3,99€_________23,94€ 28 Uniones de montaje 45x45 frontal/lateral_______28x2,97€_________83,16€ 6 Arandelas estándar Ø11____________________6x0,11€__________0,66€ 4 Arandelas M6 / DIN 9021____________________4x0,09€__________0,36€ 6 Tuercas M10 / DIN 6923____________________6x0,13€__________0,78€ 4 Tornillos M6x40 / DIN 912____________________4x0,11€__________0,44€ 4 Tuercas M6 especial raíles____________________4x0,31€__________1,24€ 1 Corte tablero ignífugo ABB 120_________________________________9,68€ 1 Corte tablero ignífugo módulo control____________________________9,68€ Coste medio por hora efectiva de un trabajador__20,34€x0,5h_________10,17€ SUMA_________________________________________________257,00€ Coste medio de transporte y manipulación +10%___________________25,70€ TOTAL_________________________________________________282,70€ Para modelos ABB 1200 4 Tornillos M12x80 / DIN 933____________________4x0,52€__________2,08€ 4 Tuercas M12 / DIN 6923____________________4x0,17€__________0,68€ 8 Arandelas M12 / DIN 9021____________________8x0,11€__________0,88€ 9 Perfiles 45x45x1000___________________9x11,81€________106,29€ 8 Terminaciones 45x45____________________8x0,87€__________6,96€ 6 Soportes para el suelo M10____________________6x3,99€_________23,94€ 28 Uniones de montaje 45x45 frontal/lateral______28x2,97€_________83,16€ 6 Arandelas estándar Ø11____________________6x0,11€__________0,66€ 4 Arandelas M6 / DIN 9021____________________4x0,09€__________0,36€ 6 Tuercas M10 / DIN 6923____________________6x0,13€__________0,78€ 4 Tornillos M6x40 / DIN 912____________________4x0,11€__________0,44€ 4 Tuercas M6 especial raíles____________________4x0,31€__________1,24€ 1 Corte tablero ignífugo ABB 1200________________________________9,68€ 37
  • 38. 1 Corte tablero ignífugo módulo control____________________________9,68€ Coste medio por hora efectiva de un trabajador__20,34€x0,5h_________10,17€ SUMA_________________________________________________257,00€ Coste medio de transporte y manipulación +10%___________________25,70€ TOTAL_________________________________________________282,70€ Para modelo ABB 140 3TornillosM12x80/DIN933_____________________3x0,52€__________1,56€ 3 Tuercas M12 / DIN 6923_____________________3x0,17€__________0,51€ 6 Arandelas M12 / DIN 9021_____________________6x0,11€__________0,66€ 9 Perfiles 45x45x1000____________________9x11,81€________106,29€ 8 Terminaciones 45x45_____________________8x0,87€__________6,96€ 6 Soportes para el suelo M10__________________6x3,99€_________23,94€ 28 Uniones de montaje 45x45 frontal/lateral______28x2,97€_________83,16€ 6 Arandelas estándar Ø11____________________6x0,11€__________0,66€ 4 Arandelas M6 / DIN 9021____________________4x0,09€__________0,36€ 6 Tuercas M10 / DIN 6923___________________6x0,13€__________0,78€ 4 Tornillos M6x40 / DIN 912___________________4x0,11€__________0,44€ 4 Tuercas M6 especial raíles___________________4x0,31€__________1,24€ 1 Corte tablero ignífugo ABB 140________________________________9,68€ 1 Corte tablero ignífugo módulo control___________________________9,68€ Coste medio por hora efectiva de un trabajador__20,34€x0,5h_________10,17€ SUMA_________________________________________________256,09€ Coste medio de transporte y manipulación +10%______________25,60€ TOTAL_________________________________________________281,69€ 38
  • 39. Precio de venta al público (PVP) del soporte para cada modelo de robot La diferencia económica de costes de fabricación entre los tres modelos no su- pera 1,01€. Al ser una diferencia mínima, se establece que todos los modelos tendrán el mismo precio final de fabricación, 281,69€. Al tratarse de un producto modular compuesto por elementos fabricados por nuestros proveedores, el diseño, ligereza, facilidad de montaje y bajo coste en el transporte, hacen que sea un producto atractivo. Aún que en este caso, los márgenes de beneficios son más ajustados, los menores costes en la producción lo hacen viable. Los márgenes de beneficios aplicados, llevan un recargo adicional del 25% por los costes no incluidos en el cálculo final del producto. PVP_1___Porcentaje deseado_________________________________+125% PVP_2___Porcentaje promociones y descuentos___________________+85% PVP_3___Porcentaje grandes compras y ferias___________________+50% PVP_1_______________________________281,69€+125%________633,80€ PVP_2_______________________________281,69€ + 85%________521,12€ PVP_3_______________________________281,69€ + 50%________422,53€ 39
  • 40. Así mismo, el precio final dependiendo del tipo de comprador, oscilará entre un mínimo de margen del 50% hasta un máximo del 125%, quedando las cantida- des que superen esas marcas, pendientes de aprobación. Simulación de presupuesto de venta 40
  • 41. Al tratarse de la remodelación de un aula del IES Virgen de las Nieves, se exclu- yen los siguientes cálculos al considerar incluidos en los gastos generales del complejo, o considerar innecesarios para esta simulación. Material de papelería y ofimática Se consideran incluidos dentro del presupuesto general del complejo con acceso al uso compartido de los mismos. Packaging La inexistencia de nombre fiscal y comercial para ejercer la actividad, excluye la creación de imagen corporativa, y por consiguiente, el diseño y fabricación (pro- veedor) de un embalaje para la comercialización de los productos. Gastos estimativos y tasas para la creación de sociedad limitada (S.L.) Se consideran innecesarios para esta simulación. Habría que tener en cuenta: - Solicitud de nombre fiscal en registro mercantil (tasas). - Designación de domicilio fiscal y/o comercial (¿contrato de arrendamiento?). - Apertura de cuenta bancaria con un deposito determinado que estará bloque do hasta la conclusión de los tramites. - Gastos notariales. - ITPAJD (Impuesto sobre Transmisiones Patrimoniales y Actos Jurídicos Docu- mentados). - Registro en Agencia Tributaria. - Formalización en Registro Mercantil. - Impuesto de Actividades Económicas (IAE). - Registro en la Tesorería General de la Seguridad Social (TGSS) e inscripción de trabajador/res si procede. - Solicitud de Licencia de Apertura (Informe técnico oficial, acondicionamiento del local, reformas y adaptaciones a la normativa, etc.). - Comunicación en Junta de Andalucía del inicio de actividad, legalización de libro de visitas y libro de quejas y reclamaciones, etc. 41
  • 42. Gastos fijos y variables Los gastos fijos, son los considerados permanentes por un tiempo prolongado, o hasta el fin de la actividad. Siempre serán variables en tiempo o en volumen de ventas y necesidades. Se puede considerar: La compra material para la fabricación. El gasto en herramientas, útiles y repuestos necesarios para la producción y mantenimiento. Gastos en reparaciones. Las comisiones bancarias. Seguro de responsabilidad civil, etc. Fondo para imprevistos Se consideran innecesarios para esta simulación. Para la conclusión de todos los pasos necesarios en la creación de empresa e inicio de actividad, algunos trámites podrían requerir un desembolso extra y rom- per la liquidez necesaria para hacer frente a gastos previstos de la actividad. Subcontrataciones Se consideran incluidas dentro del presupuesto general del complejo. Liquidez y préstamos Se excluyen por considerar innecesarios para esta simulación. La junta de so- cios determinará las cantidades necesarias y viabilidades. 42
