Proyecto Final Robotica

JOSE ANDRES MUÑOZ SUANCHA 91018341

ROBOT DE SOLDADURA SOL DADURA IRON-CARTER

ROBOTICA UNAD - 2012


INTRODUCCIÓN

El siguiente trabajo corresponde al proyecto final del curso de ROBOTICA y se plantea como una unidad didáctica y evaluación final. Esta unidad de aprendizaje y desarrollo se plantea como un proyecto técnico y se concibe para iniciarnos en el análisis, implementación, desarrollo de un robot funcional.



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ENUNCIADO DEL PROYECTO

DESCRIPCION DEL CASO

Dentro de sus procesos de fabricación la empresa de fabricación de carrocerías IRON-CARTER, involucra frecuentemente la soldadura de piezas metálicas, en general dentro de la línea hay un paso que requiere soldar dos piezas grandes (vigas) cuyas especificaciones se muestran en el siguiente bosquejo de la figura 1:


JOSE ANDRES MUÑOZ SUANCHA 91018341 

El robot debe ser de Seis grados de libertad (6DoF son el acrónimo de las palabras inglesas "Six degrees of freedom") se refiere al movimiento en un espacio tridimensional, es decir, la capacidad de moverse hacia delante/atrás, arriba/abajo, izquierda/derecha (traslación en tres ejes perpendiculares), combinados con la rotación sobre tres ejes perpendiculares (Guiñada, Cabeceo, Alabeo). El movimiento a lo largo de cada uno de los ejes es independiente de los otros, y cada uno es independiente de la rotación sobre cualquiera de los ejes, el movimiento de hecho tiene seis grados de libertad. Los brazos de un Robot, a menudo son categorizados por sus grados de libertad (por lo general más de seis grados de libertad). Este número generalmente se refiere al número de un solo eje de rotación de las articulaciones en el brazo, donde un mayor número indica una mayor flexibilidad en posicionar una herramienta. Esta es una métrica muy práctica, en contraste a la definición abstracta de los grados de libertad, que mide la capacidad global de posicionamiento de un sistema.

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El robot realizara un camino de soldadura, desde un extremo hasta el otro que se colocará automáticamente sobre dos puestos equidistantes del robot. Espacio de accesibilidad o espacio (volumen) de trabajo. Es el conjunto de puntos del espacio accesibles al punto terminal, que depende de la configuración geométrica del manipulador. Un punto del espacio se dice totalmente accesible si el PT puede situarse en él en todas las orientaciones que permita la constitución del manipulador y se dice parcialmente accesible si es accesible por el PT pero no en todas las orientaciones posibles. En la figura inferior se aprecia el volumen de trabajo de robots de distintas configuraciones.



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Cada ciclo comienza en una posición de reposo (INICIO O START) para permitir cargar en cada caso el puesto de soldadura. La instalación se pondrá en marcha con un pulsador normalmente abierto, de manera que no arrancará hasta que no se presione y luego se suelte. Capacidad de posicionamiento del punto terminal. Se concreta en tres magnitudes fundamentales: resolución espacial, precisión y repetitividad, que miden el grado de exactitud en la realización de los movimientos de un manipulador al realizar una tarea programada.

La instalación dispondrá de una barrera óptica de seguridad, de manera que el robot haga una parada de emergencia si detecta que una



persona ha entrado dentro de la zona de trabajo, o si ha encontrado una falla de precisión o de espacio en la rutina. OBJETIVOS   

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Conocer la estructura básica de un robot y sus grados de libertad. Conocer los elementos eléctricos y mecánicos que integran un robot. Conocer y montar sensores que permiten al robot interactuar con el entorno en el área de soldadura. Montaje instalación y puesta en marcha del sistema. Desarrollar un lenguaje de programación básico que permita controlar al robot de forma autónoma.

