La automatización industrial es algo con lo que interactuamos todos los días, desde recibir una entrega hasta comprar en el supermercado. Las células de trabajo son una parte importante de la automatización industrial, y una que explorará a lo largo de este curso. 

En esta lección, aprenderás: 

• Qué es una célula de trabajo y cómo se utiliza en el contexto de la automatización industrial
• Cómo se relaciona la CTE Workcell con estos conceptos
• Qué es el EXP Robot Brain y cómo funciona como controlador lógico programable dentro de la CTE Workcell
• Cómo cargar la batería para que esté lista para su uso.

Al final de esta Lección, discutirá lo que aprendió mientras responde preguntas en su cuaderno de ingeniería. 

Introducción a Workcells

La automatización industrial en nuestra vida diaria

La automatización de fábricas y los robots industriales se entrelazan en nuestra vida cotidiana, a menudo sin que nos demos cuenta de su impacto. Considere la entrega de un paquete durante la noche o los estantes constantemente abastecidos en una tienda de comestibles. Estas comodidades cotidianas son posibles gracias a los procesos de fabricación avanzados, donde la automatización y la robótica desempeñan un papel importante.

La automatización industrial es el uso de tecnología y máquinas para agilizar y mejorar los procesos de fabricación y producción en las fábricas. En las fábricas industriales modernas, la automatización es fundamental para una variedad de tareas destinadas a aumentar la eficiencia, garantizar la seguridad y mejorar la precisión. Estos incluyen operaciones de fabricación en las que los robots completan varias tareas, como: 

• manipulación de materiales, como mover y clasificar productos. 
• paletizado de productos para su envío.
• eliminar los productos defectuosos del sistema.

Cuando se realiza un pedido en línea, por ejemplo, se procesa mediante un sistema automatizado y se asigna a un almacén. En estos almacenes, los robots industriales juegan un papel crucial, navegando por los pasillos y recuperando artículos con precisión y velocidad. Estos robots son capaces de moverse en múltiples direcciones y manipular productos con cuidado. Trabajan junto con humanos para ordenar, empaquetar y preparar tu pedido para su envío, todo en cuestión de horas.

¿Qué es una celda de trabajo?

Una célula de trabajo es la agrupación de máquinas, personas y otros equipos que las empresas utilizan en su proceso de producción de fabricación. Estas celdas a menudo se implementan para reducir los costos asociados con la producción y aumentar la productividad. Muchas empresas también reducen significativamente la tasa de error al colocar celdas de trabajo.

Por ejemplo, en una instalación de fabricación, las máquinas involucradas en el proceso (como brazos robóticos y transportadores) estarían dispuestas de manera que los bienes que se producen se muevan sin problemas y sin problemas de una etapa a otra. Esto solo sería posible si las máquinas se agrupan en celdas de trabajo que faciliten la progresión lógica de los bienes que se producen, desde las materias primas en un extremo hasta el producto terminado en el otro.

¿Qué es un controlador lógico programable (PLC)?

Un controlador lógico programable (PLC) es un sistema de control informático industrial que está programado para realizar operaciones automáticas en sistemas industriales. Un componente esencial de las líneas de producción automatizadas, un PLC supervisa continuamente el estado de los dispositivos de entrada (como los sensores) y toma decisiones basadas en un programa personalizado para controlar el estado de los dispositivos de salida (como los transportadores). Los PLC se utilizan en una variedad de industrias del mundo real para automatizar líneas de ensamblaje de fábrica, maquinaria u otros procesos. El uso de un PLC puede aumentar la confiabilidad, la estabilidad y el rendimiento del sistema, y la seguridad, al tiempo que minimiza la necesidad de intervención humana y posibles errores humanos. 

