Sistema de Gestión de la Calidad
Servicio Nacional de Aprendizaje SENA REGIONAL NORTE DE SANTANDER
Fecha: Marzo 2011
GUIA DE APRENDIZAJE
Versión: 2.0
1. INFORMACIÓN GENERAL Centro de Formación: CIES X CASA Programa de formación: Mantenimiento Electrónico e Instrumental Industrial No de Ficha: Nombre del Equipo Ejecutor Nombre del instructor ejecutor: • HERNANDO GOMEZ PALENCIA
28409
2. IDENTIFICACIÓN DE LA GUÍA Nombre de la guía de aprendizaje: Código de la guía: 224208 – PROYECTO UNO -MEII 020 Duración (días): 30 días Competencias a desarrollar: Inspeccionar de los bienes, los sistemas electrónicos y de instrumental industrial comprobando su estado actual con relación a sus especificaciones técnicas. Resultados de aprendizaje relacionados: Establecer el estado de la maquinaria y del proceso de acuerdo con las lecturas realizadas con los instrumentos de medición y control y la observación del proceso de producción. Obtener información sobre las fallas presentes en la maquinaria y equipo industrial cumpliendo con la normatividad de la empresa Inspeccionar los circuitos electrónicos programables de acuerdo con las especificaciones técnicas del fabricante. Inspeccionar el historial de la maquinaria puntualizando fallas críticas o consecutivas de acuerdo con los reportes de daños.
3. DESARROLLO DE LA GUIA Proyecto:
Sistema electrónico para monitoreo inalámbrico de parámetros eléctricos en maquinaria industrial
Fase del proyecto:
Análisis, planeación, ejecución y evaluación
Actividad del proyecto:
De acuerdo al análisis, realice la planeación para ejecutar los diferentes proyectos de aula con el fin de ser evaluados por la comunidad Sena mediante coevaluaciones.
Código del Proyecto:
224208-1
4. ACTIVIDADES Y EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1: Mediante la formación por proyectos desarrolle los temas planteados por su instructor con el fin de avanzar en la ejecución del proyecto de formación. Descripción: Realice en grupo los siguientes proyectos y socialícelos con sus compañeros. • De acuerdo a la metodológica de diagramas de bloques y el análisis de la maquinaria industrial, desarrolle las actividades de inspección en los sistemas electrónicos y aplique la técnica didáctica análisis de objetos con el fin de identificar las diferentes tarjetas electrónicas que conforman la
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maquinaria. En una maquinaria industrial (torno CNC) realice el seguimiento de los sistemas electrónicos bloque por bloque e identifique tanto los circuitos electrónicos como los dispositivos que hacen parte del todo de una función determinada (por ejemplo la fuente de alimentación) y realice un informe donde consigne la experiencia que le deja este tipo de practicas. Tome como guía el conocimiento adquirido en la inspección de la maquinaria, determiné las posibles fallas que pueden presentar en una maquinaria industrial, investigue cual es su causa y como prevenirlas y elabore un mapa conceptual. Siga los pasos de la lista de chequeo del capitulo 4 ubicación de fallas del manual de servicio de la maquinaria industrial (torno CNC EMCO) compárelas con los desarrollados en ítem anterior y realice un cuadro comparativo. Una vez revisado tanto el sistema eléctrico como electrónico y conoce la maquinaria proceda alimentarla y practique los procedimientos para el manejo consignado en el manual del alumno. Realice una evidencia como video, imágenes, presentación PowerPoint u otras.
