Tratamiento de Aire Comprimido - PowerPoint PPT Presentation

Loading...

PPT – Tratamiento de Aire Comprimido PowerPoint presentation | free to download - id: 85faba-OTczM



Loading


The Adobe Flash plugin is needed to view this content

Get the plugin now

View by Category
About This Presentation
Title:

Tratamiento de Aire Comprimido

Description:

Title: Tratamiento de Aire Comprimido Author: jvillareal Created Date: 7/4/2007 2:44:56 PM Document presentation format: Presentaci n en pantalla – PowerPoint PPT presentation

Number of Views:9
Avg rating:3.0/5.0
Slides: 131
Provided by: jvi68
Learn more at: http://www.microautomacion.com
Category:

less

Write a Comment
User Comments (0)
Transcript and Presenter's Notes

Title: Tratamiento de Aire Comprimido


1
(No Transcript)
2
TÉCNICAS DE VACÍO
3
ÍNDICE
  1. Introducción
  2. Qué es vacío?
  3. Formas de vacío
  4. Clasificación del vacío
  5. Instrumentos de medición
  6. Unidades de medida
  7. Formas de producción del vacío
  8. Elementos de trabajo (ventosas)

4
PRINCIPIOS BÁSICOS
Valores de la presión del vacío Presión
relativa Valor tomado respecto de la presión
atmosférica Presión absoluta Valor tomado en
relación al punto cero absoluto
5
PRINCIPIOS BÁSICOSTABLA DE EQUIVALENCIAS DE
UNIDADES DE PRESIÓN
6
PRINCIPIOS BÁSICOSPresión positiva
7
PRINCIPIOS BÁSICOSPresión negativa
8
PRINCIPIOS BÁSICOSEjemplo electrodoméstico
9
PRINCIPIOS BÁSICOSEjemplo uso oleohidráulico
10
PRINCIPIOS BÁSICOSUnidades de medida En la
práctica con el vacío se utilizan unidades
porcentuales en relación a la presión ambiental,
pero la medida actualmente utilizada en la
medición del vacío es el Pascal (Pa).
Técnicamente se utiliza el Kilopascal (1 Kpa
1000 Pa) y el Megapascal (1 MPa 1.000.000 Pa),
sin embargo, es también frecuente utilizar el
Hectopascal (HPc 1.000 Pa) porque en la
práctica el cálculo para transformar a milibar es
sencillo.
1 Kpa 1000 Pa 1 mPa 1.000.000 Pa 1 hPc 1.000
Pa 1 hPa 1 mBar
11
PRINCIPIOS BÁSICOSLas medidas de vacío son
comúnmente expresadas en , MMHg, atm, Kgcm2 y
Kpa
12
PRINCIPIOS BÁSICOSLa atmósfera y sus efectos
sobre la técnica de vacío
  • 60 de vacío -600 mbar a nivel del mar
  • 60 de vacío -550 mbar a 600 Mts sobre el NM
  • 60 de vacío -450 mbar a 2000 Mts sobre el NM
  • 60 de vacío -300 mbar a 5500 Mts sobre el NM

Si la altitud aumenta la presión baja, como
resultado de esto la fuerza de retención es
reducida.
13
PRINCIPIOS BÁSICOSAspectos a tener en cuenta en
sistemas de vacío
  • Efecto del ambiente sobre los componentes del
    sistema
  • Fuerzas necesarias para el movimiento de piezas
    o materiales
  • Tiempo de respuesta del sistema
  • La permeabilidad de los materiales a ser
    transportados o manipulados
  • El modo como las piezas o materiales son fijados
  • Las distancias entre los componentes
  • Los costos absorvidos por la ejecución del
    proyecto

14
PRINCIPIOS BÁSICOSAspectos a tener en cuenta en
la elección de los componentes asociados a
vacío
  • Tipo, tamaño y posicionamiento de las ventosas
  • Modelo ideal de elemento generador de vacío
  • Las válvulas neumáticas de comando y control del
    sistema
  • Las características constructivas y de
    utilización de tubos, mangueras y
  • conexiones
  • El conjunto mecánico de sustentación de ventosas
    y de los accesorios

15
PRINCIPIOS BÁSICOSVariables que modifican la
fuerza de succión
  • El área de succión
  • El vacío la presión diferencial generada
  • Fórmula F P x A
  • Otros factores intervinientes
  • Coeficientes de fricción en caso de cargas
    verticales
  • Aceleración
  • Superficie
  • Área
  • Etc.

16
PRINCIPIOS BÁSICOSEnergía consumida y vacío
  • Altos niveles de vacío implican altos niveles de
    energía consumida
  • Incrementando el vacío de 0.6 a 0.9 bar se
    incrementa el trabajo en
  • una relación de 1.5
  • El tiempo de evacuación y la energía consumida se
    incrementa en un
  • factor de 3
  • Conclusión Valores de vacío alto
  • son antieconómicos en tecnología
  • de manipulación.