  • 43. Un plan de calidad basado en la ISO9000, trata de documentar todas las activi- dades de la empresa y en sus diferentes sectores. Se establecen normas de actuación que deben ser cumplidas para obtener la certificación. Según el nivel de cumplimentación, se logrará un porcentaje que en un 100%, significa que se han llevado a cabo en la totalidad, y un 0%, todo lo contrario. Para lograr una certificación ISO, será necesario recibir auditorías por una em- presa de certificaciones autorizada, la empresa certificadora también podrá ela- borar el plan de calidad, o bien revisar y aprobar uno ya existente. En el caso de la falta de necesitad de certificación, y la voluntad de seguir un plan de calidad para llevar a cabo las actividades, es posible diseñar uno adaptándolo de acuerdo con las necesidades de se determinen. En ese caso, la/s persona/s elegidas para auditar, deberán pertenecer a otro departamento distinto del habitual, deberán ser imparciales y tener ciertos cono- cimientos acerca del departamento al que auditará, para que su informe sea en- tendible y pueda ir acompañado de críticas constructivas y propuestas de mejora en las carencias detectadas. Por tanto, será imprescindible tener como base de consulta, un plan o bien, una guía donde venga toda la información necesaria paso a paso, de todos los as- pectos a tener en cuenta, todos los pasos de obligado cumplimiento, de todos los departamentos y trabajos a realizar. Deberá ser entendible y de fácil realización, los trabajadores deben poder seguir- los y cumplirlos de forma eficiente y segura. Dicho plan será de mayor o menor detalle, y se adaptará según las necesidades que se detecten o bien, que se necesiten. Como ejemplo, algunos asuntos donde se solicitará documentación para cumpli- mentar un cuestionario de auditoría en calidad de mantenimiento: 43 2.12 PLAN DE CALIDAD
  • 44. Mano de obra - Organigrama. Categoría, especialidad y funciones del personal. - Cualificación del personal directo. - Plan de formación. - Estadística de absentismo. Medios técnicos - Inventario de herramientas. Métodos de trabajo - Lista de equipos que componen la planta o instalación auditada. - Plan de mantenimiento de los equipos significativos. - Tipos de mantenimientos realizados en un periodo determinado. - Lista de equipos críticos de la planta. - Procedimientos de trabajos habituales. - Informes mensuales de mantenimiento. - Lista de averías típicas (síntomas, causa y solución). - Lista de repuestos que hay en planta, stock mínimo que necesario. - Propuestas de mejora realizadas por mantenimiento. Materiales y subcontratos - Lista de repuesto mínimo que se considera necesario tener en stock. - Inventario de materiales en almacenes. - Lista de materiales consumidos en un periodo determinado, valorados. Resultados obtenidos - Disponibilidad de planta. - Coste global de mantenimiento. Seguridad y medio ambiente - Plan de seguridad. - Estadística de accidentabilidad. 44
  • 45. Como ejemplo, un modelo de “Métodos de Trabajo - Cuestionario de Auditoría”, sacado del libro “Organización y Gestión Integral de Mantenimiento”. 45
  • 46. Muchas empresas dedican algunas jornadas para cumplimentar la documenta- ción que presentarán en la auditoría, es una actividad de doble filo puesto que en la realidad no se están haciendo las cosas correctamente, solamente están preocupados en recibir la certificación. Es muy importante para una empresa determinar normas a seguir para que las actividades transcurran de forma fluida. El nivel de detalles a la hora de docu- mentar las actividades dependerá de las necesidades que se impongan. Cuanto mayor sea el nivel de detalles, más fácilmente se podrán localizar las debilidades de la empresa o departamento, es importante considerar la mejora continua para optimizar los resultados. Gestión de residuos Independientemente de la certificación ISO, es de obligado cumplimiento la ges- tión de los residuos contaminantes producidos por la empresa. Será necesario desarrollar un Plan Medioambiental y designar una zona para almacenar el material contaminante en depósitos claramente identificados (carteles, etique- tas, etc.) que indiquen que tipo de residuos contienen. Se debe contratar empresas autorizadas para la retirada de los residuos, algu- nos de ellos pueden ser reciclados y normalmente pagan una cantidad de dinero por ellos, otros deben pasar por un proceso descontaminante antes de proceder a su destrucción. Los niveles de riesgo contaminante, lo determinará el plan medioambiental de nuestra empresa. Algunos ejemplos de etiquetado: - ACEITE USADO - TRAPOS Y PAPELES MANCHADOS DE ACEITE - SEPIOLITA USADA - CHATARRA, o diferenciar materiales, ACERO, BRONCE, LATÓN, etc. 46
  • 47. Marcado CE El marcado CE informa a los usuarios y autoridades de que el producto comer- cializado cumple con la legislación obligatoria en materia de requisitos esencia- les. Cuando un producto esté cubierto por varias Directivas que dispongan la coloca- ción del marcado “CE”, éste señalará que el producto cumple las disposiciones aplicables de todas esas Directivas de aplicación al mismo. Estará sobre el producto o su placa descriptiva. Cuando no sea posible, deberá fijarse al embalaje si lo hubiera y en los documentos que lo acompañan, de forma visible, legible e indeleble. Debe ser colocado al final de la fase de control de producción. 47
  • 48. Objetivo Tiene por objetivo, proponer una serie de actuaciones para que la planta donde se desarrollará la actividad no sufra trastornos inesperados, o en el caso de sus- pensión de la actividad, que esté el menor tiempo posible inoperativa. La calidad en el mantenimiento, se resume en máxima disponibilidad al mínimo coste. Es necesario disponer de mano de obra cualificada, herramientas y útiles apropiados entre otros, para que el rendimiento sea lo más alto posible. Se toma como referencia el sistema de mantenimiento RCM acompañado del sistema TPM, de esta forma se logra un estudio completo del funcionamiento de la planta conjuntamente con la formación del personal operacional, para que colaboren en las tareas y planificaciones del mantenimiento, e informen sobre anomalías y propongan modificaciones. Análisis y conocimiento de equipos Permite conocer en profundidad todos los equipos que componen la planta, para asignarles de forma conjunta o por separado, el modelo de mantenimiento ideal en cada caso. El entorno donde se desarrollará la actividad se divide en: Área Planta – Compuesta de área de formación, y área de fabricación, tienen en común el cuadro eléctrico que abarca ambas áreas. Área de formación – compuesta de equipos informáticos y de proyección. Área de fabricación – compuesta de equipo fabricación flexible FMS, equipo de corte y abrasión, equipo de alimentación neumática, equipo de herramientas eléctricas manuales, y equipo de herramientas manuales. El listado de los equipos contiene información básica de los mismos para una fá- cil localización y distribución a la hora de formalizar y distribuir el mantenimiento adecuado a cada uno. Debemos incluir el área donde se encuentran, el equipo al que pertenece y el tipo de sistema que compone. 48 2.13 PLAN DE MANTENIMIENTO
  • 49. 49 Listado de equipos Codificación Los elementos que componen la planta, serán codificados para facilitar la ges- tión del mantenimiento. Con un código bien elaborado, tenemos disponible toda la información necesaria con la cual trabajaremos en la gestión. Es una herramienta que nos permitirá conocer rápidamente las necesidades y formas de proceder ante cualquier imprevisto o bien de forma programada, para lograr una anticipación de los hechos y ofrecer soluciones rápidas que eviten retrasos en la producción. El código será alfanumérico, compuesto por sub códigos que indican en qué área se encuentra, de qué equipo se trata, perteneciente a qué familia, qué sis- tema compone, qué elementos contiene, etc.
