ENGANCHE DEL TUBO PILOTO Y PROCESO STRIPPER

En esta segunda etapa, el prototipo debe asegurarse que el tubular este en la mejor posici ´on posible para comenzar el proceso, y mover lo rodillos a una velocidad constante que garantice que el tubo piloto sea exprimido.

Para conseguir estos objetivos se utilizo nuevamente un sensor fotoel ´ectrico MP2-LH10 configurada de manera id ´entica que en la etapa de inicio, pero ubica- do de manera estrat ´egica (ver figura 19) tal que solo detecta el tubo hasta que este ya ha pasado por los rodillos.22_{una vez el tubular es detectado, nuevamente}

el sensor cambia su estado de corte a saturaci ´on y env´ıa una se ˜nal de 0 v d.c a la tarjeta de control ARDUINO MEGA 2560.

Figura 19: Sensores fotoel ´ectricos S1 Y S2 posici ´on.Fuente:Autor

An ´alogamente a la etapa de inicio, la tarjeta ARDUINO MEGA 2560 es pro- gramada para realizar dos tareas especificas; las cuales son controlar el motor de paso VEXTA, y enviar el mensaje de se ˜nalizaci ´on al usuario a trav ´es de la pantalla de cristal liquido, sin embargo y teniendo en cuenta que el procesostrip- per en general tiene una secuencia de ejecuci ´on, es apenas l ´ogico pensar que el prototipo tambi ´en deba seguir las tres etapas de una manera secuencial, por

22_{cabe recordar que en la primera etapa los rodillos se mueven lentamente para que justamente}

lo que resulta indispensable introducir algunas variaciones al algoritmo del pro- grama para esta segunda etapa.

La primera modificaci ´on esta en la condici ´on que desencadena el movimiento del motor, en la primera etapa si bien eran tenidos en cuenta los dos sensores fotoel ´ectricos MP2-LH10 solo era importante observar el primero de ellos, ya que el segundo siempre estar´ıa en un mismo estado (en alto) y por lo tanto no influ´ıa en el proceso, ahora los dos sensor tienen la misma importancia, y como se trata de un proceso secuencial la ´unica manera para que el enganche del tubo se lleve acabo es que de manera previa se halla efectuado la etapa de inicio. Es decir que durante la segunda etapa ambos sensores fotoel ´ectricos debe estar en estado bajo o de (0 v), si por alg ´un motivo alguno de los dos cambia de estado durante la ejecuci ´on de la etapa el motor se detiene inmediatamente.

El sistema de censado y control fue dise ˜nado de esta manera por varias ra- zones :

Evitar da ˜nos en el tubular y el sistema a causa de una obstrucci ´on, causada por un descarrilamiento

Evitar que por error el usuario coloque el tubular en lado equivocado del prototipo al iniciar el proceso .

Seguir en todo momento el tubular para constatar que el proceso se esta llevando acabo seg ´un los par ´ametros de dise ˜no .

Ahora bien como se explico anteriormente el rodillo debe moverse a una velo- cidad constante que asegure que el tubo sea correctamente exprimido, haciendo un proceso de observaci ´on se logro determinar que el rodillo debe girar en un rango de (110 a 115 rpm), lo cual indica que el sistema debe acelerar y mantener la rapidez adquirida.

La ultima modificaci ´on al algoritmo se encuentra en el mensaje de alerta para el usuario el cual ser ´a diferente al de la etapa anterior, ahora teniendo en cuenta estas nuevas condiciones, el diagrama de flujo de programa obtenido se ilustran en la figura 20.

Asimismo cabe resaltar que no hay modificaci ´on alguna con respecto a la etapa de inicio a nivel de hardware, mas que la inclusi ´on del segundo sensor fotoel ´ectrico anteriormente mencionado. Por lo tanto una vez se han transferido los conceptos del diagrama de flujo de programa al lenguaje de programaci ´on los resultados obtenidos se muestran en la figura 21.

Como se puede apreciar ambos sensores detectan el tubular que sigue el camino se ˜nalado por el riel, y se muestra el mensaje al usuario correspondiente a la segunda etapa .

Figura 20: Diagrama de flujo del programa etapa 2.Fuente:Autor

(a) Deteccion del tubular vista frontal

(b) Vista superior (c) Mensaje al usuario

9.1.3. ETAPA DE RETORNO

Esta sin lugar a duda es una de las fases del proyecto que requiri ´o un mayor grado de atenci ´on a la hora del dise ˜no, en las dos etapas anteriores el mayor pro- blema se encontraba en como detectar el tubo piloto, a lo que se le dio soluci ´on con la incorporaci ´on de los dos sensores fotoel ´ectricos. En esta fase del proyecto el mayor inconveniente se encuentra en detectar el final del tubular.

Cuando el proceso se realiza de manera manual la pinza es movida por el usuario a trav ´es de tubular en direcci ´on de la bolsa de donaci ´on, con el fin de desplazar el liquido anticoagulante hacia el interior de la misma; una vez este proceso termina el usuario suelta la pinza, y de ser necesario realiza nuevamente el proceso hasta que todo el liquido queda en la bolsa de donaci ´on.

