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DIPLOMADO INTERNACIONAL EN AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

MODULO V

ROBOTICA INDUSTRIAL

Mg. Ing. Jos Antonio Velsquez C.e-mail: [email protected]

Docente URP: Mg. Ing. Jos Antonio Velsquez C.

Introduccin Definicin de robot Caractersticas morfolgicas del robot Configuraciones bsicas 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 imaginacin. 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



Robtica aplicada a la Industria



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

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

QUE ES UN ROBOT ?QUE ES UN ROBOT ?

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

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


Grados de Libertad Zona de Trabajo y dimensiones del ManipuladorCapacidad de CargaBrazo del Robot

CARACTERISTICAS MORFOLOGICASCARACTERISTICAS MORFOLOGICAS


Son los parmetros que se precisan para determinar la posicin y la orientacin del elemento terminal del manipulador. Tambin se pueden definir los grados de libertad, como los posibles movimientos bsicos (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 caractersticas que ms se tienen en cuenta en la seleccin de un robot, segn la tarea a la que se destine. En soldadura y mecanizado es comn precisar capacidades de carga superiores a los 50kg.

CAPACIDAD DE CARGACAPACIDAD DE CARGA


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

Articulaciones para movimientos de Rotacin Desplazamiento para movimientos de Traslacin,

llamados tambin Prismtico o Lineal

BRAZO DEL ROBOTBRAZO DEL ROBOT


Cartesiano / Rectilneo -El movimiento se realiza con articulaciones prismticas. Esta configuracin 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


Cilndrico - El robot tiene un movimiento de rotacin sobre una base, una union prismtica para la altura y una unionprismtica para el radio. Esta configuracin se emplea principalmente cuando el espacio de trabajo a cubrirse es redondo.



Esfrico - Para esta configuracin se tienen dos uniones de rotacin y una union prismtica, lo que permite al robot apuntar en muchas direcciones.



Articulado / Articulado Esfrico / Rotacin - En este caso el robot posee 3 uniones de rotacin para posicionar el robot. Generalmente el volumen de trabajo es esfrico. La configuracin de estos tipos de robots ha sido tomado teniendo como modelo al brazo humano (cintura, hombro, codo y mueca.



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



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 posicin de cada articulacin (cada uno de los ngulos), determinaran la posicin del robot.



Para conseguir que un robot realice sus tareas con una precisin adecuada, elevada velocidad e inteligencia, es necesario que conozca su propio estado, as como tambin el estado de su entorno. La informacin relacionada con su estado (fundamentalmente la posicin 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 carcter binario y su costo reducido. Este tipo de sensor es capaz de detectar la presencia de un objeto dentro de un radio de accin determinado. Esta deteccin puede hacerse con o sin contacto con el objeto. Los sensores de presencia se clasifican en:

SENSORESSENSORES


Se clasifican en tres grandes grupos, segn la energa que utilizan:

Neumticos.Hidrulicos.Elctricos.

ACTUADORESACTUADORES


C aractersticas de los distintos tipos de actuadores para robots

N eum tico H idrulico E lctrico

E nergia Aire a presion(5-10 bar)Aceite m ineral

(50-100 bar) C orriente elctrica

O pcionesC ilindros

M otor de paletasM otor de pistn

C ilindrosM otor de paletas

M otor de pistonesaxiales

C orriente continuaC orriente alterna

M otor paso a paso

V entajas

BaratosR pidosSencillosR obustos

R pidosAlta relacinpotencia-peso

AutolubricantesAlta capacidad de

cargaE stabilidad frente a

cargas estticas

PrecisosFiables

Fcil controlSencilla instalacin

Silenciosos

D esventajas

D ificultad de controlcontinuo

Instalacin especial(com presor, filtros)

R uidoso

D ifcil m antenim ientoInstalacin

especial(filtros,e lim inacin aire)Frecuentes fugas

C aros

Potencia lim itada

ACTUADORESACTUADORES


Los efectores finales pueden dividirse en dos categoras: 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 operacin en la pieza de trabajo. Estas aplicaciones incluyen la soldadura por puntos, la soldadura por arco, la pintura por pulverizacin y las operaciones de taladro. En cada caso, la herramienta particular esta unida a la mueca del robot para realizar la operacin.

MANIPULADOR O EFECTOR FINALMANIPULADOR O EFECTOR FINAL


MANIPULADOR O EFECTOR FINALMANIPULADOR O EFECTOR FINAL


Soldadura:

APLICACIONES INDUSTRIALESAPLICACIONES INDUSTRIALES


Pintura:



Manipuleo:



Corte:



Montaje:



Paletizacin:



ROBOTS EN EL LABORATORIO CIMROBOTS EN EL LABORATORIO CIM

Robot articulado de tipo vertical Nmero de grados de libertad: 5 Capacidad de carga: 3 KgServomotores de corriente alternaAlcance mximo: 715 mm Velocidad mxima: 3.500 mm/s Repetibilidad: 0.04 mm Posibilidades de instalacin en suelo, techo y pared Peso: 33 Kg

RV-E3J



Robot articulado de tipo vertical Nmero de grados de libertad: 6 Capacidad de carga: 2 KgServomotores de corriente alternaAlcance mximo: 706 mm Velocidad mxima: 3.500 mm/s Repetibilidad: 0.04 mm Posibilidades de instalacin 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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