  • 50. 50 Codificación de equipos Codificación de familias Codificación de sistemas
  • 51. 51 Codificación de elementos Desglose del código El resultado de la codificación es un número alfanumérico que contiene toda la información necesaria para la localización y gestión. 01 CE 01 EL 01 00001 01 Determinación de criticidad de equipos Otro listado importante, es el que contiene los equipos y su nivel de criticidad, de esta forma es posible determinar diferentes modelos de mantenimiento, la importancia de los repuestos, el nivel de comprobaciones, ajustes, etc.
  • 52. 52 Análisis de Modos de Fallos y Efectos (AMFE) HISTÓRICO DE MÁQUINAS Este sistema de análisis requiere un historial previo, cuanto mayor el historial, mayores son las posibilidades de identificar fallos que aún no se han producido, es similar al sistema RCM (basado en informes estadísticos) pero con el uso de todas las herramientas posibles de consulta. Los planes de mantenimiento al ser dinámicos, deben ser actualizados continua- mente con el continuo reporte de historial. En caso de existencia previa de historial, deberá ser analizado y reportado al plan actual de mantenimiento. Para la recopilación e incremento de información referente al mantenimiento de la planta, podemos consultar entre otras: - Las tareas de mantenimiento ejecutadas. - Las facturas de repuestos (dpto. de contabilidad). - El diario de incidencias. - Las órdenes de trabajos realizados.
  • 53. 53 División de los equipos – SISTEMAS – ELEMENTOS – COMPONENTES – “Todas las máquinas tienen los mismos órganos”; Es una afirmación que nos lleva a la siguiente conclusión: MISMOS ÓRGANOS = MISMOS FALLOS FUNCIONALES – FALLOS HUMANOS TÉCNICOS – FALLOS TÉCNICOS En función de los fallos, debemos proponer medidas preventivas para la definición de gamas y rutas (Quien y cuando; Recursos necesarios; Medidas preventivas; Riesgos; Tareas), modificación en procedimientos (Mantenimiento; Producción), mejoras, cambios, modificaciones (Instalaciones; Equipos), tareas de manteni- miento (Inspecciones visuales; Lubricación; Verificación; Limpieza; Ajustes). Modelo de mantenimiento Se excluye de este proyecto los equipos que requieren un mantenimiento legal, por otro lado, no es necesario subcontratar mantenimiento para determinados equipos. Tras el análisis, el mantenimiento que mejor encaja en esta planta es el MODE- LO DE MANTENIMIENTO CONDICIONAL-RCM-TPM. Se trata de la unión entre operadores y mantenedores a la hora de velar por el bienestar de las instalaciones y equipos. Las inspecciones visuales, lubricacio- nes, mantenimientos, ajustes, entre otros, formarán parte de la rutina diaria de los trabajadores. El mantenimiento condicional, como su nombre indica, se condiciona tras la rea- lización de pruebas específicas. Está destinado a equipos con poco uso, y aun siendo importantes, sus probabilidades de fallo son bajas. Por supuesto también entra el MANTENIMIENTO NO PROGRAMADO (correc- tivo). Será necesario establecer criterios para la prioridad de las intervenciones, consultar la lista de fallos como ayuda al diagnóstico, disponer de métodos de investigación de averías, determinar causas, proponer medidas, etc. Todo lo ocurrido deberá ser incluido en el historial y en la programación de las futuras tareas (actualización continua).
  • 54. 54 Desglose del Modelo de Mantenimiento Condicional RCM TPM Como se puede observar en el desglose, el operario debe participar en las tareas de conservación y mantenimiento de acuerdo con el sistema TPM. Las tareas de mayor envergadura serán competencia exclusiva del técnico espe- cialista que, una vez terminada las tareas de mantenimiento, deberá realizar un informe para que se cumplan las normas del sistema RCM basada en informes estadísticos. EL TÉCNICO ESPECIALISTA DEBERÁ REALIZAR: - Propuestas de modificaciones técnicas y del plan de mantenimiento. - Determinar fallos técnicos y funcionales, puntuarlos según gravedad. - Determinar soluciones inmediatas en caso de falta de repuestos específicos. - Estudiar las consecuencias y costes de un fallo. - Determinar las medidas preventivas y operativas. - Seleccionar las tareas a realizar en cada situación. - Redactar y formar los operarios sobre procedimientos de actuación. - Proponer mejoras en el sistema de seguridad así como revisarlos. Herramientas Para la Gestión del Mantenimiento Para una correcta y posible gestión del mantenimiento propuesto, es impres- cindible el uso de herramientas informáticas. Existe en el mercado una gran variedad de software de gestión del mantenimiento. Son programas específicos destinados a ese uso, con un “historial” de necesidades demandadas por los usuarios a lo largo de los años.