CONCEPTOS      

Robot con seis grados de libertad. El motor, la caja de engranajes, tornillo sinfín y rueda. Final de carrera hasta donde llega el proceso de soldado, fototransistor. Instrucciones básicas de montaje de un robot. Lenguaje de programación: instrucciones básicas. Interacción maquina software.

PROCEDIMIENTOS

La parte teórica de los conceptos se desarrollarán con pequeñas explicaciones y estas se complementarán con las actividades de se presentan a continuación. •

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Actividad Actividad Actividad Actividad Actividad Actividad Actividad Actividad Actividad Actividad Actividad Actividad Actividad Actividad

1. Montaje del robot. 2. Identificación de elementos. 3. Aprendiendo a programar. Posición de reposo del robot. 4. Subprogramas o subrutinas. 5. Avance del robot. 6. Subprograma de avance. 7. Programa de avance desde el reposo. 8. Ciclo de trabajo simple. 9. Ciclo de trabajo compuesto. 10. Intermitencia de soldadura. 11. Ciclo de completo de soldadura. 12. Arranque por pulsador. 13. Ciclo de completo de soldadura con arranque por pulsador. 14. Control de final de carrera.



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La cantidad de soldadura la determinar la persona encargada. PROGRAMACIÓN OFF LINE

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Acelerar el tiempo de programación, reducir el tiempo de inactividad del robot Programación offline y simulación pueden ayudar a los fabricantes de todos los tamaños a las partes del programa de forma rápida y consistentemente más, ser más competitivos a través de un costo mayor y precisa, y proporcionar flexibilidad operativa.

A medida que busques nuevas formas de competir a nivel mundial, es importante que se tome una ojeada holística al proceso de fabricación. Que las partes-y dinero-no se hacen cuando el equipo se encuentra inactivo es una verdad universal que todos podemos estar de acuerdo. Mientras que las células robotizadas de soldadura han ayudado a los fabricantes a mejorar la productividad, incluso a los robots más recientes y están inactivos durante el proceso de programación. Los robots-la práctica de la enseñanza de programación de un robot sus diversos puntos, las trayectorias y las articulaciones en una pieza de trabajo-puede tomar días o semanas, dependiendo del tamaño y el alcance de la pieza de trabajo y celular.

Uso de los puntos del mundo real, el software es capaz de conciliar las diferencias entre la célula generada por computadora y el celular en el mundo real, ayudando a mejorar la precisión de la programación. precisión de la programación..jpg (21.24 KiB) No visto aún

Programación fuera de línea y tecnología de simulación pueden ayudar a los fabricantes de todos los tamaños a las partes del programa de forma rápida y consistentemente más, ser más co mpetitivos a través de un costo mayor y precisa, y proporcionar flexibilidad operativa.

¿Cómo de programación fuera de línea, los programas de escritorio de trabajo de simulación Programación fuera de línea y software de simulación le permite programar su robot desde una computadora en lugar de en el propio robot. Para trabajar con este tipo de software, se necesitan 3-D los modelos CAD de ambas partes y accesorios de los que se utilizarán en la celda (creado en un programa como SolidWorks ®). A partir de ahí las opciones de software puede variar dependiendo de la marca de los robots en las células de soldadura robotizada.

Por ejemplo, la mayoría de los fabricantes de equipos de robots ofrecen en la casa de software desarrollado por la programación fuera de línea con propiedad en 3-D modelos CAD de sus robots. Si usted tiene una flota de robots multimarca, es posible que tenga un programa de software que ofrece 3-D los modelos CAD de numerosos fabricantes. Es fundamental señalar que los programas internos de robots de software tienden a ser personalizado con más de una marca específica funcionalidad y un mayor control sobre la programación. Una vez importado el 3-D modelos CAD de sus piezas y herramientas / accesorios, el software coincida con el modelo 3-D CAD del robot, creando una réplica virtual del sistema en el taller. Con el clic y arrastre del ratón, usted puede entonces comenzar a construir el programa en su PC en vez de usar un colgante de la enseñanza en la celda de soldadura.

