viernes, 6 de julio de 2012

PROYECTO: Cinta elevadora

- ROBÓTICA ESCOLAR - 

Proyecto Tecnológico para 3º de ESO.  
"CINTA ELEVADORA".


Acerca de este proyecto

Este Proyecto Tecnológico se ha realizado en TECNOLOGÍAS de 3º de ESO del IES Joaquín Romero Murube.
El proyecto, que sirve de introducción a la robótica en 3º, se desarrolló en dos fases:
  • En la Fase I se construyó una cinta elevadora con puesta en marcha y parada manual.
    Estaba orientada hacia el estudio de las poleas, la reducción de velocidad de giro y la transmisión de movimiento.
  • En la Fase II se "robotizó" el circuito eléctrico añadiendo una parada automática cuando el objeto elevado llegaba al final de la cinta, avisando además luminosa y acústicamente.
    Se utilizó una tarjeta controladora "Alarmas Picaxe" con un microcontrolador Picaxe-08.






FASE I. "Cinta elevadora con parada manual"


Propuesta de trabajo

Enunciado de la propuesta

Diseñar y construir una cinta elevadora de objetos con puesta en marcha y parada manual.


Condiciones de la propuesta
  • La cinta debe recorrer una distancia en horizontal de 40cm y de al menos 15cm en vertical.
  • Deberá tener un sistema de reducción de velocidad por poleas creado manualmente.
  • Se utilizará un motor con reductora de velocidad incluido.
  • El circuito de la cinta estará formado por una pila, un interruptor y el motor con reductora.
  • Todos los elementos eléctricos irán conectados a una regleta de conexiones
    (los contactos sobrantes podrán usarse en la Fase II del proyecto).
  • Debe dejarse preparado para que en dicha Fase II pueda añadirse un sensor de parada y una tarjeta controladora.


Esquema eléctrico del circuito

En este caso se trata de un circuito simple cuyos elemento se utilizarán de nuevo en el circuito de la Fase II.




Fotos de proyectos (fase I) finalizados

Las siguientes fotos muestran tres "cintas elevadoras con marcha y parada manual".
Destaca la enorme reducción de velodidad de giro que proporciona la polea grande fabricada a mano.
También puede verse la transmisión de movimiento circular por correa (en este caso por "cinta de tela").








Vídeo de un proyecto (fase I) finalizado

Este vídeo muestra el funcionamiento de la "cinta elevadora con marcha y parada manual".














FASE II. "Cinta elevadora con parada automática"


Propuesta de trabajo

Enunciado de la propuesta

Ampliar el proyecto anterior dotando a la cinta elevadora de parada automática cuando el objeto que se eleva llega al final de la carrera.


Condiciones de la propuesta
  • Todo el proceso de control se hará con la tarjeta controladora "Alarmas Picaxe".
  • Usaremos una lámpara iluminando una LDR para detectar la presencia de un objeto entre ambos.
  • Cuando se detecte que un objeto llegua al final de la carrera:
    • debe pararse el motor,
    • el led de la tarjeta debe parpadear avisando de la parada
    • y también debe sonar el piezoeléctrico por el mismo motivo.

Esquema eléctrico del circuito

Una pila de petaca (4,5V) alimenta la tarjeta controladora y la lámpara que ilumina la LDR.
La LDR se conecta a la entrada analógica de la tarjeta (in 1).
El motor se conecta en la salida de potencia (out 4). El transistor de la tarjeta se encarga de suministrar hasta 500mA.
Entre los bornes del motor soldamos un condensador de 220nF para evitar que entre ruido eléctrico en la tarjeta.
El croquis y esquema eléctrico de la tarjeta está en este enlace: Tarjeta controladora "Alarmas Picaxe".







Fotos de un proyecto (fase II) finalizado

Vista de conjunto de la "cinta elevadora con parada automática".



Motor con reductora.
El condensador evita que entre ruido eléctrico en la tarjeta controladora.



Sensor detector de objetos al final de la cinta.
Está formado por una LDR iluminada por una bombillita.







La polea principal reduce la velocidad de la cinta.



Circuito eléctrico de la cinta.
Destaca la tarjeta controladora "Alarmas Picaxe".
No se ven la LDR y la bombilla porque están en la parte alta de los listones.






Se comprobó el funcionamiento del circuito antes de montarlo sobre la cinta elevadora.




Vídeos de un proyecto (fase II) finalizado

El primer vídeo muestra muestra una prueba del sistema de detección de objetos para calibrar la LDR.



En el segundo vídeo ya se ve el funcionamiento completo de la "cinta con parada automática".
Destacar que cuando se para el motor el led empieza a parpadear y suena el piezoeléctrico, ambos integrados en la tarjeta controladora.







Programas utilizados en el proyecto

Para el correcto funcionamiento de la cinta elevadora se utilizaron dos programas.

En el primero ajustamos el umbral de luz (realmente de poca luz) a partir del cual se supone que hay un objeto delante de la LDR. Hay que tener en cuenta tanto la bombilla que lo ilumina como la luz ambiental.

En el segundo y definitivo programa se controlaba simplemente si un objeto se interponía entre la LDR y la bombillita, es decir, si había llegado al final de la cinta. En este caso el motor debía detenerse y la tarjeta avisar mediante el led y el zumbador piezoeléctrico.

Los programas pueden verse aquí: