Sensores para la detección de piezas - festo-didactic.com · Manual de trabajo TP 1110 Con CD-ROM...
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Manual de trabajo
TP 1110
Con CD-ROM
Festo Didactic
566921 ES
Sensores para la detección de piezas
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Festo en el mundo
AlemaniaFesto Didactic GmbH & Co. KGPostfach 10 07 1073707 EsslingenRechbergstraße 373734 EsslingenTel. ++49 (0)711/3467-0Fax ++49 (0)711/347-54 88500E-mail: [email protected]
ArgentinaFesto S.A.Edison 2392(B1640 HRV) Martinez, Prov. Buenos AiresTel. ++54 (0)11/47 17 82 00, Fax 47 17 82 82 E-mail: [email protected]
AustraliaFesto Pty. Ltd.Head Office (Melbourne)179-187 Browns Road, P.O. Box 261Noble Park Vic. 3174Call Toll Free 1300 88 96 96Fax Toll Free 1300 88 95 95Tel. ++ 61(0)3/97 95 95 55, Fax 97 95 97 87 E-mail: [email protected]
AustriaFesto Gesellschaft m.b.H.Linzer Straße 2271140 WienTel. ++43 (0)1/9 10 75-0, Fax 9 10 75-250 E-mail: [email protected]
BelarusIP FestoMinsk, 220035Mascherov Prospekt, 78, BelarusTel. ++375 (0)17/204 85 58, Fax 204 85 59 E-mail: [email protected]
BélgicaFesto Belgium sa/nvRue Colonel Bourg 1011030 Bruxelles/BrusselTel. ++32 (0)2/702 32 11, Fax 702 32 09 E-mail: [email protected]
BrasilFesto Automação Ltda.Rua Guiseppe Crespi, 76KM 12,5 - Via Anchieta04183-080 São Paulo SP-BrazílTel. ++55 (0)11/50 13 16 00, Fax 50 13 18 68 E-mail: [email protected]
BulgariaFesto EOOD1592 Sofia9, Christophor Kolumb Blvd.Tel. ++359 (0)2/960 07 12, Fax 960 07 13 E-mail: [email protected]
CanadáFesto Inc.5300 Explorer DriveMississauga, Ontario L4W 5G4Tel. ++1 (0)905/624 90 00, Fax 624 90 01 E-mail: [email protected]
ChileFesto S.A.Mapocho 19016500151 Santiago de ChileTel. ++56 (0)2/690 28 00, Fax 695 75 90 E-mail: [email protected]
ChinaFesto (China) Ltd.1156 Yunqiao RoadJinqiao Export Processing Zone, Pudong,201206 Shanghai, PRCTel. ++86 (0)21/58 54 90 01, Fax 58 54 03 00 E-mail: [email protected]
ColombiaFesto Ltda.Avenida El Dorado No. 98-43BogotáTel. ++57 (0)1/404 80 88, Fax 404 81 01 E-mail: [email protected]
CroaciaFesto d.o.o.Nova Cesta 18110000 ZagrebTel. ++385 (0)1/619 19 69, Fax 619 18 18 E-mail: [email protected]
DinamarcaFesto A/SIslevdalvej 1802610 RødovreTel. ++45 70 21 10 90, Fax ++45 44 88 81 10 E-mail: [email protected]
EslovaquiaFesto spol. s r.o.Gavlovicová ul. 183103 Bratislava 3Tel. ++421 (0)2/49 10 49 10, Fax 49 10 49 11 E-mail: [email protected]
EsloveniaFesto d.o.o. LjubljanaIC Trzin, Blatnica 81236 TrzinTel. ++386 (0)1/530 21 00, Fax 530 21 25 E-mail: [email protected]
EspañaFesto Pneumatic, S.A.Tel. 901243660 Fax 902243660Avenida Granvia, 159Distrito económico Granvia L'HES-08908 Hospitalet de Llobregat, BarcelonaTel. ++ 3493/261 64 00, Fax 261 64 20 E-mail: [email protected]
Estados UnidosFesto Corporation (New York)Call Toll-free 800/993 3786Fax Toll-free 800/963 3786395 Moreland Road, P.O.Box 18023Hauppauge, N.Y. 11788Tel. ++ 1(0)314/770 01 12, Fax 770 16 84 E-mail: [email protected]
EstoniaFesto OY AB Eesti FiliaalLaki 11B12915 TallinnTel. ++372 666 15 60, Fax ++372 666 15 61 E-mail: [email protected]
FilipinasFesto Inc.KM 18, West Service RoadSouth Superhighway1700 Paranaque City, Metro ManilaTel. ++63 (0)2/776 68 88, Fax 823 42 19 E-mail: [email protected]
FinlandiaFesto OYMäkituvantie 9, P.O. Box 8601511 VantaaTel. ++358 (09)/87 06 51, Fax 87 06 52 00 E-mail: [email protected]
FranciaFesto EurlNuméro Indigo Tel. 0820/204640, Fax 204641ZA des Maisons Rouges8 rue du Clos Sainte Catherine94367 Bry-sur-Marne cedexTel. ++33 (0)1/48 82 64 00, Fax 48 82 64 01 E-mail: [email protected]
Gran BretañaFesto LimitedApplied Automation Centre, Caswell RoadBrackmills Trading EstateNorthampton NN4 7PYTel. ++44 (0)1604/66 70 00, Fax 66 70 01 E-mail: [email protected]
GreciaFesto Ltd.40 Hamosternas Ave.11853 AthensTel. ++30 210/341 29 00, Fax 341 29 05 E-mail: [email protected]
HolandaFesto B.V.Schieweg 622627 AN DelftTel. ++31 (0)15/251 88 99, Fax 261 10 20 E-mail: [email protected]
Hong KongFesto Ltd.Unit C&D, 7/F, Leroy Plaza15 Cheung Shun StreetCheung Sha Wan, KowloonHong KongTel. ++ 852/27 43 83 79, Fax 27 86 21 73 E-mail: [email protected]
HungríaFesto Kft.Csillaghegyi út 32-34.1037 BudapestTel. ++36 1/436 51 11, Fax 436 51 01E-mail: [email protected]
IndiaFesto Controls Private Ltd.237B, Bommasandra Industrial Area,Bangalore Hosur Highway, Bangalore 560 099Tel. ++91 (0)80/22 89 41 00, Fax 783 20 58 E-mail: [email protected]
IndonesiaPT. FestoJL. Sultan Iskandar Muda No.68Arteri Pondok IndahJakarta 12240Tel. ++62 (0)21/27 50 79 00, Fax 27 50 79 98 E-mail: [email protected]
IránFesto Pneumatic S.K.# 2, 6th street, 16th avenue,Tehran 1581975411Km 8, Special Karaj Road, P.O.Box 15815-1485Tehran 1389793761Tel. ++98 (0)21 44 52 24 09, Fax ++98 (0)21 44 52 24 08E-mail: [email protected]
IrlandaFesto LimitedUnit 5 Sandyford ParkSandyford Industrial EstateDublin 18Tel. ++ 353(0)1/295 49 55, Fax 295 56 80 E-mail: [email protected]
