Electrónica de control para una máquina vending robotizada en la que un brazo robotizado X-Y recoge el producto y una báscula de precisión verifica el dispensado por peso. Es una base adecuada para cualquier dispensador automático por peso, venta automática a granel o picking automatizado: el control distribuido RS485 reduce cableado y costes, y la máquina acepta pagos MDB y protocolo Ejecutivo, con Ethernet y GPRS para la gestión remota del vending robotizado.
La plataforma integra electrónica de control distribuida, comunicaciones industriales y gestión de medios de pago, proporcionando una arquitectura completa para máquinas vending que requieren movimientos automatizados, elevada precisión y supervisión del proceso de dispensado.
Sistema robotizado de posicionamiento X-Y
El equipo incorpora electrónica específica para el control del brazo robotizado en los ejes X e Y, permitiendo posicionar el mecanismo de recogida sobre los diferentes compartimentos de producto.
El movimiento se gestiona mediante control electrónico de los motores, incluyendo supervisión de corriente, lo que permite detectar situaciones de bloqueo, sobrecarga o anomalías durante el desplazamiento.
La arquitectura está diseñada para proporcionar movimientos controlados y repetibles durante los diferentes ciclos de dispensado.
Detección de final de carrera sin contacto
El sistema dispone de mecanismos de referencia y detección de límites de movimiento sin contacto mecánico, evitando el desgaste asociado a finales de carrera convencionales.
Esta funcionalidad permite realizar operaciones de referencia, posicionamiento y control de recorrido de los diferentes ejes con mayor fiabilidad y menor mantenimiento.
Dispensado mediante pesaje de precisión
Una de las principales características del sistema es la incorporación de una báscula de precisión para verificar la cantidad de producto dispensada.
El proceso puede realizarse de forma automática:
- Selección del producto
- Posicionamiento del brazo
- Recogida
- Dispensado
- Pesaje
- Validación
El pesaje permite comprobar que la cantidad dispensada corresponde al valor previsto y detectar posibles incidencias durante el proceso.
Esta estrategia resulta especialmente adecuada para aplicaciones donde el producto se comercializa por peso o cantidad variable.
Arquitectura hardware distribuida
La máquina utiliza una arquitectura electrónica distribuida para controlar los diferentes subsistemas.
En lugar de centralizar todos los motores y actuadores en una única electrónica principal, se utilizan módulos de control distribuidos próximos a los mecanismos que gestionan.
Esto permite:
- Reducir el cableado interno.
- Simplificar la electrónica central.
- Reducir costes de fabricación.
- Facilitar el mantenimiento.
- Aumentar la modularidad del sistema.
- Ampliar fácilmente el número de motores o periféricos.
Comunicaciones RS485 entre controladores
Los diferentes procesadores y módulos electrónicos que forman parte de la máquina se comunican mediante RS485.
El bus RS485 proporciona una solución robusta para la comunicación interna entre los diferentes nodos del sistema, especialmente adecuada para instalaciones con motores, actuadores y cableado distribuido.
La arquitectura puede estructurarse como:
- Controlador principal
- RS485
- Módulos de motores
- Sensores
- Actuadores
Esta estructura permite coordinar de forma centralizada los diferentes elementos de la máquina.
Gestión distribuida de motores
Los motores encargados del suministro y desplazamiento de producto son gestionados mediante controladores distribuidos.
Cada módulo puede encargarse de uno o varios actuadores, recibiendo órdenes del controlador principal mediante RS485 y devolviendo información de estado, movimiento o incidencias.
Esta arquitectura permite reducir el número de señales que deben llegar directamente a la electrónica central.
Sistema de control ARM
La plataforma está basada en arquitectura ARM, encargada de ejecutar la lógica principal de funcionamiento de la máquina.
El procesador coordina:
- Movimientos del brazo robotizado.
- Control de motores.
- Lectura de sensores.
- Sistema de pesaje.
- Comunicaciones.
- Interfaz gráfica.
- Medios de pago.
- Gestión de alarmas.
- Supervisión del ciclo de dispensado.
Sistema operativo FreeRTOS
El firmware está desarrollado sobre FreeRTOS, permitiendo dividir las diferentes funciones del sistema en tareas independientes.
