CAPITULO 4: APLICACIÓN: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS NEUMÁTICOS
4.6.- MÁQUINA 4: FRESADORA AUTOMÁTICA
El apartado 2.8 y los apartados 4.1 y 4.2 del presente capítulo tratan los mandos básicos más usuales, y su conocimiento es suficiente para la construcción de mandos neumáticos con cierta complejidad. Pero en cuanto se complican más los procesos de mando, tenemos máquinas reales y han de montarse o también repararse instalaciones mayores, los esquemas de mando o planos sobre el desarrollo del funcionamiento de las instalaciones son de gran importancia, especialmente para el personal de mantenimiento.
En la mayoría de los casos existen planos, que, sin embargo, no responden a la realidad de los procesos de funcionamiento y, por tanto, no son utilizados. El motivo es la aversión hacia los planos de esquemas de mando no sinópticos y las representaciones incomprensibles de procesos de funcionamiento. La inseguridad en la lectura de símbolos, y por ello de esquemas de mando complicados, hace imposible comprender y montar sistemáticamente mandos neumáticos y, ante todo, realizar una «detección sistemática de averías». Probar, adivinar o buscar sin ningún sistema en esquemas de mando suele significar una gran pérdida de tiempo. Por esto, he decidido estudiar este circuito: para visualizar la estructura de un esquema real de mando de una máquina herramienta automatizada y familiarizarse con este tipo de planos de gran complejidad [78].
Una de las cosas que olvidan los ingenieros diseñadores (por mi propia breve experiencia, no solo en el campo de la Neumática) es que después del diseño, los planos deben servir a montadores y operarios de mantenimiento, y si son incomprensibles, se generan gastos importantes de tiempo y costes adicionales por una simple falta de previsión. Este esquema nos ayudará a comprender que lo ideal (y que generalmente se hace) es subdividir el esquema en partes y presentarlas en diferentes planos, siendo de vital importancia la correcta relación entre conexiones de ellos.
 
4.6.1.- Fresadora
Estudiemos el esquema de mando de una fresadora. En esta máquina, se trabajan piezas de aluminio en la cara frontal mediante una fresa. Las piezas salen de un cargador de petaca y se empujan contra un tope (Cilindro A). A conti¬nuación se sujetan las piezas (Cilindro B) y el carro pasa por la fresa, transportado por una uni¬dad de avance (Cilindro C). Una vez concluido el proceso de fresado, se expulsan las piezas de aluminio (Cilindro D). El carro vuelve a su posición inicial.
La producción diaria en automático debe ser de 3000 piezas (8h de trabajo/turno con una eficiencia del trabajo del 87,5% ~ 8 piezas/minuto). Trabajando 4 piezas/ciclo, el tiempo de ciclo es de 30 segundos (optimizando el corte y estando dentro de tolerancias dimensionales).
En la figura siguiente vemos un croquis del funcionamiento de esta máquina herramienta.
Fig. 4. 76 – Croquis de la Fresadora.
1) Estudio del desarrollo del movimiento - Desarrollo del mando
En el diagrama espacio-fase abreviado tenemos el desarrollo del mando siguiente:
(1.0+) (2.0+) (1.0-) (3.0+) (2.0-) (4.0+) (4.0-) (3.0-)
Y el diagrama espacio-tiempo:
Fig. 4. 77 - Fresadora. Diagrama espacio-tiempo.
En el diagrama de movimientos solamente se han tenido en cuenta los elementos de trabajo. Si surge una anomalía en el mando (apartado siguiente), es necesario conocer la relación entre los elementos de trabajo y los elementos de mando.
2) Desarrollo del mando
Tabla 4. 9 - Fresadora - Desarrollo del mando.
3) Lectura del esquema de mando
Después de la lectura del diagrama de movimientos y del plano de desarrollo pue¬den determinarse en el esquema de mando los distintos elementos. Para la lectura del esquema del mando también debería utilizarse una cierta sistemática. Es acon¬sejable leer el esquema de mando de forma que se siga (sin saltar ningún mo¬vimiento) una fase (movimiento del cilindro) después de otra, provocadas por los elementos de trabajo. Es importante que, antes de leer el esquema se conozcan las condiciones que son necesarias y exigidas en el mando, sino surgen confusiones en la lectura.
En el ejemplo de la fresadora se conocen por el plano de desarrollo los elementos que pueden producir la anomalía. En el esquema de mando pueden conocerse los elementos correspondientes. Hay que pensar en el examen paso a paso de los dis¬tintos elementos.
Del esquema se desprenden las condiciones auxiliares que contiene este mando:

1) AUTOMÁTICO/MANUAL
2) PUESTA A CERO
3) PARO DE EMERGENCIA (PE) Y DESBLOQUEO PARO EMERGENCIA (DPE)
4) El mando solo puede desarrollarse cuando el motor está en marcha.