  • 55. 55 El programa elegido, gestionará todos los trabajos realizados y por realizar, de forma programada o inesperada, será posible imprimir informes, hojas de traba- jos, así como actualizar informes y estadísticas de cada equipo y sus elemen- tos. También gestionará, los recursos humanos y la prevención de riesgos laborales de acuerdo con la actividad a realizar. En los productos de gestión, encontramos una infinidad de herramientas que nos proporcionan un desempeño de calidad. Es muy importante que el programa elegido disponga de herramientas de impre- sión de fichas de equipos, hojas resumidas con las principales características del equipo (a la hora de determinar prioridades), hojas con inspecciones generales, diarias, mensuales, semestrales, anuales, etc., así como la posibilidad de reali- zar un planning anual genérico que será adaptado según la evolución del mismo, y un listado de ayuda al diagnóstico e instrumentación, entre otras. Procedimientos de Trabajo Consiste en realizar trabajos optimizados de la misma forma una y otra vez para que sean más productivos en cumpliendo de las normas establecidas. Se puede comparar con un plan de calidad tipo ISO 9000 donde vienen las pautas y procedimientos a seguir. Así como en producción existe la posibilidad de realizar una tabla de tiempos, en las tareas de mantenimiento es aplicable el mismo método. Como ejemplo, un modelo extraído del libro “ORGANIZACIÓN Y GESTIÓN IN- TEGRAL DE MANTENIMIENTO”.
  • 56. 56
  • 57. 57
  • 58. 58
  • 59. 59 Gestión de Recursos Humanos Conjuntamente con el dpto. de Recursos Humanos para la contratación, pero de forma independiente para la designación de tareas, el dpto. de mantenimiento deberá conocer todas las aptitudes (pluralidad) en particular, de cada uno de los técnicos a la hora de designar determinados trabajos de mantenimiento con operaciones especificas. Es muy importante una continua comunicación con el personal, no exclusivamen- te a través de informes por escrito, sino también de forma verbal, es importante motivar el equipo no solo de forma económica, es importante el reconocimiento verbal y en especie si procede. El personal debe sentirse bien, satisfecho, orgulloso de su trabajo. Lograr me- joras en las condiciones laborables, las relaciones personales (eventos entre personal, y familiares en algunas ocasiones), son también herramientas de mo- tivación. Otro aspecto importante es la formación, debemos distinguir la formación obliga- toria (LPRL 31/95, actualizada el 25 de enero de 2016) de la teórica y práctica. Debe ser continua y adecuada, tanto para personal de plantilla, como para nue- vas contrataciones o mejoras de las condiciones laborales. La gestión diseña y establece formación, preparando contenidos, duración, res- ponsabilidades, y por supuesto, los gastos generados no deben ser por cuenta del trabajador. Dependiendo del tamaño de la empresa o importancia del mantenimiento, se crearán distintos sub sectores y cargos. Por ejemplo, en una amplia jerarquía se dispone de: Director de mantenimiento; Responsable de oficina técnica; Jefe de mantenimiento; Encargados y Jefes de equipo; Planificador; Preparador; Verificador; Analista de averías; Jefe de taller; Técnico en mantenimiento; Técnico en seguridad; Administrativo; Responsable de almacén de repuestos; Responsable de compras; Responsable del depósito de herramientas, etc.
  • 60. 60 Gestión de Repuestos Este es otro apartado de gran importancia. En función de las tareas programa- das y de los datos históricos, haremos una previsión de repuestos teniendo en cuenta costes y plazos de disponibilidad entre otros. Es muy importante valorar la necesidad y viabilidad de tener determinados re- puestos en stock, bien por su elevado precio, o por la rápida disposición en caso de necesidad. Para no tener activos de la empresa guardados innecesariamente en un alma- cén, será necesario identificar y catalogar los repuestos. En los programas de gestión del mantenimiento, suelen incluir una herramienta para la gestión de repuestos. El sistema de gestión de repuestos, viene a ser muy similar al de mantenimiento, esta claro que se diferencian entre ellos, pero de forma directa o indirecta deberán estar conectados para que la rentabilidad de tiempos y eficacia en los trabajos sean altas. Aquellos repuestos que son más comunes entre los elementos de los sistemas de nuestra planta, deberán tener un tratamiento distinto a los “importantes”. La importancia puede ser desde su coste, hasta la rareza o dificultad de obtención del mismo. Procederemos a realizar un listado de repuestos en general, para que puedan ser localizados y registrados con información referente; Fabricante/s; Distribui- dos/res; Consumos; Plazos de recepción; Datos técnicos; Procedimientos; Ga- rantías; Costes; etc. Con una recopilación detallada, podemos determinar y dividir los repuestos en diferentes categorías a la hora de valorar necesidades. Nuestra base de datos será de vital importancia para la optimización del control de almacén y com- pras. En definitiva, todos los sectores de una planta van conectados de forma directa o indirecta, tratando de alcanzar un objetivo en común, la calidad.
  • 61. Almacenes Podemos considerar la existencia de dos tipos de almacenaje fundamentales: ALMACENAJE CENTRALIZADO – donde estarán la gran mayoría de repues- tos; ALMACENAJE LOCALIZADO – donde estarán aquellos repuestos de gran im- portancia y necesidad de localización inmediata (se guarda en la misma máqui- na, o en un lugar de rápido acceso). Una vez determinada la organización de los repuestos, es necesario gestionar el/los almacén/nes. Una vez más las herramientas informáticas serán imprescin- dibles para disponer de un control óptimo de gestión. La realización de inventarios, nos permitirá controlar tanto la eficacia de la orga- nización, como las faltas injustificadas que puedan surgir con perdidas de mate- rial o justificadas pero debido a un uso indebido de los mismos. El método ABC en la gestión de stock, es una herramienta de gran ayuda a la hora de determinar importancias. Las compras pueden ser agrupadas en lotes, que por motivos varios pueden ser más favorables para la empresa, sin poner en riesgo la producción o mantenimiento de la misma. Será necesario disponer de stock de seguridad en la optimización de almacenes, de esta forma podemos evitar una rotura del mismo y disponer de márgenes de maniobra frente a imprevistos ajenos a nuestro control. Los puntos y frecuencias de pedidos, así como toda la gestión, deberán tener una revisión continuada por el dinamismo que conlleva la fabricación de pro- ductos que no estén dentro de algún tipo de contrato de suministro concertado, ocasionado por las oscilaciones del mercado de consumo. 61
  • 63. 63 3.1 ANEXO I - ESQUEMAS DE DISTRIBUCIÓN DEL LOCAL DE FABRICACIÓN Pág. 64 Pág. 65 Pág. 66 Pág. 67
  • 64. 64
  • 65. 65
  • 66. 66
  • 67. 67
  • 68. 68 3.2 ANEXO II - PLANOS CONSTRUCTIVOS DEL PRODUCTO A FABRICAR Plano nº: 1 PLANO CONJUNTO MESA ROBOT Plano nº: 2 ELEMENTOS DE MONTAJE Plano nº: 3 TABLEROS MARCAS 2.1 Y 10 Plano nº: 4 TABLEROS MARCAS 2.2 Y 2.3 Plano nº: 5 PERFIL 45X45X500 Plano nº: 6 PERFIL 45X45X700
  • 69. 69 Plano nº: 7 PERFIL 45X45X300 Plano nº: 8 PERFIL 45X45X500 - 2XØ11 Plano nº: 9 TERMINACIONES MARCAS 07 Y 11 Plano nº: 10 PERFIL 45X45X500 - 1XØ11 Plano nº: 11 PLANO ENSAMBLAJE SUB- CONJUNTO PARTES 1 Y 2 Plano nº: 12 PLANO ENSAMBLAJE SUB- CONJUNTO PARTES 3 Y 4 Plano nº: 13 PLANO ENSAMBLAJE SUB- CONUNTOS 1, 2, 3, 4
  • 70.