IsraelFesto Pneumatic Israel Ltd.P.O. Box 1076, Ha'atzma'ut Road 48Yehud 56100Tel. ++972 (0)3/632 22 66, Fax 632 22 77 E-mail: [email protected]
ItaliaFesto S.p.AVia Enrico Fermi 36/3820090 Assago (MI)Tel. ++39 02/45 78 81, Fax 488 06 20 E-mail: [email protected]
JapónFesto K.K.1-26-10 Hayabuchi, Tsuzuki-kuYokohama 224-0025Tel. ++81 (0)45/593 56 10, Fax 593 56 78 E-mail: [email protected]
LetoniaFesto SIADeglava 601035 RigaTel. ++371 67/57 78 64, Fax 57 79 46 E-mail: [email protected]
LituaniaFesto UABKaraliaus Mindago pr. 223000 KaunasTel. ++370 (8)7/32 13 14, Fax 32 13 15 E-mail: [email protected]
MalasiaFesto Sdn.Berhad10 Persiaran IndustriBandar Sri Damansara, Wilayah Persekutuan52200 Kuala LumpurTel. ++60 (0)3/62 86 80 00, Fax 62 75 64 11 E-mail: [email protected]
MéxicoFesto Pneumatic, S.A.Av. Ceylán 3Col. Tequesquinahuac54020 Tlalnepantla, Edo. de MéxicoTel. ++52 (01)55/53 21 66 00, Fax 53 21 66 55 E-mail: [email protected]
Nigeria Festo Automation Ltd.Motorways Centre, First Floor, Block CAlausa, Ikeja,Lagos, NIGERIATel. ++234 (0)1/794 78 20, Fax 555 78 94 E-mail: [email protected]
NoruegaFesto ASOle Deviks vei 20666 OsloNorwayTel. ++47 22 72 89 50, Fax ++47 22 72 89 51 E-mail: [email protected]
Nueva ZelandaFesto LimitedMT. WellingtonAuckland NZTel. ++64 (0)9/574 10 94, Fax 574 10 99 E-mail: [email protected]
PerúFesto S.R.L.Calle Amador Merino Reyna #480, San IsidroLima, PerúTel. ++51 (0)1/222 15 84, Fax 222 15 95
PoloniaFesto Sp. z o.o.Janki k/Warszawy, ul. Mszczonowska 705090 RaszynTel. ++48 (0)22/711 41 00, Fax 711 41 02 E-mail: [email protected]
República ChecaFesto, s.r.o.Modøanská 543/76147 00 Praha 4Tel. ++420 261 09 96 11, Fax 241 77 33 84 E-mail: [email protected]
República de CoreaFesto Korea Co., Ltd.470-1 Gasan-dong, Geumcheon-guSeoul #153-803Tel. ++82 (0)2/850 71 14, Fax 864 70 40 E-mail: [email protected]
República SudafricanaFesto (Pty) Ltd.22-26 Electron Avenue, P.O. Box 255Isando 1600Tel. ++27 (0)11/971 55 00, Fax 974 21 57 E-mail: [email protected]
RumaniaFesto S.R.L.St. Constantin 17010217 BucurestiTel. ++40 (0)21/310 29 83, Fax 310 24 09 E-mail: [email protected]
RusiaFesto-RF OOOMichurinskiy prosp., 49119607 MoskowTel. ++7 495/737 34 00, Fax 737 34 01 E-mail: [email protected]
SingapurFesto Pte. Ltd.6 Kian Teck WaySingapore 628754Tel. ++65/62 64 01 52, Fax 62 61 10 26 E-mail: [email protected]
SueciaFesto ABStillmansgatan 1, P.O. Box 2103820021 MalmöTel. ++46 (0)40/38 38 40, Fax 38 38 10 E-mail: [email protected]
SuizaFesto AGMoosmattstrasse 248953 Dietikon ZHTel. ++41 (0)44/744 55 44, Fax 744 55 00 E-mail: [email protected]
TailandiaFesto Ltd.67/1 Moo 6 Phaholyothin RoadKlong 1, Klong Luang,Pathumthani 12120Tel. ++66 29 01 88 00, Fax ++66 29 01 88 33 E-mail: [email protected]
TaiwánFesto Co., Ltd.Head Office24450, No. 9, Kung 8th RoadLinkou 2nd Industrial ZoneLinkou Hsiang, Taipei HsienTaiwan, R.O.C.Tel. ++886 (0)2 26 01 92 81, Fax ++886 (0)2 26 01 92 86-7 E-mail: [email protected]
TurquíaFesto San. ve Tic. A.S.Tuzla Mermerciler OrganizeSanayi Bölgesi, 6/18 TR34956 Tuzla - Istanbul/TRTel. ++90 (0)216/585 00 85, Fax 585 00 50 E-mail: [email protected]
UcraniaFesto UkrainaBorisoglebskaja 11Kiev 04070Tel. ++380 (0)44/239 24 33, Fax 463 70 96 E-mail: [email protected]
VenezuelaFesto C.A.Av. 23, Esquina calle 71, No. 22-62Maracaibo, Edo. ZuliaTel. ++58 (0)261/759 09 44, Fax 759 04 55 E-mail: [email protected]
Nº de artículo: 566921
Actualización: 09/2009
Autores: Frank Ebel, Markus Pany
Gráficos: Doris Schwarzenberger
Layout: 12/2009, Frank Ebel
© Festo Didactic GmbH & Co. KG, 73770 Denkendorf, Alemania, 2009
Internet: www.festo-didactic.com
E-mail: [email protected]
Sin nuestra expresa autorización, queda terminantemente prohibida la reproducción total o parcial de este
documento, asi como su uso indebido y/o su exhibición o comunicación a terceros. De los infractores se
exigirá el correspondiente resarcimiento de daños y perjuicios. Quedan reservados todos los derechos
inherentes, en especial los de patentes, de modelos registrados y estéticos.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566921 III
Contenido
Utilización debida ________________________________________________________________________ IV
Prólogo ______________________________________________________________________________ V
Introducción ____________________________________________________________________________ VII
Indicaciones de seguridad y utilización _____________________________________________________ VIII
Equipo didáctico: sensores para la detección de piezas (TP 1110) ________________________________ IX
Objetivos didácticos ________________________________________________________________________X
Atribución de ejercicios en función de objetivos didácticos _______________________________________ XI
Equipo didáctico _________________________________________________________________________ XIII
