robotica industrial

DIPLOMADO INTERNACIONAL EN AUTOMATIZACION DE PROCESOS

INDUSTRIALES

MODULO V

ROBOTICA INDUSTRIAL

Mg. José Antonio Velásquez C.

Docente URP: Mg. Ing. José Antonio Velásquez C.

Introducción

Definición de robot

Características morfológicas del robot

Configuraciones básicas del robot

Coordenadas del robot

Sensores y Actuadores

Manipuladores o efectores finales

Aplicaciones industriales

Robots en el Laboratorio CIM

TEMARIOTEMARIO


Los robots siempre han formado parte de nuestra imaginación. No es raro encontrarnos frente a un televisor o a una pantalla de cine y poder apreciarlos. Existen diversidad de tipos de Robots, los cuales son usados como:

•Exploradores en el fondo marino

•Robots cirujanos

•Protagonistas de cine

•Entretenimiento

•Robots Industriales, etc.

INTRODUCCIONINTRODUCCION


Exploradores en el fondo marino



Robots cirujanos



Protagonistas de cine



Entretenimiento



Robótica aplicada a la Industria



De acuerdo al Instituto de Robotica de America (1979) un robot es:

”Un manipulador multifuncional y reprogramable diseñado para mover materiales, partes, herramientas o dispositivos especiales a travez de varias secuencias de programas para la ejecución de una variedad de tareas”..

QUE ES UN ROBOT ?QUE ES UN ROBOT ?

Una definicion mas inspirada puede ser encontrada en Webster, elcual menciona que un robot es:

”Un dispositivo automático que permite realizar normalmente funciones atribuidas al ser humano o a maquinas como si las hiciera él mismo"


Grados de Libertad

Zona de Trabajo y dimensiones del Manipulador

Capacidad de Carga

Brazo del Robot

CARACTERISTICAS MORFOLOGICASCARACTERISTICAS MORFOLOGICAS


Son los parámetros que se precisan para determinar la posición y la orientación del elemento terminal del manipulador. También se pueden definir los grados de libertad, como los posibles movimientos básicos (giratorios y de desplazamiento) independientes.

GRADO DE LIBERTADGRADO DE LIBERTAD


GRADO DE LIBERTADGRADO DE LIBERTAD


ZONA DE TRABAJOZONA DE TRABAJO


El peso, en kilogramos, que puede transportar la garra del manipulador recibe el nombre de capacidad de carga. A veces, este dato lo proporcionan los fabricantes, incluyendo el peso de la propia garra.En modelos de robots industriales, la capacidad de carga de la garra, puede oscilar de entre 0.9Kg y 205kg. La capacidad de carga es una de las características que más se tienen en cuenta en la selección de un robot, según la tarea a la que se destine. En soldadura y mecanizado es común precisar capacidades de carga superiores a los 50kg.

CAPACIDAD DE CARGACAPACIDAD DE CARGA


Los tipos de articulaciones típicas que permiten el movimiento del brazo del robot son:

• Articulaciones para movimientos de Rotación• Desplazamiento para movimientos de Traslación,

llamados también Prismático o Lineal

BRAZO DEL ROBOTBRAZO DEL ROBOT


Cartesiano / Rectilíneo -El movimiento se realiza con articulaciones prismáticas. Esta configuración se emplea principalmente cuando el espacio de trabajo a cubrirse es grande.

CONFIGURACIONES BASICAS DE UN CONFIGURACIONES BASICAS DE UN BRAZO ROBOTICOBRAZO ROBOTICO

X

ZY


Cilíndrico - El robot tiene un movimiento de rotación sobre una base, una union prismática para la altura y una unionprismática para el radio. Esta configuración se emplea principalmente cuando el espacio de trabajo a cubrirse es redondo.



Esférico - Para esta configuración se tienen dos uniones de rotación y una union prismática, lo que permite al robot apuntar en muchas direcciones.



Articulado / Articulado Esférico / Rotación - En este caso el robot posee 3 uniones de rotación para posicionar el robot. Generalmente el volumen de trabajo es esférico. La configuración de estos tipos de robots ha sido tomado teniendo como modelo al brazo humano (cintura, hombro, codo y muñeca.



SCARA (Selective Compliance Arm for Robotic Assembly) Este robot conforma a las coordenadas cilíndricas.