Programación fuera de línea ayuda a mantener los robots trabajando, no sentados sin hacer nada mientras están siendo programados. Programación fuera de línea.jpg (29.49 KiB) No visto aún

Después de completar todas las secuencias de soldadura, el sistema le permite ejecutar el programa como una simulación de soldadura, en la que el software detecta posibles colisiones, identifica las áreas donde los ángulos de soldadura procedimiento puede ser difícil de lograr, y proporciona el tiempo necesario para la



celular para hacer una parte completa. Después de la simulación y las pruebas, se exporta el programa de la computadora al robot a través de Ethernet. Tocar su programa de forma manual con un colgante de la enseñanza en la celda es el siguiente paso, ya que el software por lo general recibe el robot dentro de un cuarto de pulgada de su trayectoria final. En un futuro no muy lejano, sin embargo, la automatización de ajuste fino a través de la tecnología de detección externa en el extremo del robot se convertirá en una realidad. Incluso con el retoque manual, off-line del software de programación y simulación de reducir drásticamente el tiempo necesario para crear programas. Mientras que cada aplicación es diferente, no es desconocida para programar una parte de una cuarta parte del tiempo que antes se para programar el robot en la célula. Teniendo en cuenta que los fabricantes de equipo pesado a veces pasan semanas de programación largos cordones de soldadura, el ahorro de tiempo se suman. Sin embargo, el mayor beneficio es que la mayoría de la programación se produce mientras la célula está todavía partes de soldadura otros, maximizando el tiempo de actividad. Configuración de dispositivos y utillaje correctamente

Tener la capacidad de verificar el tipo de accesorios que necesita para construir en un escenario en 3-D es una de las principales ventajas de este tipo de software. Los diseñadores esperan obtener las herramientas desde el primer momento, pero cualquier número de variables puede cambiar durante las etapas de planificación, que requieren las herramientas para ser modificados. Software le permite revisar el espacio de trabajo, asegurando que los robots pueden realmente llegar a cada punto, sin interferencias. Antes de probar el robot en el mundo real, que requiere tiempo y dinero para establecer, usted puede verificar el programa electrónico para asegurarse de que tienen el equipo adecuado para llevar a cabo sus metas previstas. La mayoría del software presenta robot real cinemática-la trayectoria entre cada punto que permite el arquitecto utillaje / accesorio para garantizar que el diseño va a mantener las tolerancias requeridas mientras que también acomodar el sistema de soldadura.

Programación fuera de línea le permite programar la pieza durante la construcción de la célula, reduciendo el tiempo de puesta en marcha. programar la pieza.jpg (23.73 KiB) No visto aún Calibración de imperfección para mejorar la precisión El mundo virtual es perfecto. En un equipo, un ángulo recto es precisamente 90 grados y 1.000 milímetros es exactamente 1.000 milímetros. Ni más ni menos. El mundo real, por otro lado, es totalmente imperfecto. Así que, ¿cómo se traducen las pequeñas inexactitudes de una célula de soldadura real en un programa generado por computadora?

A través de herramientas de masterización y la calibración en el software, usted puede enseñar al robot a un pequeño número de puntos reales en el sistema físico, que incorporan en el programa informático, y en última instancia, lograr una mayor precisión que si se basó en el mundo "perfecto" de la computadora. Por ejemplo, simplemente enseñar el sistema de robot real algunos puntos cla ve, tales como la ubicación de la mesa de trabajo, donde se encuentra un eje de rotación, y el punto de partida de una soldadura. Importar esos puntos en el programa, y el software va a reconciliar las diferencias entre el mundo real y el mundo virtual. Esta reconciliación se realiza sólo una vez por sistema y por lo general logra una precisión total del programa dentro de un cuarto de pulgada. Este nivel de precisión adquirida requiere mucho menos tiempo una vez que el retoque final del programa se ha descargado en el robot. De alta tecnología Copiar y Pegar Una de las características más eficientes de esta tecnología es la de copiar / pegar / función de espejo, que es



