Control de un sistema de llenado de cremas, automatización del proceso

Abstract

En el trabajo se expone el diseño, desarrollo e implementación de una celda de fabricación destinada a la automatización completa de una línea de envasado de productos cosméticos. El objetivo principal es asegurar una dosificación higiénica y de alta precisión, acompañada de un paletizado eficiente que cumpla con los requerimientos de la Industria 4.0. El control del fluido se realiza mediante un sistema gravimétrico en lazo cerrado que es gestionado por un microcontrolador ESP32 y MATLAB. Para ello, se utiliza una bomba peristáltica controlada a través de un transistor MOSFET, integrando los componentes en una placa de circuito impreso (PCB). La dosificación se regula matemáticamente mediante un controlador Proporcional-Integral (PI), omitiendo la acción derivativa para evitar ruidos eléctricos y mecánicos en la báscula. En la etapa de final de línea, se emplea el software RobotStudio para crear un Gemelo Digital de un brazo manipulador industrial. Esta simulación virtual permite comprobar la cinemática de las señales y evitar posibles colisiones antes de implementar el robot físico. Por último, el conjunto de la línea, incluyendo el llenado, el robot y las cintas transportadoras, es gobernado por un Autómata Programable (PLC) industrial que se configuracon el software TIA Portal. Su programación está estructurada mediante GRAFCET y Guía GEMMA.