f Posición del robot en células ~ Ingenieria a nivel industrial

Visita mi canal de youtube

domingo, 19 de marzo de 2017

Posición del robot en células

   Un robot industrial raramente trabaja como un elemento aislado. normalmente forma parte de un proceso de fabricación en el que debe interactuar con otros muchos elementos como cintas transportadoras, máquinas de producción, dispositivos de fijación, herramientas, etec. en estas condiciones, la distribución de los mismos juega un papel esencial.

    La definición de la distribución de los equipos es un proceso iterativo del que debe resultar la especificación del tipo y número de robots a utilizar, así como de los elementos periféricos, indicando la disposición relativa de los mismos. Habrá que definir, e incluso diseñar, los elementos periféricos pasivos (mesas, alimentadores, etc.) o activos (manipuladores secuenciales, máquinas cn, etc.) que intervienen en la célula, y situarlos físicamente en el sistema. en este proceso iterativo es clave la experiencia del equipo técnico responsable del diseño.

     La utilización de herramientas informáticas, simuladores específicos para robots y simuladores de sistemas de fabricación flexible facilitan enormemente esta tarea. un simulador de sistemas robotizados permite, de manera rápida y eficiente, evaluar las diferentes alternativas en cuanto al robot a utilizar y la disposición física de todo el sistema. utilizando la interacción gráfica, se puede analizar qué robot de los existentes en la librería del programa se adapta mejor a la tarea programada, detectando posibles colisiones y verificando el alcance. un simulador de sistemas de fabricación flexible permite dimensionar adecuadamente la célula, informando sobre su productividad, rendimiento y comportamiento ante cambios de la demanda o situaciones imprevistas (averías, cambios en el producto, etc.). Así mismo permite ensayar diferentes estrategias de control de la célula encaminadas a optimizar su funcionamiento. A la hora de decidir la disposición del robot en la célula, cabe plantearse cuatro situaciones básicas:

Robot en el centro de la célula

    En esta disposición, el robot se sitúa de modo que quede rodeado por el resto de elementos que componen la célula. se trata de una disposición típica para robots de estructura articular, polar, cilíndrica o scArA, en la que se puede aprovechar al máximo su campo de acción, que presenta una forma de sección circular en planta. la disposición del robot en el centro se usa frecuentemente en aquellas aplicaciones en las que un robot sirve a una o varias máquinas como aplicaciones de carga-descarga de máquinas herramientas, soldadura por arco, paletización o ensamblado, en las que el robot debe alcanzar diversos puntos fijos dentro de su área de trabajo.

Robot en línea


    Cuando uno o varios robots deben trabajar sobre elementos que llegan en un sistema de transporte, la disposición de robots en línea es la más adecuada. el ejemplo más representativo son las líneas de soldadura de carrocerías de vehículos, en las que éstos pasan secuencialmente frente a sucesivos robots alineados, cada uno de los cuales realiza una serie de puntos de soldadura. en este tipo de disposición cabe diferenciar que el transporte sea de tipo intermitente o continuo. en el primer caso, en un momento determinado cada robot tiene delante una pieza sobre la que realiza las operaciones establecidas. una vez acabadas éstas, bien se espera a que todos los robots finalicen sus tareas, para que entonces el sistema de transporte avance un puesto, o bien, si el sistema lo permite, da salida a la pieza que proceda, quedando disponible para recibir una nueva. si el transporte es continuo, el robot deberá trabajar sobre la pieza en movimiento, y la línea de transporte deberá limitar su velocidad de modo que la pieza quede dentro del alcance del robot durante al menos el tiempo de ciclo.

Robot móvil

      En ocasiones es útil disponer al robot sobre una vía que permita su desplazamiento lineal de manera controlada. esta posibilidad permite, por ejemplo, seguir el movimiento de la pieza en el caso de que ésta se desplace sobre un sistema de transporte continuo, de modo que la posición relativa entre pieza y robot durante el tiempo que dura el proceso se mantenga fija. para ello es necesario una precisa sincronización de los dos movimientos: transporte de la pieza y transporte del robot, lo que se puede conseguir con un acoplamiento mecánico desembragable o mediante un adecuado control en cadena cerrada de ambos transportes. en cualquier caso, una vez acabado el procesamiento de la pieza, el robot debe regresar rápidamente a su posición inicial para recibir una nueva.

    Otra situación ventajosa de esta disposición es cuando éste debe cubrir un elevado campo de acción. por ejemplo, en la pintura de carrocerías de coches, se dota al robot de este grado de libertad adicional que permite que dos robots de dimensiones medias (2 metros de radio de alcance aproximadamente) lleguen con la orientación adecuada a todos los puntos de proyección correspondientes a un coche. también en procesos de soldadura para piezas de grandes dimensiones. Asimismo, esta disposición del robot puede utilizarse cuando éste tenga que dar servicio a varias máquinas, por ejemplo, para carga-descarga de máquinas herramientas, obteniendo el máximo rendimiento del robot. una célula de robot móvil es apropiada cuando el robot está siguiendo a algunas máquinas de herramientas con ciclos de procesamiento largos. uno de los problemas en el diseño de células de robots móviles es encontrar el número de máquinas a las que tiene que servir el robot sin originar tiempos muertos en ninguna de ellas.