Nota: todas estas evidencias deben presentarse en blog Ambiente(s) requerido: aula 122 Taller de industria CIES TICS Instructor (es): • HERNANDO GOMEZ PALENCIA Resultados de aprendizaje relacionados al desarrollo de la actividad: • Todos los planteados en el ítem dos (2). EVIDENCIA 1: Tipo de Evidencia: Descripción: Producto entregable: Forma de entrega: Criterios de Evaluación:
Instrumento de Evaluación:
Desempeño
X
Conocimiento
X
Producto
X
Lista de chequeo donde se especifique el desarrollo de todas la actividades planteadas. Cuestionario donde se pregunte todo lo relacionado en la inspección de la maquinaria industrial Informe, mapa conceptual, cuadro comparativo, evidencia en tics Medio magnético blog De acuerdo a la información general del programa de formación. Técnicas Observación Directa Formulación de Preguntas Juego de Roles Simulación de Situaciones Análisis de Casos Otras
Tipo X X X X
Lista de Chequeo
X
Cuestionario
Lista de Chequeo
Cuestionario
Lista de Chequeo Lista de Chequeo Lista de Chequeo Lista de Chequeo
Cuestionario Cuestionario Cuestionario Cuestionario
X X
X
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5. Bibliografía: Documentos, cablegrafía, medios y recursos didácticos • CONTROL DEL DOCUMENTO Nombre Autores
Cargo
Programa
Fecha
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Desarrollo
Tomando en cuenta, la metodología de diagrama de bloques se realizo, para cada uno de las etapas que conforman el torno CNC, quien fue objeto de estudio: •
Diagrama De Bloques Para Una Fuente Lineal del torno CNC:
ENTRADA 120/220 V Regulador
Circuitos de protección, fusibles y filtros
Transformador
Filtrado o duplicador de voltaje
Rectificación
Salida De Voltaje Continúo
Para este tipo de fuentes, es muy importante conocer cada unos de los dispositivos que la conforman, ya que las posibles fallas se pueden presentar desde el elemento más mínimo (fusible), hasta el más importante de estos como es el transformador.
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Sistema de Gestiรณn de la Calidad
โ ข
Diagrama De Bloques De Cada Control:
Alimentaciรณn (36 v)
Regulador 5V
Compuertas lรณgicas
Flip Flop
Memoria
Voltaje de alimentaciรณn 5v
Panel de control
Circuitos Integrados Combinacionales
Swiches o Pulsadores
Circuitos Integrados Secuenciales
Registros EEPROM Memoria Ram
Base, Compuerta (Mosfet,Triac,SCR)
Memoria Rom
Para el torno CNC, encontramos una tarjeta en la cual controla los motores paso a paso, que son los encargados del movimiento
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Diagrama De Bloques De Potencia: Señal de control
Gate o Compuerta , Base
Continua
Dispositivos de Potencia (SCR, Triac, IGBT, UJT, entre otros
Variable en el tiempo Alterna
Carga Detector de corriente (Bobina) Detector de voltaje (Condensador)
Esta tarjeta tiene la función, a partir de la señal de control, suministrar a los motores la alimentación necesaria a través de circuitos de conmutación, en donde encontramos diodos de switcheo, transistores de potencia, entre otros.
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Diagrama De Bloques De Señalización:
Fuente de alimentación
Indicadores (leds, displays, lcd)
Display 0
Control 2(coordenadas)
Puente rectificador
Memoria Control 1(rpm) Sensor RPM
Motor Carga Movimiento
Potenciómetro
St
Control 3
Activación de la alarma
Sf
Lcd o Display
Final de carrera
Dentro de los circuitos de señalización, encontramos perrillas de ajustes de velocidad, de mm/min, entre otras. Básicamente podemos ver, que hay dos tipos de controles, uno para regular la velocidad del motor, el cual a través de un sensor que esta ubicado en el motor permite ver la variación de la velocidad, en una pantalla de displays.
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El otro control, es el encargado de interpretar las coordenadas que le ingresemos al sistema, y posicionar los motores paso a paso de tal manera que se desplazen según lo programado, para el molde de dicha pieza que se este realizando.
ANALISIS DE OBJETO PARA UN TORNO CNC El análisis se aplicara a una maquinaria industrial, para nuestro caso es un torno CNC, al cual aplicaremos este tipo de estudio. ANÁLISIS ANATÓMICO Y MORFOLÓGICO Presenta una estructura, tipo metálica en la tapa que protege los circuitos, de las diferentes condiciones como humedad, polvo, etc. En la parte de los controles es de pasta y en la cubierta ubicada en parte de abajo del equipo, es metálica y allí se guardan los manuales u otros implementos pertenecientes a esta maquinaria. Su tablero de control es de forma rectangular y su cubierta en la parte de abajo es de forma cuadrada. Las dimensiones de torno son aproximadamente, 75cm de ancho y 104cm de alto.