Atribución de componentes y tareas _________________________________________________________ XV
Informaciones para el instructor ____________________________________________________________ XVI
Estructura de los ejercicios _______________________________________________________________ XVII
Denominación de los componentes ________________________________________________________ XVIII
Contenido del CD-ROM __________________________________________________________________ XVIII
Tareas y soluciones
Ejercicio 1: Detección de la velocidad de giro de una rueda dentada _________________________________ 1
Ejercicio 2: Detección de la posición de una corredera de válvula ___________________________________ 9
Ejercicio 3: Control de latas de conserva _____________________________________________________ 19
Ejercicio 4: Clasificación de arandelas _______________________________________________________ 25
Ejercicio 5: Medición del grosor de discos de acero ____________________________________________ 30
Ejercicio 6: Clasificación de juntas planas ____________________________________________________ 38
Ejercicio 7: Regulación de la tensión de la cinta en un sistema de tracción __________________________ 45
Ejercicio 8: Control de un portón accionado eléctricamente ______________________________________ 55
Ejercicio 9: Alimentación de tapas de botellas _________________________________________________ 63
Ejercicio 10: Clasificación de piezas _________________________________________________________ 72
Ejercicio 11: Comprobación de peldaños _____________________________________________________ 80
Ejercicio 12: Control de niveles de llenado ____________________________________________________ 88
Ejercicio 13: Detección de cajas de transporte de diversos colores ________________________________ 97
Ejercicio 14: Control de pernos roscados ____________________________________________________ 102
Ejercicio 15: Control de la alimentación de piezas a una prensa __________________________________ 106
IV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566921
Utilización debida
El equipo didáctico «Sensores para la detección de piezas» deberá utilizarse únicamente cumpliendo las
siguientes condiciones:
• Utilización apropiada y convenida en cursos de formación y perfeccionamiento profesional
• Utilización en perfecto estado técnico
Los componentes del equipo didáctico cuentan con la tecnología más avanzada actualmente disponible y
cumplen las normas de seguridad. A pesar de ello, si se utilizan indebidamente, es posible que surjan
peligros que pueden afectar al usuario o a terceros o, también, provocar daños en el sistema.
El sistema para la enseñanza de Festo Didactic ha sido concebido exclusivamente para la formación y el
perfeccionamiento profesional en materia de sistemas y técnicas de automatización industrial. La empresa
u organismo encargados de impartir las clases y/o los instructores deben velar por que los
estudiantes/aprendices respeten las indicaciones de seguridad que se describen en el presente manual.
Festo Didactic excluye cualquier responsabilidad por lesiones sufridas por el instructor, por la empresa u
organismo que ofrece los cursos y/o por terceros, si la utilización del presente conjunto de aparatos se
realiza con propósitos que no son de instrucción, a menos que Festo Didactic haya ocasionado dichos daños
premeditadamente o de manera culposa.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566921 V
Prólogo
El sistema de enseñanza en materia de sistemas y técnica de automatización industrial de Festo se rige por
diversos planes de estudios y exigencias que plantean las profesiones correspondientes. En consecuencia,
los equipos didácticos están clasificados según los siguientes criterios:
• Conjuntos didácticos de orientación tecnológica
• Mecatrónica y automatización de procesos de fabricación
• Automatización de procesos continuos y técnica de regulación
• Robotino® – Estudiar e investigar con robots móviles
• Equipos didácticos híbridos
Los equipos didácticos técnicos abordan los siguientes temas: neumática, electroneumática, hidráulica,
electrohidráulica, hidráulica proporcional, controles lógicos programables, sensores, electrotecnia y
actuadores eléctricos.
Los equipos didácticos tienen una estructura modular, por lo que es posible dedicarse a aplicaciones que
rebasan lo previsto por cada uno de los equipos didácticos individuales. Por ejemplo, es posible trabajar
con controles lógicos programables para actuadores neumáticos, hidráulicos y eléctricos.
VI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566921
Todos los equipos didácticos tienen la misma estructura:
• Hardware (equipos técnicos)
• Teachware (material didáctico para la enseñanza)
• Software
• Seminarios
El hardware incluye componentes y equipos industriales que han sido adaptados para fines didácticos.