17
CLASIFICACIÓN DEL VACÍO Y SU UTILIZACIÓN
TIPOS DE PRESIÓN MARGEN DE PRESIÓN APLICACIONES
Vacío Bajo 1 mbar hasta presión ambiental Moldear, levantar, transportar
Vacío Intermedio 10 hasta 1 mbar Desgasificación de acero. producción de ampolletas, liofilización de alimentos, secado de materiales de plástico
Vacío Elevado 10 hasta 10 mbar Derretido o puesta incandescente de metales o elaboración de tubos electrónicos
Vacío Ultraelevado Mayor a 10 mbar Pulverización de metales, revestimiento de metales o derretido por haz electrónico
18
INSTRUMENTO DE MEDICIÓN DEL VACÍOEl instrumento
de medición que se utiliza para el vacío es el
vacuómetro, que es un instrumento de forma
idéntica a un manómetro, pero su escala de
medición se indica, normalmente, en bar o
milibar.
19
EL VACÍO EN LA MANIPULACIÓN
Sistema de monitoreo
Generador de vacío
Tecnología de válvulas
Conexiones
Ventosas
Elementos de montaje
20
EL VACÍO EN LA MANIPULACIÓN - VENTOSAS
Por el solo hecho de producir vacío no estamos
realizando un trabajo en sí, recordemos que
denominamos trabajo al movimiento de una masa,
producto de una fuerza en este caso el
movimiento de un objeto X (por ejemplo, una
placa de vidrio) producido por una fuerza de
aspiración realizada por un generador de vacío.
Para poder realizar este movimiento, necesitamos
de elementos que puedan tomar ese objeto y sean
capaces de soportar el desplazamiento que se
realizará. Estos elementos son las denominadas
ventosas, que con sus diferentes formas y
tamaños pueden abarcar, prácticamente, todo el
rango de superficies, pesos y aplicaciones que
los procesos industriales exigen.
21
EL VACÍO EN LA MANIPULACIÓN - VENTOSAS
Por qué se adhieren las ventosas? Las ventosas
no se pegan por si solas a una superficie, ni
tampoco se adhieren por falta de aire en el
interior de la ventosa, sino que se adhieren
porque la presión en el interior de la ventosa es
menor a la presión ambiental, por lo tanto, la
ventosa se ve presionada a la pieza porque la
presión ambiental es mayor que la presión entre
la ventosa y la pieza. La diferencia de presión
se consigue con los métodos que ya mencionamos
anteriormente (bombas de vacío, generadores de
vacío, etc.), éstos succionan el aire entre la
pieza y la ventosa cuando entran en contacto y
hermetizan la ventosa a la presión ambiental. La
fuerza de retención será mayor cuando mayor sea
la diferencia entre la presión ambiental y la
presión dentro de la ventosa.
22
EL VACÍO EN LA MANIPULACIÓN - VENTOSAS
23
EL VACÍO EN LA MANIPULACIÓN VENTOSASElecciones
de ventosas
  • La elección de las ventosas se suele hacer bajo
    los siguientes criterios
  • Utilización Las condiciones de uso en el lugar
    de servicio son muy importantes a la hora de
    elegir las ventosas. Por ejemplo, servicio de
    varios turnos, vida útil, ambiente en donde se va
    a utilizar (corrosivo, abrasivo, temperatura,
    etc.)
  • Material Dependiendo de las exigencias, hay
    diferentes materiales especialmente aptos para
    superficies lisas o rugosas ventosas
    antiestáticas para componentes electrónicos,
    revestimientos de fieltro para piezas de cristal
    caliente, etc. Por lo tanto, debemos tener en
    consideración el tipo de utilización para poder
    definir el material de la ventosa.
  • Superficie Debemos tener en cuenta las
    características de la superficie, para poder
    definir el tipo de diseño de la ventosa poder
    determinar entre ventosas planas o con fuelles, o
    ventosas especiales con distintos labios
    selladores, o entre los distintos diseños y
    geometrías.

24
EL VACÍO EN LA MANIPULACIÓN VENTOSASTabla de
materiales de las ventosas y sus propiedades
Como podemos apreciar en esta tabla, el material
de la ventosa está directamente relacionado a la
utilización de las mismas.
  1. Poco apropiado
  2. Bien
  3. Muy bien
  4. Excelente

NBR Caucho nitrílico SI Caucho de silicona NK
Caucho natural HT1 Material para alta
temperatura
25
VENTOSAS PLANAS
26
VENTOSAS PLANAS
  • Ventajas
  • Diversidad de materiales y geometrías (redonda,
    ovalada, labio sellador
  • saliente inclinado o plano)
  • Tiempos de aspiración mínimos
  • Se pueden realizar altas cargas transversales
  • Buena estabilidad en la aspiración
  • Posicionamiento muy preciso
  • Adecuada para grandes cargas laterales
  • Campos típicos de aplicación
  • Manipulación de piezas lisas a levemente rugosas
    como chapas, cartones,
  • piezas de plástico, planchas de madera, etc.

27
VENTOSAS PLANAS
Serie PFYN
  • Gama de diámetros muy amplia en ventosas
    universales de diseño plano y gran espectro de
    materiales diferentes
  • Aplicables para casi todos los requerimientos
    posibles (temperatura, antiestático, dejando
    pocas huellas, resistencia a sustancias químicas)
  • Altas fuerzas de aspiración con dimensiones
    pequeñas
  • Ciclos más cortos, se pueden usar generadores de
    vacío pequeños

28
VENTOSAS PLANAS
Serie SPU Labio sellador universal U
  • Para superficies ligeramente rugosas o
    cascarilladas por ejemplo
  • madera o chapa
  • Altas fuerzas de aspiración con dimensiones
    pequeñas
  • Duración del ciclo más cortas, se pueden usar
    generadores de vacio más pequeños
  • Superficies de apoyo en la cara inferior
  • De uso para materiales lisos y planos por
    ejemplo vidrio

29
VENTOSAS PLANAS
Serie SPU - Versión especial con labio sellador
doble
Ventosas especiales para materiales lisos,
porosos o permeables tales como MDF, fibras
duras, materiales reciclables varios.
Serie SPC - Ventosa de vacío con cono de aire
comprimido integrado
Impide el efecto de permeabilidad y la
autoadhesión al desapilar material en forma de
placas.
30
VENTOSAS PLANAS SPK
Serie FSGA
  • La hermetización es efectuada por un canto
    sellador de dos componentes,
  • compuesta de junta y placa soporte de
    aluminio.
  • Ideal para superficies muy estructuradas, como
    vidrio ornamental, chapa
  • corrugada, piedra natural.
  • Diámetros desde 45 a 250 mm.