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ANÁLISIS FUNCIONAL El tipo de energía utilizada para la alimentación de la maquina es corriente alterna, 120VAC a 60 Hz. Se introduce una llave, con la cual se activa la maquina.Una vez encendida se debe indicar un dato en las dos pantallas de displays, una corresponde a las rpm del motor principal y la otra a las coordenadas en las que se va a mover el husillo.La máquina, se pude trabajar en forma CNC(automática) o manual. Además hay una perrilla (inch/mm) que permite tomas las coordenadas en milésima de pulgada o en milímetros de pulgadas. De acuerdo a la forma como se vaya a trabajar se procede a ingresar las coordenadas. Si es de forma manual, en el tablero de control hay unas teclas que me permiten ir aumentando o disminuyendo la coordenada en un eje ya la vez visualizando, si se requiere que el avance sea rápido, hay una opción que es la tecla con el símbolo de una onda seno, que me permite mover el usillo de acuerdo al diseño que este trabajando, las coordenadas se ajustan con la perilla mm/min. En cambio, en automático ajusta la perilla (inch/mm), ingresas todas las coordenadas en el sistema, y en el teclado matricial, hay teclas que te permiten optimizar mucho mas aun tú programa como: FWD: Avance hacia delante REV: Avance hacia atrás. DEL: Borrar H/C: Para colocar en modo manual o automático INP: Guarda las instrucciones que se le programa. REV+INP: Se regresa a la instrucción anterior, para modificar la coordenada. +FWD+DEL+64: Apaga los motores sin importar en que parte del programa este. Se puede trabajar de dos maneras el diseño: INCREMENTAL: El punto de origen es la coordenada, donde queda situada la maquina
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ABSOLUTO: Hay un solo punto de origen y a partir de el , la herramienta se guía para moverse. Una vez ya realizado todo el programa se le da enter y la maquina realiza el moldeado de la pieza como se diseño.
ANÁLISIS TÉCNICO El torno CNC, no es completamente electrónico, a pesar de que su tablero de control lo es .El empleo de motores paso a paso y monofásico y el uso de relees dentro de las tarjetas electrónicas, hacen que el sistema dependa de procesos electromecánicos. La maquina esta conformada por tarjetas que cumplen una función específica: Fuente lineal: Es la encargada de suministrar la alimentación de algunas tarjetas. Control: El encargado hacer que la maquina trabaje en su modo automático. POTENCIA: Es la encargada de suministrar la alimentación en los motores, de acuerdo a señales de conmutación que estos perciben a través de sus dispositivos semiconductores.
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Se帽alizaci贸n: Es la que se encarga de los indicadores ya sea de temperatura, humedad, etc. Para nuestro caso los rpm (sensor) , las coordenadas ingresadas al sistema, el led de encendido.
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ANÁLISIS ECONÓMICO El valor de la maquina es aproximadamente de $25.000.000.
ANÁLISIS SOCIOLÓGICO La maquina esta diseñada, para un solo operario. Básicamente con esta maquina se pueden realizar piezas que antes tomarían mas tiempo, pues se realizaba de forma artesanal, además va ser una factor muy importante para el incremento de su producción. Reduce el riesgo de accidentalidad ya que el operario solo intervendrá, cuando vea que la maquina presente problema y lo debe hacer a través de la programación de la maquina y no manual, a menos que sea absolutamente necesario.
ANÁLISIS HISTÓRICO El torno ha evolucionado de una manera muy avanzada, ya que los primeros funcionaban con arrancadores directos o sea eran electromecánicos y hoy en día son electrónicos, aunque su costo es elevado.
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ANÁLISIS ESTÉTICO
La maquina, no es de gran tamaño por lo que se hace mucho más fácil poder observarla, es de color rojo y negro, esta en buenas condiciones su estructura externa, no presenta olores incómodos para la persona que la opere, aunque si es de gran peso.
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Fallas Que Pueden Presentarse En Una Maquina Industrial Dependiendo del tipo de mantenimiento, que se le lleve al equipo puede presentar fallas ocasionalmente o secuencialmente. Fallas en la fuente: •
Que el cable de conexión este abierto o en corto.
•
Que el circuito de protección en la entrada no este funcionando normalmente (fusible este abierto o el filtro no esta operando como debe).
•
El transformador este en corto o abierto, producto de fugas, carga de voltaje excesiva, una mala protección eléctrica, una mala instalación y por lo tanto no haya el voltaje deseado a la salida.
•
El puente rectificador no esta operando correctamente, debido a que sus diodos están abiertos (resistencia medida es muy grande) o en corto (resistencia medida es muy pequeña).
•
Que el filtro o duplicador de voltaje este en corto, fuga o abierto.