La concepción didáctica y metodológica del «teachware» considera el hardware didáctico ofrecido.
El «teachware» incluye lo siguiente:
• Manuales de estudio (con ejercicios y ejemplos)
• Manuales de trabajo (con ejercicios prácticos, informaciones complementarias y soluciones)
• Colecciones de ejercicios (con ejercicios prácticos e informaciones complementarias)
• Transparencias para proyección y vídeos (para crear un entorno de estudio activo)
Los medios de estudio y enseñanza se ofrecen en varios idiomas. Fueron concebidos para la utilización en
clase, aunque también son apropiados para el estudio autodidacta.
El software incluye software didáctico, de simulación, de visualización, de diseño de proyectos, de
construcción y de programación.
Los contenidos que se abordan mediante los equipos didácticos se completan mediante una amplia oferta
de seminarios para la formación y el perfeccionamiento profesional.
¿Tiene alguna sugerencia o desea expresar una crítica en relación con el presente manual?
Envíe un e-mail a: [email protected]
Los autores y Festo Didactic están interesados en conocer su opinión.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566921 VII
Introducción
El presente manual de trabajo forma parte del sistema para la enseñanza en materia de sistemas y técnica
de automatización industrial de Festo Didactic GmbH & Co. KG. El sistema constituye una sólida base para la
formación y el perfeccionamiento profesional de carácter práctico. El equipo didáctico TP 1110 abarca el
tema de sensores y detección de piezas.
Especialmente para explicar la construcción, el funcionamiento, la utilización y la selección de sensores en
función de las exigencias que plantean diversas aplicaciones.
Para efectuar el montaje, debe disponerse de un puesto de trabajo fijo, equipado con un panel de prácticas
perfilado de Festo Didactic, una unidad de conexión a la red eléctrica resistente a cortocircuitos y de una
fuente de tensión de 24 V DC.
Para solucionar las tareas de los 15 ejercicios se necesitan los componentes incluidos en el conjunto
TP 1110. La teoría necesaria para entender los ejercicios consta en el manual titulado
• Sensores de proximidad, nº de artículo 094342
Además, se ofrecen hojas de datos correspondientes a todos los componentes (sensores, aparatos de
medición).
Material didáctico
El material didáctico para aprendices y estudiantes correspondiente al presente manual consiste de una
colección de ejercicios
• Sensores para la detección de piezas, nº de artículo 566925
La colección de ejercicios puede pedirse independientemente del manual de trabajo. De esta manera, cada
estudiante puede disponer de su propio manual de ejercicios.
VIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566921
Indicaciones de seguridad y utilización
Informaciones generales
• Los estudiantes únicamente podrán trabajar con los equipos en presencia de un instructor.
• Lea detenidamente las hojas de datos correspondientes a cada uno de los componentes y respete
especialmente las respectivas indicaciones de seguridad.
• Los fallos que podrían mermar la seguridad no deberán ocasionarse durante las clases y deberán
eliminarse de inmediato.
Parte mecánica
• Monte todos los componentes fijamente sobre la placa perfilada.
• Respete las indicaciones sobre el posicionamiento de los componentes.
Parte eléctrica
• Únicamente deberá utilizarse baja tensión (de máximo 24 V DC).
• Las conexiones eléctricas únicamente deberán conectarse y desconectarse sin tensión.
• Utilizar únicamente cables provistos de conectores de seguridad.
• Al desconectar los cables, tire únicamente de los conectores de seguridad, nunca de los cables.
Técnicas de fijación
Las placas de montaje de los equipos están dotadas con las variantes de fijación A, B o C:
• Variante A: sistema de fijación por enclavado
Para componentes ligeros, no sometidos a cargas (por ejemplo, válvulas de vías). Los componentes se
montan insertándolos simplemente en las ranuras de panel perfilado. Para desmontar los componentes
debe accionarse la leva azul.
• Variante B: sistema de fijación por giro
Componentes medianamente pesados sometidos a cargas bajas (por ejemplo, cilindros neumáticos).
Estos componentes se sujetan al panel perfilado mediante tornillos con cabeza de martillo. Para sujetar
o soltar los componentes se utilizan las tuercas moleteadas de color azul.
• Variante C: sistema de fijación por atornillamiento
Para componentes que soportan cargas altas o componentes que no se retiran con frecuencia del panel
perfilado (por ejemplo, válvula de cierre con unidad de filtro y regulador). Estos componentes se fijan
mediante tornillos de cabeza cilíndrica y tuercas en T.
Accesorios recomendados
Para comprobar los circuitos y conexiones, se necesita una regla y un multímetro digital.
• Con la regla se comprueban las dimensiones del montaje y el alcance de detección.
• Con el multímetro digital se miden las tensiones de funcionamiento e iniciales, así como la corriente de
salida.
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Equipo didáctico: sensores para la detección de piezas (TP 1110)
El equipo didáctico tecnológico TP 1110 incluye una gran cantidad de material didáctico. El presente equipo
didáctico incluye exclusivamente sensores para la detección de piezas. Los componentes individuales del
equipo didáctico TP 1110 también pueden formar parte del contenido de otros equipos didácticos.
Componentes principales del TP 1110
• Mesa de trabajo fija con panel perfilado de Festo Didactic
• Conjuntos de equipos didácticos y componentes individuales (por ejemplo, sensores, elementos de
indicación, juego de objetos prueba, carro deslizante)
• Instalaciones de laboratorio completas
Fluidos
El material didáctico del equipo didáctico TP 1110 incluye un manual de estudio, un manual de trabajo y una
colección de ejercicios. En el manual de estudio se ofrecen informaciones básicas de física y tecnología
relacionadas con los sensores utilizados para la detección de piezas. El manual de trabajo incluye las
soluciones correspondientes a cada una de las 15 tareas, las hojas de trabajo de la colección de ejercicios y
un CD-ROM. La colección de ejercicios incluye un juego de hojas de ejercicio y de trabajo para cada uno de
los ejercicios.