31
VENTOSAS CON FUELLE
32
VENTOSAS CON FUELLE
  • Ventajas
  • Buena adaptación a las superficies con
    desniveles
  • Efecto de elevación al aspirar
  • Compensación de diferencias de altura
  • Aspiración cuidadosa de piezas delicadas
  • Campos típicos de aplicación
  • Manipulación de piezas abombadas o con
    desniveles, como chapas de
  • carrocería, tubos, cartones, etc.
  • Manipulación de piezas delicadas, como
    componentes eléctricos, plásticos
  • moldeados por inyección, etc.
  • Manipulación de productos envasados o
    precintados

33
VENTOSAS CON FUELLE
Serie FSGA. Ventosas con 1,5 pliegues
  • Pliegue superior rígido, permitiendo una buena
    estabilidad en fuerzas
  • horizontales
  • Pliegue inferior suave para optimizar la succión
    a la pieza
  • Óptima para piezas muy delicadas debido a su
    efecto amortiguador, para
  • manipulación de piezas con desniveles, como
    por ejemplo, tubos
  • Diámetros desde 11 a 78 mm. y de 110 a 150 mm.

34
VENTOSAS CON FUELLE
Serie FSGA. Ventosas con 2,5 pliegues
  • Pliegue superior rígido, permitiendo una buena
    estabilidad en fuerzas
  • horizontales
  • Pliegue inferior suave para optimizar la succión
    a la pieza
  • Óptima para piezas muy delicadas debido a su
    efecto amortiguador y
  • para piezas rugosas y de grandes desniveles
  • Diámetros desde 5 a 88 mm.

35
VENTOSAS OVALADAS
36
VENTOSAS OVALADAS
  • Ventajas
  • Ideal para piezas largas
  • Ventosas planas o con pliegues
  • Absorbe grandes cargas dinámicas, cargas
  • laterales, incluso con chapas engrasadas
  • Diseño que evita el embutido en chapas delgadas
    de aluminio
  • Óptima para piezas de superficies con poca área
    de contacto
  • Campos típicos de aplicación
  • Manipulación de piezas abombadas o con
    desniveles,
  • como chapas de carrocería, tubos, cartones,
    etc.
  • Manipulación de piezas delicadas, como
    componentes
  • eléctricos, plásticos moldeados por
    inyección, etc.
  • Manipulación de productos envasados o precintados

37
VENTOSAS OVALADAS
Serie SGON
  • Ventosas planas en forma ovalada
  • Forma Optimizada
  • Grandes fuerzas de succión con dimensiones
    pequeñas.
  • Tamaños desde 4 x2 a 90 x 30 cm.
  • Ideal para piezas largas o abombadas, por
    ejemplo perfiles o tubos,
  • también para la manipulación de marcos, como
    por ejemplo ventanas y
  • puertas.

38
VENTOSAS OVALADAS
Serie FSGON
  • Ventosas con fuelle en forma ovalada
  • Ventosa altamente resistente al desgaste para
    esfuerzo máximo y larga
  • vida útil, por su material de construcción
    Vulkollan VU1
  • Grandes fuerzas de succión con dimensiones
    pequeñas
  • Tamaños desde 95 x 40 a 140 x 65
  • Excelente resistencia química
  • Ideal para manipulación de chapas aceitadas,
    cartones, maderas, además
  • de piezas muy abrasivas

39
VENTOSAS ESPECIALES
Por los diferentes tipos de formas y materiales,
se hace necesario desarrollar un tipo de ventosa
especial para cada caso, así tenemos ventosas
termoresistentes, ventosas para CDS, para
manipulación de láminas y papel, etc. A
continuación revisaremos algunas de las
soluciones que ofrecemos para cada caso
40
VENTOSAS ESPECIALES
Ventosas especiales para madera Serie SHFN
  • Ventosas con labio sellador suave para la óptima
    adaptación a los desniveles
  • Labio sellador interior para una óptima
    hermetización en superficies rugosas
  • Especialista para la industria maderera,
    manipulación de muebles, parqué,
  • tableros de madera aglomerada, etc.
  • Diámetros desde 50 al 70 mm.

41
VENTOSAS ESPECIALES
Ventosas especiales para CD series SGR y SGH
  • Ideales para la manipulación de Cds y Dvds
  • Variadas formas y tamaños de ventosas para hacer
    más simple el montaje de
  • éstas en los diferentes alojamientos
  • Gran fuerza de aspiración en un mínimo espacio
  • La forma de los cuellos de las ventosas les
    permite ser instaladas directamente
  • en los diferentes alojamientos, no necesitan
    conectores.

42
VENTOSAS ESPECIALES
Ventosas especiales para láminas y papel Series
SGR y SGH
  • Ventajas
  • No se producen arrugas al aspirar papel y
    láminas
  • Especial para manejo de papeles y laminas,
    también para enchapados,
  • obleas y células solares
  • Labio sellador plano, largo, saliente y con
    apoyo interior para evitar que el
  • material sea absorbido
  • Aplicaciones
  • Manipulación de papel y films plásticos
  • Manipulación de parquets y enchapados
  • Manipulación de células solares

43
VENTOSAS ESPECIALES
Ventosas especiales para placas metálicas Serie SA
  • Familia de Ventosas especialmente diseñada para
    la manipulación de chapas
  • metálicas
  • Gran variedad de formas y tamaños para las
    distintas aplicaciones
  • Máxima capacidad de soportar cargas laterales en
    chapas aceitosas
  • Buena estabilidad contra fuerzas horizontales
    por su elevada rigidez del pliegue
  • pliegue superior de la ventosa
  • Diseño que evita el embutido en chapas delgadas
    de aluminio

Ventosa con 1,5 fuelle Serie SAB
Ventosa plana SerieSAF
Ventosa ovalada con fuelles serie SAOB
Ventosa plana ovalada Seie SAOB
Ventosa en forma de campana Serie SAOG
44
VENTOSAS CARACTERÍSTICAS
  • Altura Total Importante para calcular el tiempo
    de vaciado y el volumen de aire requerido
    (consumo)
  • Forma de los labios de la ventosa, depende
    directamente de la forma de la pieza a manipular
  • 3. Carrera de los labios de la ventosa, sirve
    para determinar el volumen total del sistema de
    ventosas y se aplica en los cálculos de los
    tiempos de aspiración.