Esta arquitectura facilita la gestión simultánea de movimientos, comunicaciones, sensores, interfaz de usuario y medios de pago, manteniendo un funcionamiento determinista.
Display gráfico
La máquina dispone de un display gráfico para interacción con el usuario.
La interfaz puede utilizarse para mostrar:
- Catálogo de productos.
- Precios.
- Instrucciones de funcionamiento.
- Estado del proceso.
- Información de pago.
- Avisos y alarmas.
- Resultado del dispensado.
La pantalla constituye el principal interfaz entre el usuario y el sistema de control.
Gestión de medios de pago MDB
El controlador incorpora compatibilidad con el protocolo MDB (Multi-Drop Bus), ampliamente utilizado en el sector vending.
Esta interfaz permite integrar diferentes dispositivos de pago, como validadores de monedas, billeteros o sistemas cashless.
La electrónica principal puede controlar y supervisar el proceso de pago antes de autorizar el ciclo de dispensado.
Protocolo Ejecutivo
Además de MDB, la plataforma incorpora compatibilidad con protocolo Ejecutivo, permitiendo su integración con diferentes generaciones y arquitecturas de sistemas de pago utilizados en máquinas vending.
Esta capacidad proporciona mayor flexibilidad para adaptar la electrónica a diferentes configuraciones comerciales.
Comunicaciones USB
La interfaz USB permite realizar tareas de configuración, diagnóstico, mantenimiento y conexión con periféricos externos.
También puede utilizarse como interfaz de servicio durante fabricación, instalación o mantenimiento de la máquina.
Comunicaciones Ethernet
La conectividad Ethernet permite integrar la máquina en redes locales o plataformas de gestión.
Puede utilizarse para:
- Configuración remota.
- Monitorización.
- Actualización de datos.
- Consulta de estados.
- Gestión de inventario.
- Diagnóstico.
- Envío de información de funcionamiento.
Comunicaciones móviles GPRS
La incorporación de comunicaciones GPRS permite conectar la máquina con plataformas remotas incluso cuando no existe infraestructura Ethernet disponible.
La comunicación móvil puede utilizarse para enviar información relacionada con ventas, alarmas, funcionamiento, inventario o mantenimiento.
Supervisión del proceso de dispensado
La combinación de control de movimiento, supervisión de corriente, sensores de posición y pesaje permite verificar diferentes fases del proceso.
El sistema puede detectar incidencias como:
- Motor bloqueado.
- Movimiento incompleto.
- Ausencia de producto.
- Cantidad incorrecta.
- Error de posicionamiento.
- Fallo de un módulo distribuido.
- Pérdida de comunicaciones.
Esto permite aumentar la fiabilidad de la máquina y mejorar las capacidades de diagnóstico.
Ventajas principales
- Dispensado automatizado mediante brazo robotizado X-Y
- Verificación del producto mediante báscula de precisión
- Control de corriente para supervisión de motores
- Detección de finales de carrera sin contacto
- Arquitectura electrónica distribuida
- Reducción de cableado y costes mediante módulos remotos
- Comunicaciones RS485 entre procesadores
- Compatibilidad con MDB y protocolo Ejecutivo
- Ethernet, USB y GPRS
- Arquitectura ARM con FreeRTOS
- Diseño modular y escalable
Aplicaciones
La plataforma está especialmente orientada a máquinas vending robotizadas, dispensadores automáticos por peso, venta automática de productos a granel, sistemas de picking automatizado, dispensadores multiproducto y máquinas vending con mecanismos de manipulación robotizada.
Especificaciones técnicas
| Tipo de sistema | Control integral de máquina vending robotizada |
|---|---|
| Arquitectura | ARM |
| Sistema operativo | FreeRTOS |
| Movimiento | Brazo robotizado X-Y |
| Control de motores | Electrónico |
| Supervisión de motores | Medida de corriente |
| Detección de límites | Sin contacto |
| Verificación de producto | Pesaje de precisión |
| Arquitectura de control | Hardware distribuido |
| Comunicación interna | RS485 |
| Interfaz de usuario | Display gráfico |
| Medios de pago | MDB / Ejecutivo |
| USB | Sí |
| Ethernet | Sí |
| Comunicación móvil | GPRS |
| Diagnóstico | Supervisión de motores, sensores y comunicaciones |
| Aplicación | Vending robotizado y dispensado automático |
