2/01/2018

Maqueta de banda transportadora y llenadora de envases

Saludos!! Hace unos días revisando archivos en mi disco duro, me encontré  un pequeño vídeo sobre una maqueta de banda transportadora y llenadora de envases, que realizamos un amigo y yo, en nuestros tiempos de estudiantes. Antes de iniciar con la descripción del proyecto mencionare que no es un proyecto terminado y que aun le falta muchas mejoras, tanto de la parte mecánica, electrónica y la programación (las cuales ya no se realizaron, por falta de tiempo), la idea de compartirla es simplemente para que tengan una referencia.

Descripción del proyecto.

Se pretende realizar una banda transportadora con la cual se puedan llenar de líquido un cierto envase o botella, para ello se utilizara sensores de presencia, microcontroladores y otros elementos que en conjunto harán dicha función.

Se pretende implementar una técnica de control digital esto ya que todo el cerebro del proceso estará dentro del microcontrolador y es este el que estará tomando lecturas de los sensores y mandando información a los actuadores, esto se muestra claramente en el diagrama a bloques que se presenta más adelante.

Pasos y características que seguirá y/o tendrá la banda para cumplir su objetivo.
  • Contara con un botón de inicio y uno de paro (puede considerarse como un paro general).
  • Cuando se inicie el sistema mostrara un mensaje de bienvenida y esperara a que el botón de inicio de pulse para comenzar su ciclo de trabajo. 
  • Se tendrá un sensor de presencia para detectar los envases y cuando este se active mandara una señal al microcontrolador y este mandara a detener la banda, para después encender el llenado. 
  • El llenado se realizara por tiempos, se tendrá el tiempo especifico en llenar cierto envase, cuando este tiempo finalice se detendrá el llenado y comenzara de nuevo la banda. 
  • Este proceso se estará ejecutado hasta que se interrumpa el sistema con el paro general. 
  • Para este proyecto y por ser con fines demostrativos los envases se colocaran manualmente en la banda.
Materiales que se utilizaran en la construcción del prototipo.
  • Para la estructura se utilizara madera ya que será para fines demostrativos el tamaño será a escala. 
  • La pantalla donde se mostrara el proceso será una display alfanumérico de 2x16 líneas.
  • Para el sensor de presencia se está considerando sensores infrarrojos ya que la distancia será mínima (de 3 a 8 cm), al final se uso un IS471F (Aquí el diagrama de conexión). 
  • En la parte de los actuadores, se encuentra el que moverá la banda, un motorreductor de 12VDC, otro actuador que se utilizara será el de llenado y este se pretende hacer con una bomba para peceras ya que tiene buen tamaño y fácil de operar, pero eso implicara tener 120VAC en la maqueta.
 La parte electrónica.

A continuación se muestra un diagrama a bloques de la parte electrónica:
El microcontrolador usado es el PIC18F4620, para activar los actuadores se utilizo un par de relevadores de 12V, en el diagrama no se muestra pero se utilizo una fuente lineal de con salidas de 12V y 5V para alimentar el circuito, el diagrama utilizado es el siguiente:
A continuación dejo algunas fotos del armado del circuito.











Al final terminamos cambiando los relevadores de 12VDC por unos de 5VDC para tener un solo regulador de alimentación, ademas realizamos el montaje de los relevadores y el sensor IR en tablillas universales por comodidad, el resto de la electrónica se quedo en protoboard, como mencione por falta de tiempo ya no hicimos las PCBs para que tuvieran una terminación mas presentable.

Construyendo la parte mecánica.

A continuación se muestra un boceto del prototipo diseñado en Sketchup, gracias por el diseño en 3D a mi colega Jose Angel (por desgracia los archivos en 3D no los tengo):


Dejo algunas fotos de la maqueta en pruebas, en la primera se muestra la bomba para llenar los envases de agua (como dije antes, son de las pequeñas que se consiguen en los acuarios).








Acerca del código.

Puedes encontrar el código para DESCARGAR desde mi repositorio en GitHub, si no sabes como descargarlo puedes checar aquí, el código hace exactamente lo que se muestra en el vídeo, checar el esquemático para entender mejor, falta depurar el código y hacer un mejor control, pero esta funcional, otra cosa que note cuando subí los archivos es que tiene instrucciones para comunicarse con la USART (me parece que estaba a 9600 baudios), recuerdo que en su tiempo realizamos las pruebas con un bluetooth RN-42 de microchip y funciono sin problemas, seria cuestión de aventurarse y probar, claro lo comparto para que lo tomen como referencia y hagan sus propios proyectos.

Aquí el vídeo de nuestra pequeña maqueta:
Bueno por el momento es todo si tienes dudas, comentarios, sugerencias, inquietudes, traumas, etc. dejarlas y tratare de responder lo mas pronto posible.

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