45
RESUMEN DE MATERIALES DE VENTOSAS
46
VENTOSAS ESPECIALES
Adicionalmente a los principios normales de
Vacío, tenemos otras ventosas que ocupan un
método distinto para manipular objetos
especiales. Los métodos más importantes son
Ventosa Suspendida
Ventosa Magnética
47
VENTOSAS ESPECIALES
Serie SBS. Ventosa suspendida
  • Generación de vació integrada, según el
    principio de Bernulli, por lo tanto, no
  • se precisa eyector, sólo aire comprimido
  • Manipulación con escaso contacto con la ventosa
  • Alto caudal volumétrico a bajo vacío
  • Separación segura de piezas delgadas porosas
  • Ideal para piezas delicadas (obleas, platinas )
    o muy permeables al aire
  • (placas conductoras vacías)
  • Manipulación sin deformación permanente
  • Existe en 2 diámetros 40 y 60 mm.

48
VENTOSAS ESPECIALES
Serie SGM. Ventosa magnética
  • Agarre seguro mediante un campo magnético
  • Campo magnético generado por un imán permanente,
    por lo tanto, no se
  • necesita fuente de tensión.
  • Control mediante impulsos de presión o de vacío
    (estos también se pueden
  • combinar)
  • Ideal para chapas con orificios y recortes,
    rejillas, etc.
  • Existen en diámetros 20 a 80 mm.

49
VENTOSAS ESPECIALES
Principio de funcionamiento de las ventosas
magnéticas Serie SGM
Funcionamiento con eyector compacto
Funcionamiento con válvulas neumáticas
50
VENTOSAS ESPECIALES
Teoría Fuerza de succión de las ventosas
  • Las ventosas las podemos encontrar, comúnmente,
    fabricadas en materiales sintéticos, inalterables
    a los agentes industriales corrientes, además de
    diferentes tamaños que satisfacen las necesidades
    de peso y dimensión de las distintas piezas a
    manipular.
  • La fuerza de succión de las ventosas está dada
    directamente, para el caso de los generadores de
    vacío, por el diámetro y la presión del aire
    comprimido que le entreguemos al generador.
  • Obviamente, estos factores son sólo algunos que
    hay que considerar, ya que existen otros factores
    que a la hora de producirse el trabajo entran a
    jugar en el proceso de manipulación, estos
    factores son
  • Peso de la pieza
  • Aceleración terrestre (9,81 mt/s )
  • Aceleración de la instalación
  • Coeficiente de fricción (para el caso de
    desplazamiento vertical)

51
VENTOSAS ESPECIALES
Teoría Fuerza teórica en las ventosas
Para poder facilitar los cálculos, los
proveedores de ventosas indican la fuerza teórica
de cada una de sus ventosas, valor que está dado
en Newton (N) y a una depresión de -0,6 bar (1
Kp 10 N). Se habla de fuerza teórica de las
ventosas porque al valor entregado, debemos
restarle factores de seguridad, fricción
existente o valores de depresión no alcanzada,
efecto producido por materiales porosos o
rugosos, mediante fórmulas destinadas a cada tipo
de movimiento. Mientras, analizaremos algunas
tablas de fuerzas teóricas entregadas en nuestro
catálogo
52
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Ejemplo de fuerzas en ventosas planas PFYN
53
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Ejemplo de fuerzas en ventosas planas SPU
54
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Ejemplo de fuerzas en ventosas ovaladas SGON
55
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
  • Cómo calcular la fuerza que deben soportar las
    ventosas
  • Cálculo del Peso del Elemento
  • Para poder calcular el peso (masa) de una
    pieza de cuerpo regular, debemos desarrollar la
    siguiente fórmula