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•
Que el regulador (diodo zener), no este entregando el voltaje estipulado a la salida.
•
Que algún cable no este haciendo un buen contacto en el conector.
Fallas en el circuito de control: •
El voltaje de entrada en la tarjeta no este llegando debido a un cable abierto o en corto, o fallas en la fuente de alimentación.
•
Algún dispositivo (memoria, registro, compuerta, flipflop), haya dejado de funcionar.
•
Lo mas recomendable, cuando la falla es localizada en el circuito de control es reemplazar la tarjeta por una nueva.
Fallas en el circuito de potencia •
Que los dispositivos de conmutación (transistores), no operen correctamente, debido a una falla interna de estos, provocada por algún sobrevoltaje o sobrecorriente.
Fallas en el circuito de señalización •
Que los indicadores de leds, pantalla de displays no enciendan, producto de una falla en ellos mismos o que la señal proveniente de la etapa de control no este llegando por motivo de algún problema en esa tarjeta.
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CAPITULO 4 RECTIFICACION DE FALLAS EN UN TORNO CNC Lista De chequeo para ubicación de fallas 1. Revisión suministro de la red(mirar placa de la maquina rango de alimentación) 2. Inspección visual (contactos quemados, componentes sueltos, etc.) 3. Desenganche de revisión del botón de apagado de emergencia. 4. Encendido del interruptor principal.(led encendido, relee activado, funciona ventilador) 5. Encienda el motor principal(motor funcionando, control de velocidad del motor, indicación de las rpm y coordenadas) 6. Moviendo los carros en operación de modo manual(10-100 mm/min posible) 7. Entrada del programa con funciones G00/G01/G02 posible. 8. Se ejecuta comando G64 (corte de energía de los motores de paso). 9. Existen impulsos en la salida de video, de antena, de interfase RS232. Es posible el encendido y apagado del husillo principal con M03/M05.
Despeje de fallas *Interruptor principal encendido, pero lámpara de control no iluminada. •
Fusible este abierto o se abre cada vez que encienden la maquina posible corto en: toma, conexión de la lámpara, ventilador, tarjeta de potencia.
•
Interruptor este defectuoso
•
Lámpara de control este defectuosa
•
Ausencia de la fuente de alimentación
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*Interruptor principal no se energiza. •
Revisar pulsador de emergencia que no este habilitado.
•
Revisar el fusible en la tarjeta de potencia.
•
Cortocircuito en el circuito de corriente de control
•
Revisar contactos
•
Cambiar tarjeta de potencia.
*El ventilador no funciona •
Aumento de la temperatura en la carcasa eléctrica y puede generar un bloqueo del microprocesador (cpu).
•
Revisar tensión de alimentación del ventilador.
•
Puede ser que el ventilador este defectuoso o que haya una interrupción de corriente por ejm en el toma.
*No hay indicación de coordenadas en el display •
Revisar suministro de alimentación.
•
Revisar fusible e1 y e6
•
Revisar cableado en la tarjeta de la cpu
•
Verificar los dispositivos(diodos , regulador de voltaje)
•
Cambiar tarjeta de potencia.
*El motor principal falla al operar •
Mida el voltaje de la red del tablero pc del husillo.
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•
Mida voltaje de salida en la tarjeta del husillo principal.
•
Revisar fusible e21/e22
•
Revisar circuito de potencia adicional, rectificador de bloqueo, amperímetro, pin de conexión enchufe.
•
Cambiar la tarjeta del husillo principal.
•
Motor principal defectuoso (cambio de motor).
*Motor principal no opera, no se puede controlar la velocidad. •
Reemplace tarjeta del husillo principal.
*Indicación del usillo principal oscura. •
Revisar fusibles e1 y e6.
•
Revisar suministro de voltaje en x22 pin 2/3 y 2/1.
•
Reemplazar tarjeta del motor principal.
•
Revisar enchufes y cableado
•
Mirar si hay interrupción en la tarjeta.
*Indicación errada o nula de la velocidad del husillo. •
Revisar si hay fuentes de luz
•
Revisar cableado
•
Reemplazar la tarjeta del motor principal
Entre otras, esta son algunas de las posibles fallas que encontramos en un torno CNC, por eso es muy importante aplicarle un plan de mantenimiento preventivo y predictivo para evitar que las maquinas llegue a fallar en un tiempo determinado.