En las fábricas automatizadas, las células de trabajo consisten en varias máquinas y robots que trabajan juntos para realizar tareas específicas. El PLC desempeña un papel central en la gestión y coordinación de actividades como: 

• Integración de dispositivos: los PLC pueden integrar y controlar múltiples dispositivos, como brazos robóticos, transportadores, sensores y sistemas neumáticos dentro de una celda de trabajo. Esta integración garantiza que cada componente funcione armoniosamente con los demás, mejorando la eficiencia y reduciendo los errores.
• Automatización de procesos: los PLC automatizan las tareas repetitivas, reduciendo la necesidad de intervención manual. Por ejemplo, en una celda de trabajo de embalaje, un PLC podría controlar un brazo robótico para recoger artículos de un transportador, colocarlos en cajas y sellar las cajas.
• Monitoreo y diagnóstico: los PLC monitorean continuamente el estado de todos los dispositivos conectados, proporcionando datos y diagnósticos en tiempo real. Esto ayuda a identificar y resolver rápidamente los problemas, minimizando el tiempo de inactividad.

Una ventaja clave de un PLC es su flexibilidad. Los PLC no solo ofrecen esa capacidad de ampliar la funcionalidad mediante la adición de más dispositivos de entrada o salida, sino que también se pueden reprogramar y reconfigurar fácilmente para adaptarse a los cambios en el proceso de fabricación. 

La CTE Workcell

Ahora que tiene una comprensión fundamental de la codificación del brazo de 6 ejes para realizar tareas como transportar y paletizar objetos, está listo para aprovechar ese conocimiento para agregar componentes para crear una celda de trabajo. A lo largo de este curso, aprenderá sobre los componentes de la celda de trabajo CTE, como el cerebro, los sensores, los transportadores, el alimentador de discos y la neumática, y cómo codificarlos para crear una celda de trabajo totalmente automatizada. Antes de poder construir una celda de trabajo completa, debe aprender a usar el Brain con la CTE Workcell, para que pueda conectar y controlar dispositivos más allá del brazo de 6 ejes.

El cerebro como controlador lógico programable (PLC)

En la CTE Workcell, el Brain funciona como el controlador lógico programable, realizando funciones similares a los PLC en entornos de automatización industrial: 

• Centro de control: el cerebro actúa como el centro de control central, gestionando el brazo de 6 ejes y dispositivos adicionales como transportadores, sensores y neumática.
• Lógica programable: El cerebro se programa utilizando VEXcode para definir cómo debe funcionar la célula de trabajo, reflejando el uso real de los PLC en las fábricas automatizadas.
• Coordinación en tiempo real: el cerebro procesa las entradas de los sensores y controla las salidas en tiempo real, lo que garantiza un funcionamiento fluido y eficiente de la celda de trabajo.
• Capacidad de expansión: al igual que los PLC industriales, el cerebro se puede expandir conectando dispositivos adicionales (como sensores, transportadores y neumáticos), lo que le permite construir y controlar sistemas automatizados cada vez más complejos.

En el curso anterior utilizó una conexión directa para controlar el movimiento del brazo de 6 ejes con VEXcode EXP. Sin embargo, una conexión directa solo le permite controlar el brazo de 6 ejes. El uso del Brain le permite conectar dispositivos adicionales como sensores, motores y neumática, así como el brazo de 6 ejes. Para crear una celda de trabajo totalmente automatizada, deberá usar el Cerebro para controlar todos los dispositivos necesarios para mover, clasificar y distribuir con éxito los objetos de manera efectiva.

El Cerebro ejecuta proyectos de usuario que se descargan en él, para controlar la celda de trabajo. También puede ver información sobre la célula de trabajo directamente en la pantalla Cerebro, como verá más adelante en esta Unidad.

En este curso controlarás la CTE Workcell utilizando el Brain como PLC. Para alimentar el cerebro y los componentes conectados, como el brazo de 6 ejes, deberá conectar una batería cargada al cerebro. 

Compruebe su comprensión

Antes de pasar a la siguiente lección, asegúrate de comprender los conceptos tratados en esta lección respondiendo a las preguntas del siguiente documento en tu cuaderno de ingeniería. 

Verifique sus preguntas de comprensión > (Google Doc / .docx / .pdf)

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