El equipo didáctico se entrega con hojas de datos correspondientes a los componentes del hardware.
Además, las hojas de datos también constan en el CD-ROM.
Fluidos
Manual de estudio Sensores de proximidad
Manual de trabajo Sensores para la detección de piezas
Colección de ejercicios Sensores para la detección de piezas
Colección de transparencias Detectores
Programa de estudio digital WBT Sensores 2: sensores para la detección de piezas
Cuadro general de los medios correspondientes al equipo didáctico TP 1110
Para el equipo didáctico TP 1110 se ofrece el programa de estudio digital (WBT) «Sensores 2: sensores para
la detección de piezas». Este programa trata de manera detallada el tema de los sensores utilizados para la
detección de objetos en equipos automatizados. Recurriendo a un ejemplo complejo correspondiente a la
realidad industrial, el estudiante adquiere conocimientos básicos de la tecnología de los sensores y es
capaz de seleccionar los sensores apropiados en cada caso.
Los materiales didácticos disponibles constan en los catálogos y en Internet. Los equipos didácticos de la
tecnología de la automatización industrial se actualizan y amplían constantemente. Los juegos de
transparencias, las películas, los CD-ROM y DVD, los programas y otros medios didácticos se ofrecen en
diversos idiomas.
X © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566921
Objetivos didácticos
Detectores magnéticos de posición
El estudiante conocrá la construcción y el funcionamiento de detectores de posición magnetorresistivos.
El estudiante conocerá el funcionamiento de detectores de posición magnetorresistivos.
El estudiante sabrá la influencia que tienen la posición y la orientación de un imán en el comportamiento del
detector.
El estudiante contará con conocimientos básicos sobre las conexiones y los circuitos.
Detectores de posición inductivos
El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de detectores de posición inductivos.
El estudiante conocerá los términos técnicos que explican el funcionamiento de detectores de posición
inductivos.
El estudiante conocerá diversas formas y materiales de piezas y su influencia en el comportamiento de los
detectores.
El estudiante sabrá que la distancia de conmutación de los detectores inductivos depende del tipo de metal
de la pieza.
El estudiante conocerá la construcción y los enlaces lógicos de detectores de posición.
El estudiante sabrá elegir el sensor apropiado, considerando las condiciones generales de su utilización.
Detectores de posición ópticos
El estudiante conocerá los términos técnicos que explican el funcionamiento de detectores de posición
ópticos.
El estudiante sabrá cómo reacciona una barrera de luz unidireccional.
El estudiante es capaz de determinar qué materiales pueden detectarse.
El estudiante sabrá cómo reacciona y cuándo utilizar un sensor de reflexión directa.
El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un sensor de reflexión directa.
El estudiante sabrá cuándo utilizar un sensor de reflexión directa con cabezal conductor de luz y conoce su
alcance.
El estudiante conocerá las aplicaciones posibles de detectores ópticos con fibra óptica.
El estudiante sabrá elegir el sensor apropiado, considerando las condiciones generales de su utilización.
Detectores de posición capacitivos
El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de detectores de posición capacitivos.
El estudiante conocerá la influencia que el tipo de material tiene en la distancia de conmutación de un
detector de posición capacitivo.
El estudiante conocerá la construcción y los enlaces lógicos de detectores de posición.
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Atribución de ejercicios en función de objetivos didácticos
Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Objetivo didáctico
El estudiante conocerá la construcción y el
funcionamiento de detectores de posición
magnetorresistivos.
•
El estudiante conocerá el funcionamiento de
detectores de posición magnetorresistivos. •
El estudiante conocerá la técnica de las conexiones
y los circuitos de detectores de posición. • •
El estudiante conocerá la construcción y el
funcionamiento de detectores de posición
inductivos.
•
El estudiante conocerá los términos técnicos que
explican el funcionamiento de detectores de
posición inductivos.
•
El estudiante sabrá que la distancia de conmutación
de los detectores inductivos depende del tipo de
metal de la pieza.
•
El estudiante conocerá la influencia que tiene el
tamaño de las piezas en la distancia de
conmutación de un detector de posición inductivo.
•
El estudiante sabrá cómo reacciona un detector
inductivo con salida analógica. •
El estudiante sabrá cómo determinar la línea
característica de un sensor inductivo con salida
analógica.
•
El estudiante sabrá cómo determinar la sensibilidad
de un sensor inductivo con salida analógica. •
El estudiante podrá evaluar la precisión de
repetición, la linealidad y el error por histéresis de
las mediciones.
•
El estudiante conocerá la dependencia que tiene la
corriente de salida del material y de la distancia
hasta la pieza que es objeto de la medición.
•
El estudiante conocerá la dependencia que tiene la
corriente de salida del tamaño de la superficies
transversal y de la distancia hasta la pieza que es
objeto de la medición.
•
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Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Objetivo didáctico
El estudiante conocerá la construcción y el
funcionamiento de una barrera de luz
unidireccional.
•
El estudiante sabrá cómo reacciona una barrera de
luz unidireccional. •
El estudiante conocerá los materiales que pueden
detectarse con una barrera de luz unidireccional. •
El estudiante conocerá la construcción y el
funcionamiento de un sensor de reflexión directa. •
El estudiante sabrá cómo reacciona un sensor de
reflexión directa. •
El estudiante sabrá cuándo es posible utilizar un
sensor de reflexión directa. •
El estudiante conocerá la construcción y el
funcionamiento de un sensor de reflexión directa. •
El estudiante conocerá la influencia que tiene la
superficie de las piezas en el alcance de detección
de un sensor de reflexión directa.
•
El estudiante conocerá la construcción y
funcionamiento de conductores de fibra óptica. •
El estudiante conocerá los campos de aplicación de
conductores de fibra óptica. •
El estudiante conocerá la construcción y el
funcionamiento de detectores de posición
capacitivos.