  • 71.
  • 72.
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  • 79.
  • 80.
  • 81.
  • 82.
  • 83. Instrucciones de montaje 83 3.3 ANEXO III - MANUAL DE USUARIO - INS- TRUCCIONES DE MONTAJE
  • 84. Compruebe haber recibido todas las piezas que forman el conjunto seleccionado.A.1. Para todos los modelos: 6 Perfiles 45x45x500 4 Perfiles 45x45x700 4 Perfiles 45x45x300 2 Perfiles 45x45x500 con1 agujero Ø11 2 Perfiles 45x45x500 con 2 agujeros Ø11 8 Terminaciones 45x45 6 Soportes para el suelo M10 28 Uniones de montaje 45x45 frontal/lateral 6 Arandelas estándar Ø11 4 Arandelas M6 / DIN 9021 6 Tuercas M10 / DIN 6923 4 Tornillos M6x40 / DIN 912 4 Tuercas M6 especial raíles Para modelos ABB 120 / ABB 1200 además: 4 Tornillos M12x80 / DIN 933 4 Tuercas M12 / DIN 6923 8 Arandelas M12 / DIN 9021 Para modelo ABB 140 además: 3 Tornillos M12x80 / DIN 933 3 Tuercas M12 / DIN 6923 6 Arandelas M12 / DIN 9021 84
  • 85. A.2. Compruebe haber recibido la base correspondiente al modelo de ro- bot a ser instalado. Base módulo de control para todos lo modelos Base para modelo ABB 120 85
  • 86. Base para modelo ABB 140 Base para modelo ABB 1200 86
  • 87. Compruebe que dispone de todas las herramientas necesarias para el montaje. A.3. 1 Llave fija o de tubo 19 mm. 1 Llave fija o de tubo 20 mm. 1 Llave de tubo 4 mm. 1 Llave allen 2 mm. 1 Llave allen 4 mm. 1 Llave fija o de tubo 15 mm. 1 Llave fija 15 mm. 1 Regla de nivelar Instalar todas las uniones de montaje en sus correspondientes extremos.B.1. B.2. Instalar todos los soportes para el suelo sin un apriete definitivo, una vez terminado el montaje de la estructura proceda a nivelarla y adap- tarla a las posibles irregularidades de la superficie de instalación. 87
  • 88. B.3. Montar las partes 1 y 2 de acuerdo con la imagen. Recuerde que los perfiles inferiores 45x45x300 soportarán una base donde irá instala- do el módulo de control del sistema robotizado, la distancia entre los perfiles 45x45x300 superior e inferior, deberá ser superior a la suma de la altura de la base del módulo y la altura del módulo de control. 88
  • 89. Instale en la parte 1, las partes 3 y 4 de acuerdo con la imagen. Siem- pre que una un perfil a otro por los raíles laterales, lo deberá hacer desde un extremo, puesto que la pieza de unión y las tuercas para raíles tienen la misma forma. Proceda a realizar un apriete definitivo en todas las uniones con excepción de los soportes para suelo. B.4. Detalle A Detalle B 89
  • 90. B.5. C.1. C.2. C.3. Deposite la estructura en su lugar de destino y proceda a nivelarla. Una vez nivelada proceda a realizar un apriete definitivo de los so- portes. Instale la base del módulo de control introduciéndola por la parte 3 con una inclinación de aproximadamente 75º. Esta base quedará acoplada entre los cuatro perfiles verticales y apoyada en los cuatro perfiles horizontales inmediatamente superiores a los perfiles donde se encuentran los soportes para el suelo. No es necesario fijación. Instale la base del brazo robotizado asegurándose en caso necesa- rio, que la posición de descanso del robot sea la correcta. Inserte los 4 tornillos con sus correspondientes arandelas y tuercas en la base, y con suficiente holgura introduzca las tuercas de raíles en los raíles superiores, deslice la base hasta alcanzar su posición alineándola con los 4 perfiles superiores. Proceda a realizar un apriete definitivo. Instale las terminaciones de plástico en los extremos expuestos de los perfiles. 90
  • 91. C.4. C.5. Instale el módulo de control en la base inferior, se recomienda este paso siempre que sea posible para añadir peso y estabilidad a la estructura antes de la instalación del brazo robot, éste al tener mayor peso y su centro de gravedad alto podría provocar un desequilibrio en el momento de la instalación. Instale el brazo robot apoyándolo en la base superior y alineando los agujeros del robot con los agujeros de la base. Introduzca los 4 tornillos con sus correspondientes arandelas y tuercas. Una vez ase- gurada la posición correcta del brazo robot proceda a dar el apriete definitivo. 91
  • 93. Se trata de un conjunto de elementos que simulan de forma real el funcionamien- to de sistemas mecatrónicos. Está formado por módulos que contienen diferen- tes tipos de elementos acorde con la realidad industrial. El equipo total está formado por cuatro módulos: - MÓDULO ESTACIÓN BASE - MÓDULO ESTACIÓN RODAMIENTOS - MÓDULO ESTACIÓN TORNILLOS - MÓDULO ESTACIÓN ALMACÉN La flexibilidad que tienen los módulos de la FMS permite diferentes tipos de en- sayos y programación. Entre los cuatro módulos, es posible a través del sistema de comunicación PROFIBUS, designar las tareas de maestro / esclavo a cual- quiera de ellos. Los módulos simulan un sistema de transferencia, por medio de las cintas trans- portadoras forman un circuito cerrado entre ellas. Están constituidos por una estructura de perfiles de aluminio, las uniones están formadas por piezas y tornillos para tal fin, y piezas mecanizadas que adaptan los mecanismos de acuerdo con su función. 93 4.1 FUNCIONAMIENTO DE LA CÉLULA DE FA- BRICACIÓN FLEXIBLE - FMS
  • 94. En la parte frontal encontramos la parte eléctrica/electrónica donde están situa- dos los elementos de control del módulo, y una unidad de mantenimiento para la recepción de alimentación neumática. En la parte posterior, encontramos un tramo de la cinta transportadora impulsada por un motorreductor, está equipado con actuadores neumáticos para la realiza- ción de distintas funciones. En este caso se designa como maestro el módulo estación almacén, los otros tres serán esclavos y actuarán siempre que el maestro lo solicite. La función del módulo estación almacén, es recoger la pieza terminada (una vez pasada por las demás estaciones) y almacenarla. El funcionamiento está dise- ñado para trabajar con tres ejes, X, Y, Z. Los ejes X e Y, son los encargados de situar las ventosas (impulsadas por un actuador neumático que hace de eje Z) en las coordenadas programadas, siendo en este caso el origen (donde se recoge la pieza terminada en espera) en la cinta transportadora, y en destino (donde se deposita la pieza terminada) en uno de los 30 puntos de almacenaje. Infografía módulo estación almacén 94