Donde M masa (kg) largo (m) ancho
(m) altura (m) densidad (kg/m )
Con esta fórmula podremos dimensionar en primera
instancia las ventosas según la masa de la
pieza. La densidad indicada en la fórmula es el
peso del objeto.
3
56
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Cálculo de fuerza de las ventosas en aplicaciones
Una vez identificada la masa, debemos también
identificar las fuerzas que influyen en el
movimiento de la pieza, y que son las fuerzas de
aceleración que en una instalación automática no
deben olvidarse nunca. Además, debemos considerar
un factor de seguridad mínimo que Schmalz nos
recomienda según el tipo de superficie a soportar
y que veremos a continuación
Valor de seguridad Valor
Piezas críticas, heterogéneas o porosas 1,5
Rugosas 2,0
Considerando que no es lo mismo aplicar sólo un
movimiento vertical que un movimiento vertical
más un movimiento de traslación, veremos tres
ejemplos de cálculos con diferentes movimientos
que son los más usuales.
57
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Considerando que no es lo mismo aplicar sólo un
movimiento vertical que un movimiento vertical
más un movimiento de traslación, veremos tres
ejemplos de cálculos con diferentes movimientos,
que son los más usuales.
Ejemplo Nº 1 Elevar una plancha de madera de 20
Kg. a una altura de 10 cm. en 5 seg. con una
aceleración de 5 mt./seg.
Donde Fth Fuerza de retención Teórica (N) M
masa (Kg.) g Aceleración terrestre a
Aceleración de la instalación S Factor de
seguridad
58
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Reemplazando los valores de nuestra aplicación en
la fórmula anterior, nos queda
En este caso las ventosas deben soportar una
fuerza de 294 N
59
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Ejemplo Nº 2 Elevar una plancha de madera de 20
Kg., a una altura de 10 cm. en 5 seg. y
desplazarla a una distancia de 20 cm. con una
aceleración de 5 mt./seg.
Donde Fth Fuerza de retención teórica m masa
(kg.) g Aceleración terrestre a Aceleración
de la instalación Coeficiente de fricción
S Factor de seguridad
Tabla para los coeficientes de fricción
recomendados por Schmalz para este tipo de caso.
60
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Tabla para los Coeficientes de fricción
recomendados por Schmalz para este tipo de
caso. Los coeficientes de fricción están dados
según los tipos de superficies a trasladar y en
valores medios, es decir, un valor promedio por
lo tanto, éstos deben ser comprobados en cada
utilización.
Coeficiente de fricción Superficie
0,1 superficies engrasadas
0,2 a 0,3 superficies mojadas
0,5 madera, metal, cristal, piedra, etc.
0,6 superficies rugosas
61
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Entonces, reemplazando los valores de nuestra
aplicación en la fórmula anterior nos queda
En este caso las ventosas deben soportar una
fuerza de 594,3 N
62
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Ejemplo Nº 3 Desplazar una plancha de madera de
20 Kg. colocada de forma vertical a una distancia
de 20 cm. en 5 seg. con una aceleración de 5
mt./seg.
Donde Fth Fuerza de retención teórica (N) m
Masa (Kg.) Coeficiente de fricción g
Aceleración terrestre a Aceleración de la
instalación S Factor de seguridad (para esta
situación el valor de seguridad es de 2, para las
piezas críticas, porosas o heterogéneas y para
las piezas rugosas el valor es mayor)
63
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Entonces, reemplazando los valores de nuestra
aplicación en la fórmula anterior nos queda
En este caso las ventosas deben soportar una
fuerza de 1984,8 N
64
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Cálculo de la Fuerza de Aspiración En los
ejercicios anteriores calculamos la fuerza de las
ventosas en aplicaciones, es decir, un cálculo en
donde sumábamos los coeficientes de fricción, de
seguridad, además de las aceleraciones a los que
se ve sometida la pieza en si. Ahora, veremos el
cálculo para individualizar la fuerza que deberá
soportar cada ventosa en la aplicación, ya que
como sabemos, en la práctica no se utiliza sólo
una ventosa por aplicación, sino que ocupamos
tantas ventosas como lo necesite el producto. El
criterio principal para la elección del número de
ventosas es la flexión del producto.
Cálculo
Donde Fs Fuerza de aspiración Fth Fuerza de
retención teórica N Número de ventosas
65
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Según los casos vistos anteriormente, nos
quedaremos con el valor del ejercicio Nº 2, en el
cual debíamos someter a la pieza a una fuerza
vertical y horizontal. Supongamos que la plancha
o chapa de madera es totalmente rígida, por lo
tanto, sólo necesitaríamos 4 ventosas para su
manipulación, así pues tendríamos
148,58 N es el valor de depresión que debe
generar cada ventosa.
66
CÁLCULO DE LAS VENTOSAS
Check list de criterios para la selección de
ventosas
Criterios Importante para
Dimensiones y peso de la pieza Diámetro de la ventosa
Aceleración de traslado de la pieza Diámetro de la ventosa
Rigidez del objeto Montaje de la ventosa
Exactitud del posicionamiento Rigidez de la ventosa
Superficie de la pieza Tipo de material
Temperatura Material de la ventosa
Resistencia a los químicos y vida útil Material de la ventosa
Ambiente contaminado Filtros
67
EL VACÍO EN LA MANIPULACIÓN
Sistema de monitoreo
Generador de vacío
Tecnología de válvulas
Conexiones
Ventosas
Elementos de montaje
68
TIPO DE VÁLVULAS
Válvulas solenoides Válvulas de sensado
Válvulas check Válvulas actuadas manualmente
69
VÁLVULAS CHECK
  • Principio de operación
  • Estas válvulas cierran el conducto de vacío
    cuando la ventosa no está ocupada,
  • manteniendo el vacío en el sistema
  • Ventajas
  • Compensan fugas leves mediante By-Pass
  • Posibilitan su conexión en todas las ventosas y
    placas convencionales
  • Aseguran su propia limpieza con tamiz
    reemplazable

SVK / SVN
SVN
70
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE VACÍO
Sistema de monitoreo
Generador de vacío
Tecnología de válvulas
Conexiones
Ventosas
Elementos de montaje
71
ELEMENTOS DE MONTAJE
Elementos de fijación Una vez que hemos
determinado la ventosa a utilizar, según los
criterios hablados anteriormente (material,
utilización, superficie, fuerza teórica de la
ventosa, caudal de aspiración.), debemos definir
los accesorios para maximizar las prestaciones de
la ventosa y minimizar los posibles problemas de
adherencia que esta podría tener. Para estos
fines existen diversos accesorios de montaje, el
criterio de elección se determina, comúnmente,
según los criterios del cliente, pero a
continuación daremos unos criterios de elección
más bien generales
72
ELEMENTOS DE MONTAJE
  • Superficies con desniveles
  • La ventosa debe adaptarse a los desniveles de la
    superficie, para este caso utilizaremos una
    fijación articulada.

Elementos de fijación para ventosas Flexolink
FLK
  • Excelente adaptación para superficies
  • inclinadas.
  • Fuerza de retroceso dosificada en posición de
  • salida neutra gracias a su unión de goma
  • metal como articulación
  • Mínimo desgaste de las ventosas al colocarse
  • en superficies inclinadas
  • Unión de material de alta resistencia
  • Ángulo máximo de adaptabilidad 12º
  • Conexiones de G ¼ y G ½

73
ELEMENTOS DE MONTAJE
Articulaciones Esféricas Serie KGL
  • Articulación esférica hermética de alta
  • resistencia.
  • Esfera y cojinete de acero galvanizado
  • Excelente adaptación a las superficies
    inclinadas
  • Conexiones de G ¼ y G ½
  • Ángulo máximo de adaptabilidad 15º
  • Previene que la carga se suelte prematuramente
  • de la ventosa por las fuerzas laterales

74
ELEMENTOS DE MONTAJE
  • Diferentes alturas y espesores
  • Para compensar las tolerancias de altura, se
    precisa de elementos de fijación elásticos, para
    este caso utilizaremos la bielas elásticas.