El plano del desarrollo del mando (fresadora) que presentamos a continua¬ción permite conocer la relación entre los distintos elementos. Es importante, antes de hacer modificaciones en el mando (soltar tubos, desmontar elementos), debería estudiarse el diagrama de movimientos de desarrollo, para encontrar sistemáticamente el defecto.
Fig. 4. 78 - Diagrama movimiento-fase para todos los componentes.
El esquema de mando, según el método del Paso a paso mínimo, es el que se presenta en la página siguiente. Se ha utilizado este método ya que se le han acoplado las seguridades anteriormente enumeradas, y es este método el más adecuado para añadir estas junto con el PaP Máximo, pero como ya dijimos, las canalizaciones son mucho más numerosas). Sin añadir seguridades, el método en cascada solo tiene 4 grupos de alimentación.

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Funcionamiento normal                  Paro de emergencial

Fig. 4. 79 - Esquema de mando para fresadora automática. Método del Paso a Paso mínimo.
 
4.6.2.- Búsqueda de anomalías
1) Encargo de la reparación de la avería
El encargado, o el personal del servicio, hacen llegar al personal de mantenimiento el encargo de reparación de la avería. Aquí pueden exigirse de este personal indica¬ciones concretas sobre las anomalías surgidas.
Las preguntas son:

- ¿Se encuentra la máquina todavía en la posición que surgió la avería?
- ¿Ha surgido la avería ya anteriormente y a menudo?
- ¿La persona que lleva la máquina ha efectuado ya la supresión del defecto o una modificación de la posición del mando?

Estas indicaciones son una ayuda importante para el personal de mantenimiento en la búsqueda de averías. Con el ejemplo de la fresadora se quieren enseñar los puntos Importantes en la detección sistemática de averías.
El defecto encontrado es que la unidad de avance 3.0 (C) no llega a la posición final delantera.
2) Determinación del lugar de mando en que surgió la anomalía
Si el encargado no ha hecho ninguna indicación sobre los eventuales efectos en el mando, el personal de mantenimiento deberá determinar el lugar en el desarrollo del mando donde surgió la anomalía. Con ayuda del diagrama de movimientos y del plano de desarrollo puede determinarse la fase, en la cual se paró el mando (dia¬grama), y los elementos correspondientes (plano del desarrollo).
Para la fresadora, la anomalía se encuentra en la fase 4. El vástago del cilindro 3.0 EC) no avanza En el plano del desarrollo averiguamos qué elementos influyen sobre esta fase.

- Válvula 3.2
- Cilindro 1.0 (A)
- Válvula 0.11/0.12 (grupo 4)
- Válvula 3.1
- Cilindro 3.0 (C)

Es necesario un examen de estos elementos y sus conexiones.
Si la máquina dispone de un mando manual, se debe intentar que la máquina haga el reco¬rrido manualmente.

a) Control, si funciona el motor de la fresa (válvula 0.26 ha de dar señal para inicio del mando).
b) Control del desbloqueo, PARO EMERGENCIA (válvula 0.29 tiene que haber conectado la válvula 0.28).
c) Control válvula 3.2 (¿Es alimentada con aire comprimido la válvula?).
d) Control válvula 3.2 (válvula 3.2 ha de ser accionada del cilindro 1.0 (A)
e) Control grupo 3 (¿Tiene alimentación de aire comprimido?).
f) Control de la válvula 0.12 (¿Es alimentada con aire comprimido esta válvula?).
g) Control válvula 3.1 (Tiene alimentación esta válvula, no pude conmutar porque existe contraseñal).
h) Control cilindro 3.0 (C). (¿Se ha atascado la unidad de avance, se bloqueó durante el retroceso?).

Si se controlan estos distintos puntos sistemáticamente, se garantiza la detección de la avería de forma segura y rápida. Es importante tomarse el tiempo necesario, sin prisas, ya que una intervención apresurada en el mando puede significar peligro de accidente.
3) Detección y solución de la avería
Si se ha encontrado el fallo en el mando, debe eliminarse inmediatamente la avería. Puede surgir tanto un error de conexiones en caso de nueva instalación o cambio de elementos defectuosos como un fallo de un elemento (por desgaste o acción externa).
En caso de un error de conexiones, la reparación de la avería puede efectuarse en seguida realizando la conexión correcta. Si la causa fuera el fallo de un elemento, significaría que hay que desmontar el elemento.
Después de haber montado un elemento nuevo, surge el problema de la reparación del elemento defectuoso. Es pura cuestión de precio escoger entre la reparación del elemento defectuoso o compra de un nuevo elemento.
 
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