Robot suspendido

      La disposición de robot suspendido se da cuando la base del robot se dispone de forma invertida colgada de una estructura. de esta manera, el robot se sitúa con su zona de trabajo hacia abajo de la estructura. en este caso, el robot tiene que estar preparado para que su funcionamiento sea correcto, como por ejemplo, en relación con la lubricación. esta disposición permite operara sobre un plano de trabajo desde su parte superior y por lo tanto, alcanzando una mayor accesibilidad. también la disposición puede hacerse lateralmente con la superficie de la base perpendicular al suelo sobre una estructura adecuada.

     Las ventajas de esta disposición están relacionadas con una menor necesidad de espacio de suelo, y se hace un mejor aprovechamiento del área de trabajo, pues de este modo el robot puede acceder a puntos situados sobre su propio eje vertical. la desventaja es el mayor coste de construcción del sistema aéreo.

     Las operaciones típicas donde se utiliza el robot suspendido son en aplicación de adhesivos o sellantes, proyección de material (pintura, acabado superficial, etc.), corte (chorro de agua, láser, etc.) y soldadura al arco.




             Fig. Posicion de robots dentro de celulas.

Integración con equipos y sistemas


     En la mayoría de los casos hay que considerar a los robots como elementos de una instalación de fabricación o de montaje automatizada de la cual debe recibir, y a la que debe proporcionar, informaciones y materiales. de aquí que normalmente forman parte de un sistema complicado y controlado de flujo de materiales y de información. esta situación implica la necesidad de integrar diferentes sistemas de control en mayor o menor grado de dificultad.

     En casos pequeños puede que solo se integre con sencillos plc que controlen los sistemas de manutención mientras que en otros más complejos puede ser necesaria una integración con máquinas de proceso o incluso con los sistemas de gestión informática de la empresa.

Algunos sistemas de Fabricación Flexible (FMs) integran máquinas cnc, centros de mecanizado automatizados, robots y periféricos. en estos casos, todo el sistema está interconectado mediante señales por una red de comunicación. en los FMs más complejos se dispone de un control central que controla el sistema, gestionando la comunicación entre todos los elementos del sistema y realizando la función de supervisión activa.




    En algunos sistemas más avanzados se incluye la integración de la información del almacén de materiales, las máquinas de medida, control automático de herramientas y el control de calidad.

    En estos sistemas FMs, los robots realizan funciones de manipulación de piezas de trabajo o de herramientas, por ejemplo en la fabricación de piezas torneadas, montaje de engranajes, en chapistería, en pintura, etc. Frecuentemente se equipan con sistemas de cambio de pinzas o de herramientas. el control del robot recibe, a través del sistema central de control, de programas de usuarios y de sensores descentralizados, las informaciones correspondientes, las cuales regulan el flujo de material e información y el ciclo de movimientos del robot.

las funciones realizadas por el sistema de control abarcan:

• control individual de cada una de las máquinas, transportes y demás dispositivos, incluidos robots, que compongan la célula.

• sincronización del funcionamiento de los diferentes dispositivos entre sí.

• detección, tratamiento y recuperación de las situaciones anómalas de funcionamiento que puedan presentarse.

• optimización del funcionamiento conjunto de los dispositivos de la célula, distribuyendo si es posible las funciones de manera dinámica, para así evitar paradas por espera o acciones innecesarias.

• interfase con el usuario, mostrando la información adecuada para que en todo momento se conozca con el detalle necesario el estado del sistema, así como permitiendo que el operador acceda, con las restricciones pertinentes, al funcionamiento del mismo.

• interfase con otras células, para permitir la sincronización entre ellas, optimizando el funcionamiento de un sistema de fabricación flexible compuesto por varias células.

• interfase con un sistema de control superior que realiza básicamente funciones de supervisión y actualización de programas cuando se diese un cambio en la producción.

     Estas funciones, que pueden ser necesarias en mayor o menor medida en el control de una célula robotizada, se implementan en un hardware que es preciso definir y dimensionar. en aquellas ocasiones en las que la simplicidad de la célula lo permite, el propio controlador del robot puede simultanear las funciones propias de control de sus ejes con el mando del resto de los dispositivos. para ello utiliza sus entradas/ salidas digitales/analógicas, o si es necesario la posibilidad de incorporar ejes externos servocontrolados. si por el contrario, la célula incluye un mayor número de dispositivos, algunos de los cuales incluso disponen de su propio controlador, será preciso disponer de una estructura jerarquizada en la que un elemento central (computadora, plc, etc.) mantenga una comunicación con el resto de los controladores.

     En toda integración de sistemas, especialmente en las redes con robots, existen generalmente grandes problemas y dificultades debido a lenguajes de programación distintos. en estos casos existe lo que se denominan puntos de intersección de comunicación y protocolos de transmisión para los diversos elementos de los sistemas, que por falta de normas y directrices se fabrican normalmente según las necesidades de la empresa y dificultan el intercambio de datos. para resolver estos problemas de comunicación se necesitan “programas interprete” capaces de permitir el intercambio de datos entre sistemas distintos

      En cualquier caso, el correcto dimensionamiento del control de la célula es tarea que no debe desestimarse, pues repercutirá en los costes de implantación y explotación.


DESCARGA ¡¡ GRATIS !! —–> LIBROS DE
ROBOTICA
 –>ENTRA AQUI PARA VER

DESCARGA SOFTWARE PARA INSTRUMENTACION HACIENDO CLICK AQUI.


SI QUIERES SABER LA MORFOLOGIA DEL ROBOT VISITA ESTE ENLACE AQUI.




0 comentarios:

Publicar un comentario