Biela elástica Serie FST
Serie FSTE Un resorte lubricado
  • Biela elástica con resorte amortiguador para
  • garantizar un suave contacto con piezas
  • delicadas
  • Compensación en piezas con desniveles
  • Versiones VG con seguro antigiro, ideal para
  • ventosas ovaladas o placas de ventosas
  • Absorbe golpes y vibraciones
  • Carreras entre
  • 5 a 95 mm. Serie FSTE (conexiones M3 a ½)
  • 25 a 95 mm. Serie FSTA (conexiones ¼ a ½
  • 10 a 25 mm. Serie FSTI (conexiones ¼ y 3/8)

Serie FSTA Dos resortes lubricados
Serie FSTI Un resorte lubricado interno
75
ELEMENTOS DE MONTAJE
Biela elástica Serie FSTF
  • Bloque de fijación plástico reforzado con fibra
    de vidrio con guía de biela
  • integrada
  • Adaptable a todos los sistemas de perfiles de
    aluminio convencionales
  • Ideal para entornos polvorientos (industria
    maderera)
  • Disponible con y sin seguro antigiro
  • Conexión para ventosa de ¼ y de ½

76
ELEMENTOS DE MONTAJE
Conectores para ventosas (boquillas)
  • Son usados para el montaje de las ventosas
  • Normalmente con conexión rápida, facilitando el
    montaje de las ventosas (hasta diámetro 50 mm.)
  • En ventosas de gran diámetro, la fijación se
    realiza mediante conexión rosca (desde diámetro
    60 mm.)
  • Boquillas con conexión macho o hembra
  • Reducen los costos de manutención, ya que sólo es
    necesario reemplazar la ventosa
  • Dentro de cada familia de niples, ventosas y
    boquillas pueden ser combinadas flexiblemente

77
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE VACÍO
Generador de vacío
Sistema de monitoreo
Tecnología de válvulas
Conexiones
Ventosas
Elementos de montaje
78
FORMAS DE PRODUCIR EL VACÍO
Neumático
Eléctrico
Eyectores
Bombas
Soplantes
79
FORMAS DE PRODUCIR EL VACÍO
El objetivo más importante para la producción de
vacío es el de obtenerlo de una forma sencilla y
económica. Esto puede lograrse mediante las
clásicas bombas de vacío o de generadores
estáticos utilizando el aire comprimido como
elemento motor. Bombas de Vacío
La producción del vacío en una bomba se debe
principalmente a las diferencias de las cámaras
del cilindro que se forman por unas paletas
ubicadas excéntricamente en un eje dentro de
ella estas paletas tienen en sus extremos unas
pestañas de aluminio que provocan el sello de la
cámara, y que al girar van provocando una
depresión en cada una de ellas, producto de la
compresión del aire.
80
FORMAS DE PRODUCIR EL VACÍO
Soplantes
Los soplantes son un tipo de generador de vacío.
El aire se transporta por unas paletas en
rotación (A) en la carcasa en donde se ve
acelerado y comprimido, se produce entonces una
fuerza de aspiración en el lado B, producto de la
rotación de las paletas del soplante, el aire
comprimido se evacua por el conducto C. Los
soplantes nos permiten obtener grandes caudales
de aspiración, pero no así grandes valores de
depresión o vacío.
81
FORMAS DE PRODUCIR EL VACÍO
Generadores de vacío Operan usando el aire
comprimido como elemento motor. Basados en el
efecto de Venturi, estos elementos generan el
vacío, carecen de partes móviles en su
estructura, haciéndolos mas económicos. Estos
generadores de vacío los podemos comandar con una
válvula 2/2, logrando un ahorro importante de
energía y de costos de producción respecto a una
bomba de vacío. Otra ventaja importante es que
con estos pequeños elementos podremos llegar a
niveles de depresión de hasta -0,91 bar, que en
términos de vacío es un valor muy alto.
  1. Alimentación
  2. Escape
  3. Vacío

82
EYECTORES VARIANTES CONSTRUCTIVAS
Serie SCP / SMP? Ejector con funciones
adicionales resultado de integrar válvulas,
silenciadores y filtros.
Series SXP? Extremadamente robusto con función
de autodiagnosis integrada.
83
EYECTORES VARIANTES CONSTRUCTIVAS

Eyector básico
Eyector en línea
Eyector multietapa
Serie SEM? Eyector de múltiples etapas con alta
capacidad de succión.
Serie SEG ? Cuerpo con tobera venturi y
silenciador.
Serie VR / VRI ? Tobera venturi para instalación
directa en la linea de vacío.
84
PRINCIPIO DE OPERACIÓN DE UN EYECTOR BÁSICO
  • Generación de vacío basado en el Principio
    Venturi
  • El aire comprimido entra al eyector en A y
    fluye a través de la tobera B
  • Inmediatamente detrás de la tobera difusora se
    produce una depresión (vacío)
  • que hace que el aire sea aspirado mediante la
    conexión de vacío D
  • El aire comprimido y el aire aspirado salen
    juntos a través del silenciador C

85
PRINCIPIO DE OPERACIÓN DE UN MULTIETAPA
  • Generador de vacío basado en el Principio de
    Venturi
  • Además los eyectores de una etapa, hay eyectores
    que tienen varias
  • boquillas Venturi colocadas en serie. Éstos
    son los llamados eyectores
  • multietapas
  • Estos eyectores poseen un gran caudal de vacío,
    debido a los Venturi
  • colocados en serie