  • 95. A continuación, una breve explicación de un programa básico y de fácil enten- dimiento respeto a la programación del autómata S7-300 (CPU-2DP) de Sie- mens. Usamos el sistema de comunicación PROFIBUS para el envío de señales di- gitales booleanas tanto para puertas físicas como para puertas lógicas entre el maestro y los esclavos (éstos sólo pueden comunicarse con el maestro). Aun disponiendo de un módulo de entrada de señales analógicas, no se hace uso del mismo para esta breve explicación. En un primer paso elaboraremos un esquema de gúia/referencia que nos ayuda- rá en la programación. 95
  • 96. Esta herramienta nos permite desplazar rápidamente por las líneas de progra- mación, ya que la interpretación de la misma sería como consultar el índice de un libro para luego profundizar en los escritos deseados. Otra herramienta importante para una programación fluida, es la llamada “tabla de símbolos” incorporada en el software de Siemens (Step 7). En ella podemos visualizar las asignaciones de direcciones de I/O, marcas, etc., así como añadir un breve comentario de las misiones asignadas. 96
  • 97. El funcionamiento de los ejes X e Y, es comandado por un autómata indepen- diente (exclusivo para ello) del autómata principal de la estación. El movimiento es posible gracias a un servomotor que mueve un tornillo sinfín que mueve un soporte con movimiento lineal (uno para X y otro para Y) donde se encuentra el actuador neumático que hace de eje Z, la posición es controlada por dos encoder que controlan el giro de los eje sinfín. Las órdenes enviadas por el maestro a las cintas transportadoras y a sus actua- dores, serán por mediación de los módulos de periferia descentralizada MPD instalados en cada una de las estaciones. Cada fabricante de autómatas, ofrece con su producto software de gestión y pro- gramación permitiendo una infinidad de configuraciones en los sistemas. La estación almacén como maestro, enviará las órdenes a los esclavos y a los módulos de periferia para el control de los actuadores y para la recepción de datos de los sensores. Lectura recomendada, trabajo elaborado por el autor de este proyecto: Copie y pegue el siguiente enlace en la barra de su nave- gador. https://drive.google.com/file/ d/0ByRKbLCu8PFjd3JlTUQ4S1ROOTA/ view?usp=sharing 97
  • 98. *Los gráficos y esquemas expuestos a continuación, han sido extraídos del ma- nual de usuario de la FMS, suministrado por SMC (fabricante de sistemas de simulación entre otros). SECUENCIAS MÓDULO ESTACIÓN BASE La estación base, es la encargada de iniciar todo el proceso a realizar entre los módulos, su función es depositar una pieza en un pallet que se encuentra en espera en la cinta transportadora, funciona de la siguiente manera: a) Sensor inductivo “pb” que detecta presencia de pieza en el alimentador verti- cal por gravedad. b) Actuador neumático de doble efecto con movimiento lineal horizontal “F” go- bernado por electro válvula de simple efecto. Su función es mover una pieza del alimentador vertical por gravedad y la empuja hacia la posición de control. Está equipado con dos sensores magnéticos tipo reed para controlar la posición del vástago del cilindro contraído/extendido. c) Actuador neumático de doble efecto con movimiento lineal vertical “D” gober- nado por electro válvula de simple efecto. Su función es extender un elemento de control hacia el interior de la pieza. Está equipado con un sensor magnético tipo reed que indicará si la pieza está depositada correcta o incorrectamente de- pendiendo del recorrido (total/parcial) del cilindro. d) Actuador neumático de doble efecto con movimiento lineal horizontal “E” go- bernado por electro válvula de simple efecto. Su función es empujar la pieza hacia la posición de traslado/rechazo. Está equipado con un sensor magnético tipo reed que indicará que el cilindro ha llegado al final de su recorrido y por con- siguiente, la pieza está en posición correcta. 98
  • 99. e) Actuador neumático de simple efecto con movimiento lineal horizontal “C”, gobernado por electro válvula de simple efecto que empuja la pieza a la zona de piezas rechazadas en caso de que no haya superado la prueba efectuada por el elemento de control D. f) Actuador neumático de doble efecto y doble vástago con movimiento lineal vertical “B”, gobernado por electro válvula de simple efecto encargado de acer- car/alejar las ventosas que se encargarán de atrapar la pieza para su traslado. Está equipado con dos sensores magnéticos tipo reed que indicarán la posición contraída/extendida del cilindro. g) Electro válvula “V” que acciona vacío en ventosas. h) Vacuostato “v´” que detecta si la pieza ha sido atrapada. i) Actuador neumático de doble efecto y doble vástago con movimiento lineal horizontal “A”, gobernado por electro válvula de doble efecto encargado de posi- cionar las ventosas en posición de recogida/entrega para el traslado de la pieza de la zona de recogida/rechazo hacia el pallet. Está equipado con dos sensores magnéticos tipo reed que indicarán la posición contraída/extendida del cilindro. Esquema de potencia estación base 99
  • 100. Esquema control entradas PLC Siemens estación base Esquema control salidas PLC Siemens estación base 100
  • 101. Esquema I/O MPD estación base Esquema electro neumático estación base 101
  • 102. SECUENCIAS MÓDULO ESTACIÓN RODAMIENTOS La estación rodamientos, es la encargada de depositar un rodamiento una vez llegue a través de la cinta transportadora el pallet con la pieza proveniente de la estación base, funciona de la siguiente manera: a) Actuador neumático de doble efecto con movimiento lineal horizontal “A” go- bernado por electro válvula de simple efecto. Se encarga de sacar un rodamiento del alimentador por gravedad y lo empuja hacia la posición de recogida. Está equipado con un sensor magnético tipo reed que controla la posición del vástago del cilindro en su posición extendida. b) Microrruptor N/A “pr”, encargado de detectar la presencia de rodamiento en posición de recogida. c) Actuador neumático de doble efecto con movimiento semi circular vertical “B”, gobernado por electro válvula de doble efecto 5/3 con centro cerrado. Se encar- ga de recoger el rodamiento y lo transporta al elevador por medio de un sistema de cremallera y pinza neumática. Está equipado con tres sensores magnéticos tipo reed que controlan la posición del cilindro (recogida/centro/destino). d) Pinza neumática “C” gobernada por electro válvula de simple efecto. Se en- carga de atrapar el rodamiento con un movimiento de expansión para que el actuador B lo transporte al elevador. 102