•
El estudiante conocerá el funcionamiento de
detectores de posición capacitivos. •
El estudiante conocerá las posibles aplicaciones de
detectores de posición capacitivos. •
El estudiante es capaz de determinar el nivel de
llenado utilizando detectores capacitivos y ópticos. •
El estudiante sabrá cómo utilizar detectores de
posición para comprobar la presencia de piezas. •
El estudiante podrá seleccionar los detectores de
posición más apropiados en cada caso. •
El estudiante conocerá las posibles aplicaciones de
detectores de posición ópticos. •
El estudiante conocerá la técnica de las conexiones
y los circuitos de detectores de posición. • • •
El estudiante sabrá cómo establecer enlaces lógicos
utilizando detectores de posición. •
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Equipo didáctico
El presente equipo didáctico permite adquirir conocimientos sobre los principios básicos de funcionamiento
y sobre la utilización de detectores de posición magnetorresistivos, inductivos, capacitivos y ópticos. El
equipo contiene todos los componentes necesarios para alcanzar los objetivos didácticos definidos, y
puede ampliarse indistintamente mediante componentes de otros equipos didácticos. Para que los circuitos
funcionen, se necesita adicionalmente el panel perfilado, una unidad de alimentación eléctrica y un
multímetro digital.
Equipo didáctico: Sensores para la detección de piezas, nº de artículo 566918
Componente Nº de
artículo
Cantidad
Unidad de indicación y distribución eléctrica 162244 1
Detector de posición, inductivo, M12 548643 1
Detector de posición inductivo con salida analógica, M12 548644 1
Detector de posición, inductivo, M18 548645 1
Barrera de luz unidireccional, receptor 548647 1
Barrera de luz unidireccional, emisor 548648 1
Sensor de retro-reflexión 548649 1
Reflector (espejo triple), 20 mm 548650 1
Detector de posición, capacitivo, M12 548651 1
Unidad de fibra óptica 548655 1
Sensor de reflexión con supresión de fondo 548656 1
Conductor de fibra óptica 548659 1
Juego de objetos prueba 549830 1
Corredera de posicionado 549842 1
Detector de posición, magnetorresistivo 566199 1
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Símbolos de los componentes
Componente Símbolo gráfico Componente Símbolo gráfico
Unidad de indicación y
distribución eléctrica
Sensor de retro-reflexión 1
3
4
Detector de posición,
inductivo, M12 1
3
4
Detector de posición,
capacitivo, M12 1
3
4
Detector de posición inductivo
con salida analógica, M12 U
I
1
3
4
2
Unidad de fibra óptica 1
3
4
2
Detector de posición,
inductivo, M18 1
3
4
Sensor de reflexión con
supresión de fondo 1
3
4
2
Barrera de luz unidireccional,
receptor 1
3
4
Detector de posición,
magnetorresistivo 1
3
4
Barrera de luz unidireccional,
emisor 1
3
2
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Atribución de componentes y tareas
Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Componente
Unidad de indicación y distribución eléctrica 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Detector de posición, inductivo, M12 1 1
Detector de posición inductivo con salida
analógica, M12
1 1
Detector de posición, inductivo, M18 1 1 1
Barrera de luz unidireccional, receptor 1 1
Barrera de luz unidireccional, emisor 1 1
Sensor de retro-reflexión 1
Reflector (espejo triple), 20 mm 1
Detector de posición, capacitivo, M12 1 1 1
Unidad de fibra óptica 1
Sensor de reflexión con supresión de fondo 1 1
Conductor de fibra óptica 1 1
Juego de objetos prueba 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Corredera de posicionado 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Detector de posición, magnetorresistivo 1
Regla 1 1 1 1
Multímetro digital 1 1 1
Unidad de alimentación de corriente
eléctrica, 24 V DC
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
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Informaciones para el instructor
Objetivos didácticos
El objetivo didáctico general del manual de trabajo es el de enseñar el funcionamiento de los detectores
utilizados para la comprobación de la presencia de piezas y, además, el montaje del sistema en el panel
perfilado. La interacción directa entre la teoría y la práctica segura un rápido y sostenible progreso de los
estudios. Los objetivos detallados constan en la lista anterior correspondiente. Los objetivos didácticos
concretos e individuales están relacionados con cada ejercicios específico.
Duración aproximada
El tiempo necesario para desarrollar los ejercicios depende de los conocimientos previos de los alumnos.
Con aprendices del sector de mecánica o electricidad, la duración es de aproximadamente dos semanas.
Con operarios con nivel de capacitación de oficiales, debe preverse más o menos una semana.
Componentes del equipo didáctico
El manual de trabajo, la colección de ejercicios y los componentes se corresponden. Para resolver los 15
ejercicios, únicamente se necesitan los componentes del equipo didáctico TP 1110.
Cada ejercicio puede llevarse a cabo montando los componentes en una placa de montaje ranurada o en
una placa perfilada de mínimo 350 mm de ancho.
Las normas
En el presente manual de trabajo se aplican las siguientes normas:
EN 60617-7: Símbolos gráficos utilizados en esquemas de circuitos eléctricos
EN 60947-5-2: Aparatos de conmutación de baja tensión – Unidades de control y elementos
de conmutación – Detectores de posición
EN 61346-2: Sistemas industriales, equipos y productos industriales;
Principios aplicados para la estructuración e identificación de referencias
Identificaciones utilizadas en el manual de trabajo
Los textos con las soluciones y las informaciones complementarias en las representaciones gráficas
aparecen en color rojo.
Identificaciones utilizadas en la colección de ejercicios
Las partes que deben completarse en los textos aparecen marcados con líneas o con celdas sombreadas en
las tablas.
Las gráficas que deben completarse están identificadas mediante un fondo matricial.
Sugerencias para las clases
Aquí se ofrecen informaciones adicionales sobre cada detector. Estas informaciones no aparecen en la
colección de ejercicios.