86
X-PUMP SX(M)P
  • Gran capacidad de succión
  • Ciclos realmente cortos
  • Extremadamente robusta
  • Forma compacta
  • Función de ahorro automático de aire integrada
  • Condición de monitoreo
  • Detección de fugas
  • Indicador de estatus luminoso y señal de
    salida
  • Contador integrado
  • Detección de errores antes que emerjan
  • Prevención de periodos de detención por fallas

87
X-PUMP SX(M)P
Conexión eléctrica
Indicador de diagnostico
Silenciador
Indicador de estado
Válvulas piloto
Pulso ajustable de soplido
Módulo de poder
Placa adaptadora (horizontal)
88
EYECTORES CON AHORRO AUTOMÁTICO DE AIRE SMPSCP
  • Los eyectores de la serie SMP / SCP-RD y los
    eyectores
  • SX(M)P poseen una función de ahorro de aire
  • automático
  • El aire comprimido es conectado directamente a
    la
  • válvula integrada de vacío vacío on
  • Esta válvula es controlada directamente por un
    switch
  • de vacío
  • Cuando el eyector es conectado, la válvula de
    vacío
  • permanece conectada hasta que se llegue a la
    presión
  • de vacío previamente programada
  • La válvula de vacío permanece cerrada hasta que
    el
  • valor de depresión llega al valor de
    histéresis,
  • programado anteriormente. En etapa el eyector
    no
  • consume aire comprimido
  • Si el vacío se cae (por ejemplo debido a una
    fuga en el
  • sistema de vacío) debajo del valor
    preprogramado del
  • límite, la válvula solenoide de vacío on"
    es energizada
  • otra vez hasta que el valor preprogramado de
    vacío sea
  • otra vez alcanzado

Consumo de Aire
Sin Ahorro de Aire
Con Ahorro de aire
89
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
Resumiendo los objetivos de los cálculos
anteriores, obtuvimos la fuerza teórica de las
ventosas, con la cual podíamos determinar la
fuerza que debían soportar el conjunto de
ventosas, luego desarrollamos una fórmula en la
que individualizamos la fuerza que debía soportar
cada ventosa, dependiendo este valor del número
de ventosas a ocupar. Ahora, vamos a determinar
el consumo de cada ventosa según su diámetro,
para poder determinar el caudal de aspiración que
deberá entregarnos el generador de vacío. Para
esto existe una tabla de consumos de las ventosas
ordenadas según su diámetro
La capacidad de aspiración tiene validez por
ventosa y con una superficie lisa y no porosa.
90
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
Cómo elegir el mejor generador?
  • En la elección del tipo de generador debemos
    considerar varios factores como por ejemplo
  • Tipo de la pieza, ya sea porosa o no porosa
  • Suministro de energía posible, tanto eléctrica o
    neumática
  • Restricciones de tamaño y peso
  • Mantención de duraciones de ciclos

91
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
Cálculo de caudal del generador de vacío Para
calcular la capacidad de aspiración del generador
debemos desarrollar la siguiente fórmula
Donde V Capacidad de aspiración N Número de
ventosas Vs Capacidad de aspiración de 1 ventosa

Ejemplo
En este caso tenemos un caudal de aspiración de
66,4 lt./min. Por lo tanto, debemos seleccionar
un generador que nos entregue ese caudal, para
eso entregaremos algunas tablas de consumo y
caudales de los generadores distribuidos por
MICRO.
92
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
Prestaciones de los generadores de vacío MICRO
Serie GVS
93
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
Prestaciones de los generadores de vacío Serie SEG
94
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
Prestaciones de los generadores de vacío Serie SEM
95
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
Prestaciones de los generadores de vacío Serie VR
96
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
Prestaciones de los generadores de vacío Serie VR
97
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
La nueva generación de eyectores X-PUMP
  • eXtra fuerte
  • Capacidad de aspiración y descarga
    extramadamente alta
  • Funcionamiento seguro y económico
  • Máxima disponibilidad
  •  
  • eXtra robusto
  • Diseño compacto y sencillas posibilidades de
    integración
  • Insensible a los fallos
  • Tipo protección IP65
  •  
  • eXtra inteligente
  • Vigilancia del estado (condition monitoring)
  • Funciones de diagnóstico integradas
  • Inteligente detección de fugas o de fallos y
    compensación

98
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
eXtra fuerte! Capacidad de aspiración
Vacío
SX(M)P
H1
H1-h1
SCP / SMP
(h2 -10) H2-h2
Blow-off Señal desde el PLC
0 mbar
Tiempo
Señal de vacío Señal desde el PLC
Señal de part present (H2) al PLC
Time to pump off by air saving system (internal)
99
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
eXtra robusto!
SXMP
Silenciador
Con 1 x M12, 8 2 x M12, 5
Condition Monitoring Módulo de control
Válvulas piloto integradas
Capacidad de descarga regulable
Módulo Power (opcional)
SXP
Placa adaptadora
Placa adaptadora
Placa adaptadora
Placa base con sistema de cambio rápido
100
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
Variantes
SXP-...-Q-M12 GP2
GP2 quick change plate
SXMP-...-H-M12
SXMP-...-H-M12 change of silencer
101
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
Variantes
SXMP-...-H, compressed air port
SXMP-...-H, vacuum port
SXP/SXMP with M12 8pin
102
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
eXtra Inteligente!
Condición de Monitoreo
Display
1
Led's
2
1
Tecla MENU
3
2
Tecla ENTER
4
5
3
Tecla UP
5
Tecla DOWN
4
6
6
Indicador de Diagnóstico
7
7
103
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
Indicador de diagnóstico
Indicador Evaluación Condición Que hacer
verde Vacío ok El sistema es hermético, no hay pérdidas o las hay muy pequeñas El sistema es óptimo, no hay nada que hacer
verde parpadeando Vacío ok Fuga detectada. El sistema no debe detenerse El ahorro de energía se apaga debido a la pérdida, esta condición no es peligrosa para el proceso El sistema debe ser fijado después que termina la producción. Usar la función de búsqueda de pérdida LSF para detectar la falla
rojo parpadeando Vacío ok Gran fuga detectada, el sistema debe ser chequeado inmediatamente El nivel de vacío está por debajo de H1, el ahorro de energía no está activado El sistema debe ser fijado inmediatamente o después de que termine la producción
rojo Vacío ok Gran fuga detectada, el sistema se detiene, se pierde la señal de part present El nivel de vacío está debajo de H2, se pierde la señal de part present Se identifica la falla y se fija el sistema
104
ELECCIÓN Y CÁLCULO DEL GENERADOR DE VACÍO
CONEXIONES
Bus - system
  • Opciones
  • Direct connection for single ejector
  • Direct connection 2 to 6 ejectors (block)
  • Systems
  • ASI
  • Profibus
  • Interbus
  • DeviceNet
  • CANopen
  • Ethernet

