lunes, 25 de marzo de 2013

Almacén automatizado I

Este es el proyecto realizado en el marco de un curso para profesores de tecnología impartido en la UPC en el invierno de 2013. El curso "Projectes de control PICAXE amb les plaques IMAGINA i PLC" nos permitió acercarnos a la placa de control Imagina y a los entornos de programación asociados a ella.

La propuesta consiste en un almacén automatizado. Una cinta transportadora desplaza unos paquetes que llevan en una de sus caras un rudimentario código de barras. Al desplazarse el código pasa por delante de unos sensores de infrarrojos CNY70, dispuestos en la placa de control Imagina, que leen los valores de este código de barras. Al llegar al final del recorrido de la cinta, un final de carrera la para, de forma que el paquete quede situado delante del mecanismo que lo ha de recoger.

A continuación se adelantan las dos púas de la horquilla que coge por debajo el paquete, lo levanta ligeramente y retrocede para llevarlo hasta la casilla correspondiente de la estantería del almacén. Esta estantería es un casillero de 3 x 3 casillas. De esta forma las cuatro lineas del código de barras se utilizan para codificar los nueve productos que podríamos llegar a colocar en nuestro almacén. Las dos primeras lineas informarían de la posición que el producto ocupa en horizontal y las dos últimas lineas la posición que ocupa en vertical.

De momento solamente está construido el lector de código de barras.

El código se había diseñado con cinco barras, de las que la primera era una barra de control. En el diseño definitivo se ha prescindido de esta barra de control del inicio del código.

La construcción real es la siguiente. El elemento principal es la cinta transportadora, fabricada con cinta de tela negra cosida. Esta cinta se mueve entre dos rodillos, de los que uno de ellos es el motor y el otro el tensor. La cinta descansa sobre una superficie de madera contrachapada para que el peso de los paquetes no la venza. Esta superficie se sujeta sobre la estructura mediante tornillos encajados en ranuras que permiten ajustar su posición. La placa Imagina también se sujeta mediante tornillos de forma que se pueda ajustar su altura y profundidad. Para impedir que la luz ambiente genere errores en los sensores que leen el código de barras se ha construido un túnel que cubre la zona de los sensores, de forma que los paquetes se desplacen por su interior. Para evitar errores en la lectura también ayuda reducir la velocidad de desplazamiento de la cinta transportadora, de forma que el código pase más lentamente delante de los sensores CNY70.

Estos rodillos están construidos con dos tubos de PVC de 30 mm de diámetro y 70 mm de largo. Mediante remaches se han unido al eje de dos motores de disco duro. No es esta una solución fácil, pues al agujerear para remachar se afecta de algún modo el interior del motor y deja de girar tan suavemente. Además al no ser el diámetro interior del tubo igual al diámetro exterior del eje del motor, gira un poco excéntrico. Es por esto que convendría rediseñar esta parte del proyecto. La distancia entre los ejes de los rodillos es de 420 mm.

El rodillo motor está unido al eje de un servo de giro continuo, mediante una goma elástica que pasa por cuatro agujeros en la cruz de salida del servo y en el extremo del tubo. De esta forma se consigue un acoplamiento elástico que permite desalineaciones entre el eje del rodillo y el del motor y un arranque mejor del mecanismo en carga.

El rodillo tensor está unido a una horquilla que gira sobre su soporte, de forma que el propio peso de este brazo y del rodillo tensa automáticamente la cinta. El soporte de la horquilla dispone de un tornillo sobre el que puede girar para alinear los ejes de los dos rodillos, de forma que la cinta no tenga tendencia a desplazarse hacia los lados. Además, este soporte que encaja en la base de la estructura, dispone de un tope regulable que permite adaptarse a la longitud de la cinta de tela y mantenerla bien tensada en horizontal.

A continuación se puede ver uno de los paquetes. Se han construido con listón cuadrado, de forma que tiene unas dimensiones de 42 x 42 x 60 mm. Está separado un centímetro del suelo, para permitir la entrada de la horquilla en las operaciones de carga y descarga. El código esta dividido en una mitad superior y una mitad inferior. En la mitad superior se encuentran las lineas de referencia y en la inferior las que aportan los datos. Cada una de estas mitades es leída por uno de los dos sensores CNY70 de la placa Imagina. Para que el sensor detecte negro, la linea negra, construida con cinta aislante negra sobre papel blanco, ha de tener una superficie de un centímetro cuadrado, más o menos. Esta es la anchura que han de tener las lineas negras. La impresión de tinta negra sobre papel blanco no proporciona buenos negros, por lo que no se ha utilizado.

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