UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS

NOMBRE Cristian Ortiz

NIVEL Noveno Mecatroacutenica

FECHA 24 de Julio del 2014

CRITERIOS PARA LA SELECCIOacuteN DE UN ROBOT INDUSTRIAL

Cuando se desea robotizar un determinado proceso el equipo de teacutecnicos responsables de esta tarea debe seleccionar el robot maacutes adecuado Aquel que mejor responda a las caracteriacutesticas necesarias precioprestaciones

Caracteriacutesticas a tener en cuenta para la seleccioacuten de un robot

Caracteriacutesticas geomeacutetricas

diams Aacuterea de trabajo diams Grados de libertad diams Errores de posicionamiento

1048707 Distancia tras emergencia 1048707 Repetitividad 1048707 Resolucioacuten

diams Errores en el seguimiento de trayectorias 1048707 Calidad de una liacutenea recta arco hellip

diams Precisioacuten cuando se mueve el miacutenimo incremento posible

Caracteriacutesticas cinemaacuteticas

diams Velocidad nominal maacutexima diams Aceleracioacuten y deceleracioacuten

Caracteriacutesticas dinaacutemicas diams Fuerza

1048707 De agarre 1048707 Carga maacutexima 1048707 Control de fuerza-par

diams Frecuencia de resonancia

Tipo movimientos diams Movimientos punto a punto diams Movimientos coordinados diams Trayectorias continuas (CP)

Modo programacioacuten diams Ensentildeanza (guiado) diams Textual

Tipo accionamiento diams Eleacutectrico (Corriente alterna corriente continua) diams Neumaacutetico diams Hidraacuteulico

Comunicaciones diams ES Digitales Analoacutegicas diams Comunicaciones liacutenea serie

Servicio proveedor diams Mantenimiento Servicio Teacutecnico Cursos de

Formacioacuten

En los cataacutelogos de robots los fabricantes proporcionan los valores de las prestaciones de sus productos Estos valores estaacuten con frecuencia medidos en condiciones oacuteptimas diferentes de las reales no obstante sirven como medida comparativa para la seleccioacuten del robot Por otra parte aunque hasta el momento no existe una homologacioacuten oficial para los robots industriales que garanticen la veracidad de los datos de cataacutelogo si existen laboratorios con acreditado renombre en los que se realizan una serie de test orientados a cuantificar las caracteriacutesticas de los robots con elevada exactitud Este es el caso del instituto alemaacuten IPA (Stuttgart) Se van a comentar a continuacioacuten las caracteriacutesticas maacutes destacadas que deben ser consideradas a la hora de seleccionar un robot para una determinada aplicacioacuten

Nuacutemero de grados de libertad Es el nuacutemero total de grados de libertad de un robot dado por la suma de gdl de las articulaciones que lo componen Aunque la mayoriacutea de las aplicaciones industriales requieren 6 gdl como las de soldadura mecanizado y almacenamiento otras maacutes complejas requieren un nuacutemero mayor tal es el caso de las labores de montaje

Espacio de accesibilidad o espacio (volumen) de trabajo Es el conjunto de puntos del espacio accesibles al punto terminal que depende de la configuracioacuten geomeacutetrica del manipulador Un punto del espacio se dice totalmente accesible si el PT puede situarse en eacutel en todas las orientaciones que permita la constitucioacuten 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

Capacidad de posicionamiento del punto terminal Se concreta en tres magnitudes fundamentales resolucioacuten espacial precisioacuten y repetibilidad que miden el grado de exactitud en la realizacioacuten de los movimientos de un manipulador al realizar una tarea programada

Resolucioacuten Miacutenimo incremento que puede aceptar la unidad de control del robot Su valor esta limitado por la resolucioacuten de los captadores de posicioacuten y convertidores AD y DA por el nuacutemero de bits con los que se realizan las

operaciones aritmeacuteticas en la CPU y por los elementos motrices si estos son discretos (motores paso a paso sistemas neumaacuteticos todo nada etc)

Precisioacuten Distancia entre el punto programado (normalmente de manera textual) y el valor medio de los puntos realmente alcanzados al repetir el movimiento varias veces con carga y temperatura nominales Su origen se debe a errores en la calibracioacuten del robot (punto de sincronismo por ejemplo) deformaciones por origen teacutermico y dinaacutemico errores de redondeo en el calculo de la transformacioacuten cinemaacutetica (especialmente en las cercaniacuteas de puntos singulares) errores entre las dimensiones reales y teoacutericas del robot etc

Repetibilidad Radio de la esfera que abarca los puntos alcanzados por el robot tras suficientes movimientos al ordenarle ir al mismo punto de destino programado con condiciones de carga temperatura etc iguales (Normalmente se considera la banda que abarca el 99 de los puntos respecto a la media) El error de repetibilidad es debido fundamentalmente a problemas en el sistema mecaacutenico de transmisioacuten como rozamientos histeacuteresis zonas muertas (backlash)

Capacidad de carga Es el peso que puede transportar el elemento terminal del manipulador Es una de las caracteriacutesticas que maacutes se tienen en cuenta en la seleccioacuten de un robot dependiendo de la tarea a la que se destine

Velocidad Es la maacutexima velocidad que alcanzan el PT y las articulaciones

Bibliografiacutea

httpplateapnticmecesvgonzalecyr_0708archivos_15Tema_54htm BARRIENTOS ANTONIO Fundamentos de roboacutetica Universidad Politeacutecnica

de Madrid

Comunicaciones diams ES Digitales Analoacutegicas diams Comunicaciones liacutenea serie