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Soluciones
Las soluciones que se ofrecen en el presente manual de trabajo se obtuvieron llevando a cabo mediciones
de prueba. Por lo tanto, los resultados obtenidos por el instructor pueden ser diferentes.
Estas diferencias se producen especialmente en el caso de detectores que permiten efectuar ajustes. En el
caso de los detectores ópticos, los resultados también pueden variar en función de las características de las
superficies de las piezas detectadas. El canto de corte de la fibra óptica y el paso entre el emisor/receptor y
la fibra óptica puede incidir en los resultados de las mediciones.
Especialidades de estudio
A continuación se atribuyen las especialidades (tal como son usuales en centros de formación profesional)
al tema didáctico "Sensores para la detección de piezas". Las especialidades que constan en la tabla no
pretenden ser exhaustivas.
Profesión Tema
Electrónico especializado en
técnicas de automatización
Analizar y adaptar sistemas de control
Analizar equipos y comprobar su seguridad
Programar y crear sistemas de control de equipos industriales
Seleccionar e integrar sistemas de accionamiento
Poner en funcionamiento sistemas de automatización y entregarlos al cliente
Efectuar el mantenimiento y la reparación de sistemas de automatización y
optimizarlos
Mecatrónico Crear sistemas parciales de mecatrónica
Poner en funcionamiento, localizar de fallos y realizar reparaciones
Mecánico industrial Instalar y poner en funcionamiento sistemas de control
Estructura de los ejercicios
La estructura metódica es la misma para todos los 15 ejercicios. Los ejercicios están estructurados de la
siguiente manera:
• Título
• Objetivos didácticos
• Descripción de la tarea a resolver
• Esquema de situación
• Finalidad del proyecto
• Medios auxiliares
• Hojas de ejercicios
El manual de trabajo contiene las soluciones de las tareas incluidas en la colección de ejercicios.
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Denominación de los componentes
La denominación de los componentes que constan en los esquemas se rige por la norma DIN EN 61346-2.
Dependiendo del tipo de componente, su identificación incluye letras. Si un circuito incluye varios
componentes iguales, éstos están numerados correlativamente.
Sensores: B, B1, B2, ...
Equipos emisores de señales: P, P1, P2, ...
Contenido del CD-ROM
El manual de trabajo está incluido en el CD-ROM adjunto en forma de archivo de formato pdf. El CD-ROM del
presente equipo didáctico incluye material didáctico complementario.
Estructura del contenido del CD-ROM:
• Instrucciones de utilización
• Imágenes
• Hojas de datos
• Presentaciones
• Descripción de los productos
Instrucciones de utilización
Instrucciones para la utilización apropiada de los diversos componentes incluidos en el equipo didáctico.
Estas instrucciones son útiles al efectuar el montaje y poner en funcionamiento los componentes
respectivos.
Imágenes
Mediante fotografías y representaciones gráficas se muestran aplicaciones industriales reales. Estas
imágenes pueden aprovecharse para entender mejor la tarea a resolver en cada ejercicio. Además, pueden
utilizarse para ampliar y completar la presentación de proyectos.
Hojas de datos
Las hojas de datos de los componentes constan en archivos de formato PDF.
Presentaciones
En esta carpeta se incluyen presentaciones resumidas de los componentes incluidos en el equipo didáctico.
Pueden utilizarse, por ejemplo, para incluirlas en las presentaciones sobre proyectos.
Descripción de los productos
Se ofrecen informaciones del correspondiente fabricante sobre cada uno de los componentes
seleccionados. Esta forma de explicar estos componentes tiene la finalidad de demostrar cómo se presentan
los componentes en un catálogo industrial. Además, estas páginas incluyen informaciones complementarias
sobre los componentes.
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Ejercicio 1:
Detección de la velocidad de giro de una rueda dentada
Objetivos didácticos
Una vez realizado este ejercicio, habrá alcanzado las siguientes metas didácticas:
• Conocerá la construcción y el funcionamiento de detectores de posición magnetorresistivos.
• Conocerá el funcionamiento de detectores de posición magnetorresistivos.
• Conocerá la técnica de las conexiones y los circuitos de detectores de posición.
Descripción de la tarea a resolver
Para determinar los giros que ejecuta una rueda dentada no metálica, se prevé la utilización de un detector
sin contacto. Con ese fin, se monta un imán en uno de los dientes de la rueda. Deberá preverse una
conmutación segura del detector. Deberá determinarse la curva de conmutación del detector de posición.
Además, deberá analizarse la influencia la orientación del eje entre los polos del imán.
Esquema de situación
Detector magnético para captar giros
Ejercicio 1: Detección de la velocidad de giro de una rueda dentada
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Finalidad del proyecto
1. Describir la construcción y funcionamiento de un detector magnetorresistivo.
2. Analizar el funcionamiento de detectores de posición magnetorresistivos.
3. Analizar la influencia que tiene la orientación del eje entre los polos del imán.
Medios auxiliares
• Hojas de datos
• Manual de estudio: Detectores de posición
Importante
Conectar la alimentación de tensión únicamente si se han establecido todas las conexiones y si se ha
comprobado que están en buen estado. Al terminar el ejercicio, deberá desconectarse nuevamente la
alimentación de tensión. Sólo después deberán desmontarse los componentes.
Ejercicio 1: Detección de la velocidad de giro de una rueda dentada
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566921 3
Descripción del funcionamiento
– Describa el funcionamiento del detector de posición magnetorresistivo.
El detector magnetorresistivo capta el campo magnético mediante resistencias que reaccionan a
campos magnéticos. La conexión de puente de las resistencias genera una tensión cuando se acerca
un imán. La señal de esta tensión se procesa en la electrónica incorporada, y se transforma en una
señal de salida.
En el caso del detector utilizado, la superficie sensible a campos magnéticos está identificada con un
punto azul.
– Complete el símbolo del detector magnetorresistivo.
Criterios:
• El detector de posición funciona sin establecer contacto con la pieza,
• ya que reacciona al acercamiento de un imán.