  • 103. e) Actuador neumático sin vástago, de doble efecto con movimiento lineal verti- cal “D” gobernado por electro válvula de doble efecto. Se encarga de elevar el ro- damiento hacia el palpador analógico para comprobación de dimensiones. Está equipado con dos sensores tipo reed que controlan las posiciones alta/baja. f) Actuador neumático de doble efecto con movimiento lineal horizontal “E” go- bernado por electro válvula de simple efecto. Se encarga de empujar el roda- miento para la zona de rodamientos rechazados. g) Actuador neumático de simple efecto con movimiento lineal vertical “F” gober- nado por electro válvula de simple efecto. Se encarga de sacar un soporte para que el rodamiento quede centrado en el elevador. h) Actuador neumático de simple efecto, con movimientos lineal vertical “G” y movimiento semicircular “H”, gobernados cada uno, por electro válvula de sim- ple efecto. Se encargan de contraer el vástago del cilindro para acercar una pin- za al rodamiento a ser transportado, y de dar un giro de 180º para transportarlo de la zona de recogida a la zona de entrega. i) Pinza neumática de simple efecto con movimiento de expansión “I” gobernada por electro válvula de simple efecto. Se encarga de atrapar el rodamiento para su transporte. Esquema de potencia estación rodamientos 103
  • 104. Esquema control entradas analógicas estación rodamientos Esquema control entradas PLC Siemens estación rodamientos 104
  • 105. Esquema control salidas PLC Siemens estación rodamientos Esquema I/O MPD estación rodamientos 105
  • 106. Esquema electro neumático estación rodamientos 106
  • 107. SECUENCIAS MÓDULO ESTACIÓN TORNILLOS La estación tornillos, es la encargada de depositar cuatro tornillos en la pieza con rodamiento proveniente de la estación rodamientos a través de la cinta transpor- tadora, funciona de la siguiente manera: a) Dos actuadores neumáticos de simple efecto con movimiento lineal horizontal “D”, gobernado por una electro válvula de simple efecto. Se encargan de alimen- tar un tornillo en cuatro etapas en el soporte de transporte. La electro válvula en su posición de reposo activa uno de los cilindros para sujetar los tornillos deposi- tados en el alimentador vertical por gravedad, al activarse invierte las posiciones de los vástagos de los cilindros, haciendo que el tornillo más próximo a la salida se deposite, y los demás queden sujetos por el otro cilindro, y así sucesivamen- te. b) Detector de fibra óptica tipo barrera “pt” encargado de detectar presencia de tornillo en soporte de transporte. c) Actuador neumático de doble vástago en paralelo y doble efecto con movi- miento lineal horizontal “E” gobernado por electro válvula de doble efecto. Se encarga de posicionar el soporte en posición de recogida/entrega de tornillo para su transporte. Está equipado con dos sensores tipo reed que indican la posición del vástago del cilindro. 107
  • 108. d) Pinza neumática de simple efecto con movimiento de compresión “C” gober- nada por electro válvula de simple efecto. Se encarga de atrapar el tornillo para su transporte hacia la pieza. Está equipada con dos sensores tipo reed que indi- can la posición contraída/extendida de la pinza. e) Actuador neumático de doble efecto y doble vástago, con movimiento lineal horizontal “A” gobernado por electro válvula de doble efecto. Se encarga de posi- cionar la pinza en posición de recogida/entrega. Está equipado con dos sensores tipo reed para detectar la posición del vástago del cilindro contraído/extendido. f) Actuador neumático de doble efecto y doble vástago, con movimiento lineal vertical “B” gobernado por electro válvula de doble efecto. Se encarga de acer- car/alejar la pinza para recogida/entrega de tornillos. Está equipado con dos sen- sores tipo reed que indican la posición del vástago del cilindro. Esquema de potencia estación tornillos 108
  • 109. Esquema control entradas PLC Siemens estación tornillos Esquema control salidas PLC Siemens estación tornillos 109
  • 110. Esquema I/O MPD estación tornillos Esquema electro neumático estación tornillos 110
  • 111. SECUENCIAS MÓDULO ESTACIÓN ALMACÉN La estación almacén es la encargada de retirar la pieza ya terminada del pallet proveniente del paso por las demás estaciones y almacenarla en uno de sus 30 puntos de almacenaje, funciona de la siguiente manera: a) Ejes eléctricos X e Y (servomotores con tornillos sinfín) encargados de mover y posicionar eje Z (actuador). b) Actuador neumático de doble efecto y doble vástago, con movimiento lineal vertical (eje Z) gobernado por electro válvula de doble efecto, se encarga de acercar/alejar ventosas para atrapar la pieza a ser almacenada. Está equipado con dos sensores tipo reed que indican la posición del vástago del cilindro con- traído/extendido. c) Electro válvula de simple efecto que acciona vacío en ventosas “V” acompaña- do de vacuostato para la detección de vacío “v´” al atrapar la pieza. 111
  • 112. Esquema de potencia estación almacén Esquema control servodriver eje X estación almacén 112
  • 113. Esquema control servodriver eje Y estación almacén Esquema control entradas PLC Siemens estación almacén 113
  • 114. Esquema control salidas PLC Siemens estación almacén Esquema I/O MPD estación almacén 114 21
  • 115. Esquema electro neumático estación almacén Esquema control entradas PLC Mitsubishi ejes X e Y almacén 115
  • 116. Esquema control salidas PLC Mitsubishi ejes X e Y almacén ESQUEMA ELECTRONEUMÁTICO SISTEMA DE TRANSFERENCIA 116
  • 117. El programa informático ROBOTSTUDIO, fue desarrollado por ABB para opti- mizar la programación de sus robots sin que sea necesario una parada en la producción. En un primer lugar, crearemos nuestra propia biblioteca con los objetos que usa- remos en nuestro entorno real, los diseños para esta simulación están elabora- dos con el programa de diseño 3D, CATIA. Seguidamente los seleccionamos y situamos en el “mundo” virtual del programa, para poder configurar los movimientos del robot de acuerdo con la realidad don- de se encontrará. Disponemos de herramientas para asignar colores y materiales a los objetos, consiguiendo así, una apariencia más realista en nuestro entorno virtual. Seleccionamos el modelo de robot a ser programado (en este caso ABB-1200), la herramienta con la que trabajará, y situamos ambos. 4.2 DISEÑO Y SIMULACIÓN PARA ROBOTS MARCA ABB 117