Servicio proveedor diams Mantenimiento Servicio Teacutecnico Cursos de

Formacioacuten

En los cataacutelogos de robots los fabricantes proporcionan los valores de las prestaciones de sus productos Estos valores estaacuten con frecuencia medidos en condiciones oacuteptimas diferentes de las reales no obstante sirven como medida comparativa para la seleccioacuten del robot Por otra parte aunque hasta el momento no existe una homologacioacuten oficial para los robots industriales que garanticen la veracidad de los datos de cataacutelogo si existen laboratorios con acreditado renombre en los que se realizan una serie de test orientados a cuantificar las caracteriacutesticas de los robots con elevada exactitud Este es el caso del instituto alemaacuten IPA (Stuttgart) Se van a comentar a continuacioacuten las caracteriacutesticas maacutes destacadas que deben ser consideradas a la hora de seleccionar un robot para una determinada aplicacioacuten

Nuacutemero de grados de libertad Es el nuacutemero total de grados de libertad de un robot dado por la suma de gdl de las articulaciones que lo componen Aunque la mayoriacutea de las aplicaciones industriales requieren 6 gdl como las de soldadura mecanizado y almacenamiento otras maacutes complejas requieren un nuacutemero mayor tal es el caso de las labores de montaje

Espacio de accesibilidad o espacio (volumen) de trabajo Es el conjunto de puntos del espacio accesibles al punto terminal que depende de la configuracioacuten geomeacutetrica del manipulador Un punto del espacio se dice totalmente accesible si el PT puede situarse en eacutel en todas las orientaciones que permita la constitucioacuten 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

Capacidad de posicionamiento del punto terminal Se concreta en tres magnitudes fundamentales resolucioacuten espacial precisioacuten y repetibilidad que miden el grado de exactitud en la realizacioacuten de los movimientos de un manipulador al realizar una tarea programada

Resolucioacuten Miacutenimo incremento que puede aceptar la unidad de control del robot Su valor esta limitado por la resolucioacuten de los captadores de posicioacuten y convertidores AD y DA por el nuacutemero de bits con los que se realizan las

operaciones aritmeacuteticas en la CPU y por los elementos motrices si estos son discretos (motores paso a paso sistemas neumaacuteticos todo nada etc)

Precisioacuten Distancia entre el punto programado (normalmente de manera textual) y el valor medio de los puntos realmente alcanzados al repetir el movimiento varias veces con carga y temperatura nominales Su origen se debe a errores en la calibracioacuten del robot (punto de sincronismo por ejemplo) deformaciones por origen teacutermico y dinaacutemico errores de redondeo en el calculo de la transformacioacuten cinemaacutetica (especialmente en las cercaniacuteas de puntos singulares) errores entre las dimensiones reales y teoacutericas del robot etc

Repetibilidad Radio de la esfera que abarca los puntos alcanzados por el robot tras suficientes movimientos al ordenarle ir al mismo punto de destino programado con condiciones de carga temperatura etc iguales (Normalmente se considera la banda que abarca el 99 de los puntos respecto a la media) El error de repetibilidad es debido fundamentalmente a problemas en el sistema mecaacutenico de transmisioacuten como rozamientos histeacuteresis zonas muertas (backlash)

Capacidad de carga Es el peso que puede transportar el elemento terminal del manipulador Es una de las caracteriacutesticas que maacutes se tienen en cuenta en la seleccioacuten de un robot dependiendo de la tarea a la que se destine

Velocidad Es la maacutexima velocidad que alcanzan el PT y las articulaciones

Bibliografiacutea

httpplateapnticmecesvgonzalecyr_0708archivos_15Tema_54htm BARRIENTOS ANTONIO Fundamentos de roboacutetica Universidad Politeacutecnica

de Madrid

operaciones aritmeacuteticas en la CPU y por los elementos motrices si estos son discretos (motores paso a paso sistemas neumaacuteticos todo nada etc)

Precisioacuten Distancia entre el punto programado (normalmente de manera textual) y el valor medio de los puntos realmente alcanzados al repetir el movimiento varias veces con carga y temperatura nominales Su origen se debe a errores en la calibracioacuten del robot (punto de sincronismo por ejemplo) deformaciones por origen teacutermico y dinaacutemico errores de redondeo en el calculo de la transformacioacuten cinemaacutetica (especialmente en las cercaniacuteas de puntos singulares) errores entre las dimensiones reales y teoacutericas del robot etc

Repetibilidad Radio de la esfera que abarca los puntos alcanzados por el robot tras suficientes movimientos al ordenarle ir al mismo punto de destino programado con condiciones de carga temperatura etc iguales (Normalmente se considera la banda que abarca el 99 de los puntos respecto a la media) El error de repetibilidad es debido fundamentalmente a problemas en el sistema mecaacutenico de transmisioacuten como rozamientos histeacuteresis zonas muertas (backlash)

Capacidad de carga Es el peso que puede transportar el elemento terminal del manipulador Es una de las caracteriacutesticas que maacutes se tienen en cuenta en la seleccioacuten de un robot dependiendo de la tarea a la que se destine

Velocidad Es la maacutexima velocidad que alcanzan el PT y las articulaciones

Bibliografiacutea

httpplateapnticmecesvgonzalecyr_0708archivos_15Tema_54htm BARRIENTOS ANTONIO Fundamentos de roboacutetica Universidad Politeacutecnica

de Madrid