extremadamente útil para los fabricantes que soldar muchas de las partes iguales o similares en un solo accesorio. Si tiene dos partes idénticas uno junto al otro, hay una manera simple para el software para copiar / pegar el programa de la primera parte sobre la que la segunda parte. Si las dos partes existe en el mismo aparato, pero como opuestos reflectantes de ca da otro, el software refleja el programa de la primera parte de directamente sobre la segunda. Esto simplifica la programación y es sustancialmente más fácil que manualmente la enseñanza de cada parte individual en la célula. Incluso si las piezas tienen características similares pero no idénticos, el software facilita el crecimiento o en movimiento caminos enseñados. Al igual que con la construcción de un componente de ensamblaje en la vida real, el programa del robot crea una serie de breves secciones que se han copiado / pegado / reducido / movido para crear el conjunto.

Las juntas de soldadura y de los movimientos del robot se puede programar con un simple clic del ratón. juntas de soldadura.jpg (22.77 KiB) No visto aún

Un ejemplo extremo de un ahorro de tiempo es la soldadura de 24 repeticiones de la misma parte. Desde el programa original de una parte, el programa aproximado para todas las 24 piezas se puede realizar en unas dos horas. Manual de enseñanza de cada iteración individuo puede tardar días, quizás semanas. Aplicaciones Bajo volumen y alta mezcla de tiendas. El software permite que las tiendas fabulosas con bajos volúmenes de diferentes partes de programar constantemente nuevas piezas con el mínimo tiempo de inactividad. También actúa como una herramienta de cotización, lo que le permite determinar si un trabajo es adecuado para su sistema robótico y si poseen las herramientas adecuadas / accesorios. La simulación también le ayuda a determinar los tiempos de ciclo y el consumo de alambre para citar más precisos. Grandes piezas con soldaduras muchos. Especialmente indicado para los fabricantes de equipos pesados y otros que soldar componentes muy grandes con muchas soldaduras, programación fuera de línea es infinitamente más rápido que trotar un robot alrededor de la parte en una celda de soldadura y tratando de tener acceso a todas las articulaciones. El software puede recortar semana fuera de la programación y los tiempos de implementación. Cortos de puesta en marcha. Digamos que tienes un nuevo sistema robótico que tardó meses en construir y que desea estar en funcionamiento tan pronto como el sistema haya finalizado. La célula tiene dos robots que se mueven a lo largo de una estructura de pórticos de estilo para soldar una parte muy grande. Fuera de línea, usted puede programar los robots, mientras que la célula se está construyendo y, al terminar, deje caer en los programas, toque para arriba, y comenzar a soldar. Programación manual de estas partes habría requerido a pasar tiempo extenso dentro y fuera de un elevador para acceder a cada soldadura. El software puede cortar lo que podría haber sido de cuatro semanas de programación a una sola, lo que le permite realizar la mayor parte de ella desde la comodidad de su oficina. Valor añadido de la fabricación y la diversificación . Si usted es un fabricante que hace millones de una parte y muy pocas cosas más, o si usted hace muchas piezas similares con soldaduras muy pocos, software de programación offline es, probablemente, no vale la pena su inversión. Sin embargo, si usted está pensando en diversificar su oferta, el galleta-cortador partes se están convirtiendo en personalizable como un incentivo de valor añadido para el cliente y obligar al fabricante a ser más flexible en su programación. Como este tipo del fabricante continúa diversificándose, este software será más apropiado.

Programación fuera de línea y software de simulación son herramientas que ayudan a programar robots más



rápido, reducir el tiempo de inactividad célula robotizada, y citar a nuevos puestos de trabajo con mayor precisión. Como más y más empresas recurren a la robótica para mantener su competitividad en medio de una escasez de mano de obra calificada y la oferta agresiva de otros fabricantes, este software es una herramienta más importante que los mantiene un paso por delante de la competencia.


Proyecto Final Robotica

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