Coordenadas XYZ: Es cuando el robot se mueve tomando como referencia la base misma del robot.

COORDENADAS DEL ROBOTCOORDENADAS DEL ROBOT


Coordenada de la Herramienta: Es cuando el robot se mueve tomando como referencia el centro de su herramienta.



Coordenada de union: La posición de cada articulación (cada uno de los ángulos), determinaran la posición del robot.



Para conseguir que un robot realice sus tareas con una precisión adecuada, elevada velocidad e inteligencia, es necesario que conozca su propio estado, así como también el estado de su entorno. La información relacionada con su estado (fundamentalmente la posición de sus articulaciones), la consigue mediante dispositivos denominados sensores internos, mientras que la que se refiere al estado de su entorno, se adquiere con los sensores externos.

SENSORESSENSORES


Los sensores de presencia se usan como sensores externos, siendo muy sencillos de incorporar al robot por su carácter binario y su costo reducido. Este tipo de sensor es capaz de detectar la presencia de un objeto dentro de un radio de acción determinado. Esta detección puede hacerse con o sin contacto con el objeto. Los sensores de presencia se clasifican en:

SENSORESSENSORES


Se clasifican en tres grandes grupos, según la energía que utilizan:

•Neumáticos.•Hidráulicos.•Eléctricos.

ACTUADORESACTUADORES


C aracterísticas de los distintos tipos de actuadores para robots

N eum ático H idráulico E léctrico

E nergia Aire a presion(5-10 bar)

Aceite m ineral(50-100 bar) C orriente eléctrica

O pcionesC ilindros

M otor de paletasM otor de pistón

C ilindrosM otor de paletas

M otor de pistonesaxiales

C orriente continuaC orriente alterna

M otor paso a paso

V entajas

BaratosR ápidosSencillosR obustos

R ápidosAlta relaciónpotencia-peso

AutolubricantesAlta capacidad de

cargaE stabilidad frente a

cargas estáticas

PrecisosFiables

Fácil controlSencilla instalación

Silenciosos

D esventajas

D ificultad de controlcontinuo

Instalación especial(com presor, filtros)

R uidoso

D ifícil m antenim ientoInstalación

especial(filtros,e lim inación aire)Frecuentes fugas

C aros

Potencia lim itada

ACTUADORESACTUADORES


Los efectores finales pueden dividirse en dos categorías: pinzas y herramientas. Las pinzas se utilizan para tomar un objeto (normalmente la pieza de trabajo) y sujetarlo durante el ciclo de trabajo del robot. Una herramienta se utiliza como efector final en aplicaciones en donde se exija al robot realizar alguna operación en la pieza de trabajo. Estas aplicaciones incluyen la soldadura por puntos, la soldadura por arco, la pintura por pulverización y las operaciones de taladro. En cada caso, la herramienta particular esta unida a la muñeca del robot para realizar la operación.

MANIPULADOR O EFECTOR FINALMANIPULADOR O EFECTOR FINAL


MANIPULADOR O EFECTOR FINALMANIPULADOR O EFECTOR FINAL


Soldadura:

APLICACIONES INDUSTRIALESAPLICACIONES INDUSTRIALES


Pintura:



Manipuleo:



Corte:



Montaje:



Paletización:



ROBOTS EN EL LABORATORIO CIMROBOTS EN EL LABORATORIO CIM

Robot articulado de tipo vertical Número de grados de libertad: 5 Capacidad de carga: 3 Kg Servomotores de corriente alternaAlcance máximo: 715 mm Velocidad máxima: 3.500 mm/s Repetibilidad: ± 0.04 mm Posibilidades de instalación en suelo, techo y pared Peso: 33 Kg

RV-E3J



Robot articulado de tipo vertical Número de grados de libertad: 6 Capacidad de carga: 2 Kg Servomotores de corriente alternaAlcance máximo: 706 mm Velocidad máxima: 3.500 mm/s Repetibilidad: ± 0.04 mm Posibilidades de instalación en suelo, techo y pared Peso: 36 Kg

RV-E2


LABORATORIO CIMLABORATORIO CIM



Brazo de 2 ejes

Robot Soldador

Brazo de 3 ejes


Robot Ensamblador


Robot Manipulador


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