Control de calidad en una empresa

Resumen Ejecutivo:

Se va a realizar un dispositivo que realizará control de calidad en una empresa que fabrica cartuchos para el armamento militar mediante el uso de sistemas digitales y sensores LVDT que serán trabajados por los proponentes del proyecto a partir de la teoría existente.

El proyecto tendrá un tiempo de desarrollo de 3 meses, tiempo para el cual el sensor de profundidad va a estar implementado y en correcto funcionamiento.

Tendrá un costo total de

Planteamiento del problema:

Una empresa que se encarga de fabricar cartuchos para armamento militar necesita mejorar su proceso de control de calidad, pues existe un porcentaje importante de error en la profundidad requerida del cartucho y esto significa perdidas en todo aspecto. En el proceso se debe verificar que la profundidad del cartucho sea el adecuado y cumpla con los estándares establecidos; de ser así, la pieza aprobada podrá pasar a la siguiente etapa.

La empresa busca promover el empleo a personas con alguna discapacidad, este proceso estará supervisado por un invidente, responsable de la eficiencia del proceso, a su favor el operario debe saber que el dispositivo sensórico estará en eficientes condiciones y su manejo será muy sencillo y acoplable a su discapacidad.

El dispositivo medirá la profundidad y evaluará internamente si cumple o no con las medidas requeridas. Cualquiera que sea el caso, el resultado se le reportará al operario en forma de vibraciones, que le serán indicadas en el manual del dispositivo, o en su defecto explicadas por un encargado en capacidad de guiarlo. Se hará de esta forma, ya que se estudió el ambiente de la industria y se encontró que la industria maneja bastante contaminación auditiva, evaluando la opción de orientar al operario con audífonos (Instrumento para favorecer la percepción de los sonidos), pero temiendo atentar contra la salud del mismo.

Marco Teórico:

Sistema de Adquisición:

LVDT:

El transformador diferencial de variación lineal es un tipo de transformador eléctrico utilizado para medir desplazamientos lineales. El transformador posee tres bobinas dispuestas extremo con extremo alrededor de un tubo. La bobina central es el devanado primario y las externas son los secundarios. Un centro ferromagnético de forma cilíndrica, sujeto al objeto cuya posición desea ser medida, se desliza con respecto al eje del tubo.

Cuando una corriente alterna circula a través del primario, causa un voltaje que es inducido a cada secundario proporcionalmente a la inductancia mutua con el primario. La frecuencia del oscilador que causa la corriente alterna está en el rango de 1 a 10 kHz.

A medida que el núcleo se mueve, la inductancia mutua cambia, causando que el voltaje inducido en el secundario cambie. Las bobinas están conectadas en serie pero invertidas, así que el voltaje de salida es la diferencia (por eso es "diferencial") entre los dos voltajes secundarios. Cuando el núcleo está en su posición central, se encuentra equidistante a los dos secundarios, los voltajes inducidos son iguales pero de signo opuesto, así que el voltaje de salida es cero.

Cuando el núcleo es desplazado en una dirección, el voltaje en una bobina aumenta mientras que en la otra disminuye, causando que el voltaje de salida también aumente desde cero hasta su máximo. Este voltaje tiene la misma fase que el voltaje del primario. La magnitud del voltaje de salida es proporcional a la distancia en que fue desplazado el núcleo (hasta cierto límite), por eso el dispositivo es descrito como "lineal". La fase del voltaje indica la dirección del desplazamiento.

Debido a que el núcleo deslizante no toca el interior del tubo, puede moverse prácticamente sin fricción, haciendo del LVDT un dispositivo muy fiable. La ausencia de contactos deslizantes o rotatorios permite que el LVDT sea completamente sellado.

El LVDT cumple con las formulas de diseño de un transformador :

Vout/Vin=Nout/(N in)

Donde Nout es el número de vueltas del bobinado secundario y Nin el número de vueltas del bobinado primario.

Vout/Vin=Iin/Iout

Los voltajes son inversamente proporcionales a las intensidades de las corrientes eléctricas, donde Iin es la corriente del bobinado primario y Iout la corriente del bobinado secundario.

Nout/Nin=Iin/Iout

Las intensidades de las corrientes son inversamente proporcionales al número de vueltas de alambre.

Sistema Digital:

FPGA: (Array de Puertas Programable) chip cuyas compuertas lógicas podemos programar, utilizada en varios campos industriales ofreciendo ventajas con respecto a circuitos comerciales generando soluciones específicas, su configuración puede ser realizada mediante un lenguaje de descripción especializado ya que en su mayoría son reprogramables y esto ofrece una ventaja ante otros dispositivos

COMPUERTAS LOGICAS

Son circuitos que generan voltajes de salida en función de la combinación de entradas correspondientes a las funciones lógicas, trabajan con los dos estados lógicos (0,1) los cuales pueden asignarse de acuerdo a la lógica positiva, o la lógica negativa

En la lógica positiva una tensión alta representa un 1 binario y una tensión baja representa un 0 binario

Compuerta buffer: La compuerta BUFFER es la más básica de todas, simplemente toma el valor que se le entrega y lo deja pasar tal cual. Esto sirve para ajustar y aislar niveles lógicos ya que no se pueden conectar infinita cantidad de compuertas a una misma señal, ya que el voltaje del nivel 1 empieza a decaer y el sistema falla.

Compuerta not: La compuerta NOT es un tanto parecida al buffer salvo por que invierte el valor que se le entrega. También tiene la utilidad de ajustar niveles pero tomando en cuenta que invierte la señal.

Compuerta and: La compuerta AND hace la función de multiplicación lógica. Es decir toma los valores que le aplicamos a sus entradas y los multiplica.

Compuerta nand: la compuerta NAND también hace la función de multiplicación, pero entrega el valor negado. Esto es muy útil, dado que si estuviéramos usando una AND normal tendríamos que usar otro chip con un NOT para negar el resultado.

Compuerta or: La compuerta OR realiza la función de suma lógica. Cuando se le aplica un uno a cualquiera de sus entradas el resultado de salida será uno, independiente del valor de la otra entrada. Excepto cuando las dos entradas estén en 0 la salida será 0.

Compuerta nor: La compuerta NOR realiza la función de suma, pero entrega el resultado invertido, ahorrándonos un NOT. Su salida será 1 solo si

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