Por lo tanto el prototipo debe lograr que el tubo piloto regrese a la posici ´on de inicio, para que este quede libre de la acci ´on de los rodillos y pueda ser retirado o exprimido nuevamente de ser necesario. Cabe resaltar que estos tubulares son cortados por los usuarios previamente de manera manual lo cual hace que estos no tengan la misma longitud,es decir que no son homogeneos en su tama ˜no, y el material en el cual est ´an fabricados es pl ´astico.

Conociendo estas dos importante caracter´ısticas del tubular, fue necesario dise ˜nar un sistema de censado capas de reconocer una marca o un distintivo puesto en el final del tubo piloto. La soluci ´on mas econ ´omica y sencilla de im- plementar fue colocar un trozo de material ferroso o el hierro puro[8]. que hiciera las veces de indicador en la uni ´on de la bolsa y el tubular (figura 22), para que por medio de un sensor especializado en la detecci ´on de metales se pudiera reconocer la marca y de este modo conocer el final del tubo piloto.

Figura 22: Argolla de material ferroso en el tubular.Fuente:Autor

Con esto en mente se decidi ´o utilizar un sensor del tipo inductivo (figura 23) referencia(LJ12A3-4-Z/BY) el cual esta dise ˜nado para detectar materiales met ´ali- cos, y al igual que los sensores fotoel ´ectricos puede trabajar en la regi ´on de corte y saturaci ´on.Sus principales ventajas son su f ´acil manipulaci ´on, su bajo costo (7 USD aprox.),son compatibles con la tarjeta de control ARDUINO MEGA 2560 y tiene gran disponibilidad en el mercado.

Figura 23: Sensor Inductivo LJ12A3-4-Z/BY.Fuente:Autor

una peque ˜na modificaci ´on en su conexi ´on y en su l ´ogica de funcionamiento con respecto a los sensores fotoel ´ectricos, que son del tipo NPN. El cambio consis- te en la forma en la cual va conectada la resistencia de carga, compar ´andolo con las conexiones echas para los sensores de las etapas 1 y 2 ,en donde la resistencia estaba colocada desde el pin de VCC hasta el pin de salida. Ahora la carga del sensor esta conectada desde el pin de MASA o tierra hacia la salida como se ilustra en la figura 24. Este tipo de conexi ´on no ofrece ninguna ventaja o desventaja con respecto a la anterior, simplemente ofrece un cambio en la l ´ogica de salida del sensor, ya que este pasara de un estado bajo de voltaje a uno alto al detectar la argolla met ´alica del tubular .

Figura 24: Diagrama de conexi ´on Sensor Inductivo PNP23

Habiendo aclarado las conexiones a realizar y el modo de funcionamiento del sensor, ahora hay que procesar la se ˜nal de salida haciendo uso de la tarjeta de control ARDUINO MEGA2560.Que al igual que en las dos fases anteriores debe ser programada para realizar dos tareas especificas, la de mover el motor, y enviar los datos al display LCD para la visualizaci ´on del usuario ; es importante tener en cuenta el cambio en la l ´ogica de la se ˜nal de entrada para esta etapa, ya que esta influye en la manera en la cual se establecen las condiciones en el lenguaje de programaci ´on.

Ahora bien de modo similar a las dos etapas anteriores el motor debe moverse a una velocidad constante, pero su sentido de giro debe ser invertido; es decir

en las dos fases previas el motor giraba en sentido horario para que el tubular pasara por los rodillos, Ahora el motor debe girar en sentido anti horario para que el recorrido sea el mismo pero el tubular retroceder ´a ,para finalmente quedar en los posici ´on de inicio, y que pueda ser retirado por el usuario.

Como anteriormente se explico el proceso es secuencial, raz ´on por lo cual la etapa de retron ´o no se ejecutara mientras que las etapas de inicio y enganche no se hayan ejecutado previamente, es decir en t ´erminos mas simples mientras los dos sensores fotoel ´ectricos no est ´en detectando al tubular el retorno no se ejecutara.

Por otro lado vale la pena aclarar que ,una vez el motor de paso invierte su sentido de giro producto de la detecci ´on de la argolla met ´alica, el tubular se desplazara hasta quedar fuera de la acci ´on de los rodillos, sin embargo es impor- tante se ˜nalar que el motor debe detenerse y quedar listo para iniciar nuevamente el proceso. Como se sabe que el recorrido que realiza el tubo piloto es el mismo pero en sentido contrario, este obligatoriamente estar ´a pasando por el sensor S1 el cual lo detectara hasta que este llegue nuevamente a su inicio , cuando esto ocurre el sensor deja de verlo y es en este momento que el motor detiene su marcha y se da por terminado el proceso.

Estos conceptos e ideas se resumen en el diagrama de flujo de programa de la figura 25, el cual muestra los proceso que deben ser programados en la tarjeta de control.