• A modo de salida utiliza un contacto normalmente abierto.
1
3
4
– Rellene la tabla siguiente. Consulte los datos necesarios en la hoja de datos del detector
magnetorresistivo.
Parámetros Valor
Tensión de funcionamiento (DC) 10 – 30 V DC
Corriente de conmutación Máximo 200 mA
Frecuencia de conmutación Máximo 500 Hz
Salida conmutada PNP, normalmente abierto
Indicación de estado de conmutación LED amarillo
Reproducibilidad del valor de conmutación ± 0,1 mm
Clase de protección IP 67
Ejercicio 1: Detección de la velocidad de giro de una rueda dentada
4 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566921
Determinación del funcionamiento
– Efectúe el montaje de la unidad de indicación, de la corredera de posicionado y del detector
magnetorresistivo en la placa perfilada.
– Monte el detector magnetorresistivo una ranura más allá de la ranura utilizada para el montaje de la
corredera de posicionado.
0V
0 10 20 30 40 50
24
VQ
1Q
2Q
3
Construcción
– Conecte la tensión de alimentación de 24 V y el detector magnetorresistivo a la unidad de indicación.
Complete el esquema de distribución.
24 V
0 V
1
3
4
24 V
0 V
Q1
B
P
Esquema de distribución eléctrico
Ejercicio 1: Detección de la velocidad de giro de una rueda dentada
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566921 5
– Actualice la lista de componentes. Incluya los componentes que son necesarios para analizar el
comportamiento de la operación de conmutación.
Cantidad Componente
1 Detector de posición, magnetorresistivo
1 Corredera de posicionado
1 Unidad de indicación y distribución eléctrica
1 Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC
N° Piezas individuales
1 Elemento de fijación de piezas
2 Imán 1, sobre placa de soporte
3 Imán 2, sobre placa de soporte
Piezas incluidas en el juego de objetos prueba
Experimento 1
– Coloque el elemento de fijación de piezas en el punto de recepción de piezas de la corredera de
posicionado.
– Seleccione el imán 1 e introdúzcalo en el elemento de fijación de piezas.
– Desplace el elemento de fijación de piezas de la corredera de posicionado hasta el tope (escala “0
mm”). Posicione el detector y el carro de tal manera que la distancia entre el imán y el detector sea la
más pequeña posible.
– Mueva el imán a lo largo del eje longitudinal del detector. En el diagrama marque los puntos en los que
el detector reacciona al imán. La reacción se puede apreciar en la medida en que se enciende el diodo
luminoso del detector. También se enciende el diodo luminoso de la unidad de indicación.
– La distancia entre el imán y el detector debe aumentarse en pasos de 2 mm. La cinta de soporte del
imán debe moverse cada vez 50 mm, tomando como referencia la superficie activa del detector (punto
azul). El recorrido debe completarse en cada operación de medición.
Ejercicio 1: Detección de la velocidad de giro de una rueda dentada
6 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566921
Importante
Al efectuar las mediciones, tenga en cuenta que en el detector no coinciden los puntos de conexión y
desconexión. Acerque el imán al detector no activado, por ejemplo desde la izquierda, hasta que el
detector cambia su estado de conmutación. Así se obtiene el punto de conexión. Aleje el imán
desplazándolo hacia la izquierda, hasta que el detector pasa de estado activado a estado desactivado.
De esta manera se obtiene el punto de reacción. La diferencia de recorrido entre estos dos puntos se
llama histéresis.
S
10
-30
30
20
-20
10 403020 mm
40
50
mm
-40
-50
Curva de conmutación, imán 1
Ejercicio 1: Detección de la velocidad de giro de una rueda dentada
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Experimento 2
– A continuación, seleccione el imán 2 y repita el experimento antes descrito.
– En el diagrama marque los puntos en los que el detector reacciona a este imán.
10
-30
30
20
-20
10 403020 mm
40
50
mm
-40
-50
S
Curva de conmutación, imán 2
Ejercicio 1: Detección de la velocidad de giro de una rueda dentada
8 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566921
Influencia de la orientación del eje entre polos
– Describa la influencia que tiene la orientación del eje entre los polos del imán.
Tal como se puede apreciar en las curvas de conmutación, existen dos o, respectivamente, tres
márgenes de conmutación, dependiendo de la orientación del eje entre los polos magnéticos. Uno de
los tres márgenes puede identificarse claramente como el margen principal. Puede evitar la
ambigüedad de las señales de salida, montando el imán con orientación correcta del eje entre sus
polos y, además, una vez definida la fuerza del campo magnético, seleccionando la distancia correcta.
Tratándose de combinaciones de detector de posición e imán adquiridos por separado, siempre
deberá comprobarse primero el comportamiento de conmutación. Únicamente así se tiene la
seguridad de utilizar correctamente el detector de posición.
Resuelva las siguientes tareas:
– Nombre dos posibilidades adicionales para detectar un campo magnético. Explique brevemente el
funcionamiento de esos detectores de posición.
Las lengüetas de conexión de material ferrítico de los contactos Reed están fundidos en un émbolo de
vidrio. Las lengüetas se magnetizan por acción de un campo magnético. Los contactos se atraen, por
lo que se cierra el circuito.
Detectores magnéticos inductivos: se evalúa el estado de un circuito de resonancia. La bobina del
circuito de resonancia está provista de un núcleo anular. El material del núcleo se satura debido al
campo magnético, por lo que cambia la corriente del circuito de resonancia. Ese cambio se mide y
evalúa.
– Explique el concepto «magnetorresistivo»
Bajo magnetorresistivo se entiende el cambio de una resistencia de materiales ferromagnético bajo la
influencia de un campo magnético. Las resistencias pueden ser, por ejemplo, de níquel-hierro. Las
resistencias se conectan mediante puentes de Wheatstone. La tensión de puente cambia bajo la
influencia del campo magnético exterior. Ese cambio se mide y evalúa.