  • 118. Una vez creado nuestro entorno, procedemos a la instalación y configuración de nuestro sistema. Serán los encargados de controlar los movimientos y funciones de la herramienta de acuerdo con nuestras necesidades. Una vez realizadas las configuraciones, procedemos a la simulación para com- probar si son necesarios nuevos ajustes en el funcionamiento. Copie y pegue cualquiera de los siguientes enlaces en la barra de su navegador, para visualizar una simulación de los movimientos del robot desde tres puntos de vista diferentes. https://drive.google.com/file/d/0ByRKbLCu8PFjTzQ3c1FPdGcxZ00/ view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/0ByRKbLCu8PFjcDVMbkJQQ3hZVDQ/ view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/0ByRKbLCu8PFjZzJ2Sk9HWllMcVk/ view?usp=sharing 118
  • 119. FINALIDAD Desarrollo de un sistema de transferencia de piezas desde una zona de produc- ción a otra para seguir con la fabricación de las piezas de forma automática. El sistema deberá ser reajustado manualmente para adaptarlo a las medidas del lote de piezas que estén en fabricación en ese momento. Elección de las piezas que componen el sistema de forma que sean apropiadas para el fin al que se usará. Diseñar un sistema económico y resistente, que sea capaz de soportar un uso continuado con bajo mantenimiento y fácil reposición de piezas en caso de ave- ría. DESCRIPCIÓN DE PIEZAS A TRANSFERIR Las piezas llegarán provenientes de una cinta transportadora, tendrán diferentes dimensiones y forma cilíndrica. La zona de almacenamiento y dispensador debe- rán ser reajustadas cada vez que se inicie un nuevo lote de diferentes medidas. - diámetro 10 x 150 longitud - diámetro 20 x 300 longitud - diámetro 30 x 600 longitud COMPONENTES EMPLEADOS 4 Cilindros de doble efecto. 2 Actuadores semi-giratorios. 3 Electro válvulas de 4/2 vías monoestables. 3 Electro válvulas de 4/2 vías biestables. 1 Electro válvula de 3/2 vías monoestable. 1 Electro válvula de 3/2 vías biestable. 6 Válvulas estranguladoras. 3 Fuentes de alimentación 400-24V. 1 Pulsador obturador. 1 Pulsador franqueador. 119 4.3 PROPUESTA DE PROYECTO PARA LA INS- TALACIÓN DE EQUIPO ELECTRO NEUMÁ- TICO DE TRANSFERENCIA
  • 120. 26 Relés. 57 Contactos n/a. 10 Solenoides de válvula. 19 Contactos n/c. 6 Interruptores de alimentación capacitiva. 1 Motor neumático. COMPONENTES ELÉCTRICOS, CUADROS DE DISTRIBUCIÓN, FUENTE DE AIRE COMPRIMIDO, INSTALACIÓN Y PUESTA EN MARCHA, ADAPTACIÓN DEL ESPACIO DE INSTALACIÓN, ADAPTACIÓN AL SISTEMA YA INSTALADO, TIEMPO DE EJECUCIÓN Y VALOR ESTIMADO. Todos estos apartados serán expresados en detalle en proyecto extendido, una vez sea aprobado el planteamiento de construcción. Todos los sistemas de seguridad, aviso acústico y visual serán adaptados con- juntamente con las estaciones que se encuentran en funcionamiento habiendo una previsión estimada para su instalación. DESCRIPCIÓN DEL RECORRIDO DE LAS PIEZAS Las piezas provienen de otra estación de fabricación a través de una cita trans- portadora (2) impulsada por un motor neumático. Las piezas son empujadas (1) fuera de la cintra transportadora hacia otro ele- mento que las elevará hacia un depósito. 120
  • 121. Las piezas son elevadas (3) hacia un depósito de almacenamiento. Las piezas una vez en depósito de almacenamiento (9) equipado con protección mecánica antirretorno (4) y sensor de llenado, quedan a la espera de ser recogi- das por un dispensador. Las piezas entrarán de una en una en un dispensador (5) accionado por actua- dor semi-giratorio (6) que alimentará la estación de transferencia. Las piezas serán transferidas por un sistema de tres ejes compuesto de una pinza de agarre (11), un brazo con movimientos lineales (10) y un motor semi- giratorio (8), que harán el siguiente ciclo en un tiempo de 5 seg. +/-0,5: AVANZAR-ANCLAR-RETROCEDER-GIRAR-AVANZAR-SOLTAR-RETROCE- DER-GIRAR...y así sucesivamente. La estación de transferencia de tres ejes está montada en un soporte (12) equi- pado con bandejas inclinadas (7) que terminan en el final del recorrido de las piezas. DESCRIPCIÓN DE LOS CONJUNTOS QUE FORMAN LOS SISTEMAS El sistema está compuesto por tres conjuntos y sus partes: Conjunto de sistema de almacenamiento. Compuesto de cinta transportadora (2), empujador (1), elevador (3), depósito (9) y dispensador (5-6). Conjunto de sistema de transferencia (12). Compuesto por sistema giratorio de tres ejes (8-10-11) y bandejas de transferen- cia (7). Conjunto eléctrico. Compuesto de fuente de alimentación, sensores de proximidad, relés, solenoi- des, contactos auxiliares, y pulsadores. El conjunto eléctrico está compuesto por “circuito de control”, “estación de llena- do de depósito”, y “estación de transferencia”. 121
  • 122. DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS El sistema de control. Está formado por un pulsador de encendido y otro de apagado combinados con bobina de activación K100 y contacto auxiliar de realimentación. También en- contramos sensores de proximidad de alimentación capacitiva que controlan la estación de llenado de forma automática y condicionan el funcionamiento de la estación de transferencia. Tenemos entonces: Sensor CAP1<K101> Al activarse, activa bobina K101. Este sensor, tiene la función de bloquear la es- tación de transferencia hasta que haya una pieza disponible para ser transferida y, bloquear el sistema dispensador mientras la pieza permanezca en espera para ser transferida. Sensor CAP2<K102> Al activarse, activa la bobina K102. Este sensor, tiene la función de detener la estación de llenado cuando el depósito está lleno, con excepción del sistema dispensador que sigue alimentando piezas para que sean transferidas. Sensor CAP3<K103> Al activarse, activa la bobina K103. Este sensor, tiene la función de permitir el avance del sistema dispensador cuando éste se encuentra cargado con una pie- za para ser dispensada, con la condición de que no exista una pieza a la espera de ser transferida. Sensor CAP4<K104> Al activarse, activa la bobina K104. Este sensor, tiene la función de permitir el avance del sistema empujador que retira la pieza de la cinta transportadora para que sea elevada al depósito por medio del sistema de elevación, con la condición de que éste se encuentre en posición retraída B0. Sensor CAP5<K105> Al activarse, activa la bobina K105. Este sensor, tiene la función de permitir el avance del sistema de elevación para elevar la pieza hasta el depósito. CAP6<K106> Al activarse, activa la bobina K106. Este sensor, tiene la función de suspender el funcionamiento de la cinta transportadora en el momento en que la pieza se encuentra en posición para ser empujada por el sistema empujador. El restable- cimiento de su funcionamiento está condicionado a que el sistema empujador se encuentre en posición retraída A0. 122