105
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE VACÍO
Generador de vacío
Sistema de monitoreo
Tecnología de válvulas
Accesorios
Ventosas
Elementos de montaje
106
ACCESORIOS DE UN SISTEMA DE VACÍO
  1. Tubos
  2. Filtros de vacío
  3. Distribuidor de vacío
  4. Conectores

107
ACCESORIOS DE UN SISTEMA DE VACÍO
Elección de los accesorios de montaje (tubos,
coplas, filtros, etc.)
Una vez determinado todos los elementos del
sistema, tenemos que elegir el diámetro del tubo
a utilizar. Esto es un paso sencillo, ya que en
el catálogo de Schmalz, en el capítulo 2 de las
ventosas -en la sección datos técnicos-, se
encuentra la recomendación del tubo a utilizar.
108
ACCESORIOS DE UN SISTEMA DE VACÍO
109
ACCESORIOS DE UN SISTEMA DE VACÍO
110
ACCESORIOS DE UN SISTEMA DE VACÍO
Ejemplo de dimensionado de tuberías
111
ACCESORIOS DE UN SISTEMA DE VACÍO
Filtros de vacío
  • Protección de Generadores de Vacío
  • Filtrado de Vacío y aire Comprimido hasta 7 bar
  • Elemento Filtrante de acero Inoxidable( a
    pedido) y en nylon en 80 y 100 micras
  • Amplio espectro de tamaños
  • Elemento Filtrante fabricado en gris claro para
    una rápida identificación de
  • suciedad
  • Conexiones desde 1/8G a ¾ G
  • Caudal Nominal desde 45 lt/min a 770 lt/min

112
ACCESORIOS DE UN SISTEMA DE VACÍO
Datos técnicos de filtro Serie VFT
113
ACCESORIOS DE UN SISTEMA DE VACÍO
Distribuidores de vacío
  • Aplicaciones
  • Distribución del vacío a varias ventosas en los
    sistemas con un generador
  • central de vacío
  • Distribución del aire comprimido a un sistema de
    varios eyectores
  • Construcción
  • Distribuidor de alta resistencia con agujeros de
    fijación, todas las roscas con
  • rebabas internas para sellado óptimo
  • Dos tamaños diferentes

114
ACCESORIOS DE UN SISTEMA DE VACÍO
Datos técnicos
115
ACCESORIOS DE UN SISTEMA DE VACÍO
Conectores
116
SELECCIÓN DE COMPONENTES DE UN SISTEMADE VACÍO
117
SELECCIÓN DE COMPONENTES DE UN SISTEMADE VACÍO
Paso a paso del dimensionamiento y la elección de
los elementos en un circuito neumático
  1. Estudio de los materiales, utilización y
    superficie
  2. Cálculos de fuerza del conjunto de ventosas
  3. Cálculo de la fuerza teórica por ventosa
  4. Cálculo del caudal de aspiración por el conjunto
    de ventosas
  5. Elección de los elementos de fijación
  6. Elección del generador de vacío
  7. Elección de los accesorios de montaje (tubos,
    coplas, etc.)
  8. Elección de la válvula de control

118
SELECCIÓN DE COMPONENTES DE UN SISTEMADE VACÍO
Elección de materiales y color de identificación
119
SELECCIÓN DE COMPONENTES DE UN SISTEMADE VACÍO
120
SELECCIÓN DE COMPONENTES DE UN SISTEMADE VACÍO
Ayuda para la selección de los materiales de las
ventosas
121
SELECCIÓN DE COMPONENTES DE UN SISTEMADE VACÍO
Ayuda para la selección de los materiales de las
ventosas
122
SELECCIÓN DE COMPONENTES DE UN SISTEMADE VACÍO
123
SISTEMA DE MONITOREO
  • Interruptor de vacío VS-V-M
  • Interruptor de vacío electrónico
  • Construcción miniaturizada
  • Peso mínimo, con carcaza de plástico maciso
  • Brida o soporte tubulares en el lado de vacío
  • Ventajas
  • Conmutación electrónica precisa
  • Montaje directo en la ventosa
  • Mínimas dimensiones para aplicaciones con alta
    dinámica
  • Posibilidades de fijación universales

124
SISTEMA DE MONITOREO
  • Interruptor de vacío VS-V-PNP
  • Interruptor de vacío electrónico
  • Punto de conmutación e histéresis ajustables
  • Rango de operación -1 a 0 bar
  • Sobrepresión hasta 5 bar
  • Ventajas
  • Medición electrónica precisa y conmutación con
    salida digital y analógica
  • Posibilidad óptima de adaptación a los
    requerimientos del cliente
  • Utilizable en todas las aplicaciones de vacío
  • Posibilidades de fijación universales

125
APLICACIONES
Tecnología de Manipulación
  • Levantar
  • Tirar
  • Voltear

ÁREAS DE APLICACIÓN DEL VACÍO
126
APLICACIONES
127
APLICACIONES
128
APLICACIONES
129
APLICACIONES
130
Para información sobre cursos y seminarios
Ing. Horacio Villa hvilla_at_micro.com.ar Tel.
4001 1900
About PowerShow.com