Elementos periféricos de una celda robótica

Camacho Gonzales Isaura Cruz Flores Jorge Daniel

Rodríguez Fernández Yasmin Symor Torres naxhely

Universidad de sotavento Ingeniería industrial

Un robot industrial forma parte de un proceso de fabricación que incluye muchos otros equipos. El robot, parte principal de la denominada célula de trabajo robotizada, debe en general interactuar con otras máquinas, formando parte de una estructura de fabricación superior.

ELEMENTOS PERIFERICOS El proyecto e implantación de un sistema robotizado

implica la consideración de un gran número de factores, aunque van desde el posible rediseño del producto, hasta la definición detallada del lay-out o plano de implantación del sistema.

Además de la selección del robot, hay que definir y diseñar los elementos periféricos pasivos (mesas, alimentadores, utillajes, etc.) o activos (manipuladores secuenciales, máquinas CN, etc.) que intervienen en la célula y situarlos físicamente en el sistema.

Las celdas robotizadas son realmente celdas multiaplicación, diseñada no solo para el mecanizado sino también para desarrollar y experimentar con nuevas aplicaciones de procesado con aún poca oferta en el mercado de la robótica. La celda también puede ser adaptada para el desarrollo de otras aplicaciones como manipulación, ensamblado, soldadura, inspección, etc., de cara a que una empresa pueda analizar su viabilidad y posibles resultados.

 Las celdas robotizadas son unas de las máquinas más versátiles y flexibles, la seguridad para las personas que combinan su ciclo de trabajo con los robots, no puede verse mermada bajo ningún concepto. Todas las instalaciones robotizadas, poseen de varios modos de trabajo, por lo general tres modos: uno para programación, otro modo de trabajo de ajustes o semi-automático, y uno totalmente automático.

El modo de trabajo para programación, donde normalmente se marcan las posiciones y trayectorias de robots, solamente permite mover el robot a una velocidad reducida, aproximadamente un 20 por ciento de la velocidad nominal, combinado con su adecuada seguridad, movimiento de ejes a ejes o trayectorias, regulando manualmente la velocidad proporcional de ejecución. 

Modos semi-automático y automático El modo de trabajo de ajustes o semi-automático, es donde

normalmente se realizan movimientos a velocidad real, incluso activando los periféricos, teniendo la particularidad de que se debe observar muy en detalle las posiciones. Las seguridades se adaptan de nuevo a este modo de trabajo, de forma que por regla general resguardos y protecciones deben estar cerrados, exceptuando el de acceso a la celda, en este caso se combinara la seguridad del resguardo con la del mando de validación, donde el operario debe pulsar y mantener pulsado un interruptor en la consola de programación para que pueda moverse el robot y el conjunto de la máquina.

En el modo de trabajo automático se realizan en el interior de la celda movimientos a velocidad máxima, con todos los periféricos necesarios, teniendo en cuenta que la acción humana de alimentar/extraer materiales en el proceso de producción combinados con los movimientos de los robots deben de ser también seguros.

La definición del lay-out del sistema es un proceso iterativo del cual debe resultar la especificación del tipo y número de robots a utilizar, así como también de los elementos periféricos, indicando la posición relativa de éstos. En este proceso es importante la experiencia del equipo técnico responsable del diseño. Sistemas CAD, simuladores específicos para robots y simuladores de sistemas de fabricación flexible facilitan esta tarea.

Disposición del robot en la célula de trabajo   Robot en la Célula: El robot se sitúa de manera de

quedar rodeado por el resto de elementos que intervienen en al célula. Se tata de una disposición típica para robots de estructura articular, polar, cilíndrica o SCARA.

Robot en Línea: Es la más adecuada cuando uno o varios robots deben trabajar sobre elementos que llegan en un sistema de transporte.

El ejemplo más representativo de esta disposición son las líneas de soldadura de carrocerías de vehículos, donde éstos pasan secuencialmente frente a distintos robots alineados, donde cada uno realiza una serie de puntos de soldadura.

Robot Móvil: En ocasiones es útil disponer al robot sobre una vía que permita su desplazamiento lineal de manera controlada. Esto, 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 proceso se mantenga fija.

Robot Suspendido: Es la típica de un robot tipo pórtico, en la que el éste queda situado sobre el área de trabajo. Pero, además de esta estructura de robot, es posible colocar un robot articular invertido sobre la célula, donde se obtiene un mejor aprovechamiento del área de trabajo, ya que, el robot puede acceder a puntos situados sobre su propio eje vertical.

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.

Tipos de Movimientos

JOINT Se mueve cada una de sus articulaciones por separado, siendo este

movimiento el más sencillo y de mayor alcance por tener menores restricciones de trayectoria. Puede intercalarse entre brazo izquierdo o brazo derecho.

  WORLD Según la muñeca del robot una trayectoria demarcada por los ejes

cartesianos que se encuentran enclavados en la base del tronco del robot, en paralelo con las líneas de contorno del tronco del robot

  TOOL Según la figura 3.5 Sigue la muñeca del robot una trayectoria

demarcada por los ejes cartesianos que se encuentran enclavados en la misma muñeca del robot ó herramienta (tool); por lo que al igual que se puede mover la muñeca de posición así también los ejes son arrastrados con ella. 

El sistema del robot PUMA 500, consta de cinco unidades básicas: control alámbrico, software, controlador, periferias y brazo del robot. El software que controla al robot se llama VAL-II, que se encuentra grabado en la memoria de la computadora localizada en el controlador, el cual contiene a su vez, los controles de operación para el sistema. La estructura del robot PUMA 500, nos permite movimientos en seis ejes o direcciones. Los movimientos del brazo mecánico del robot, pueden ser extremadamente finos, pero hay que tomar en cuenta que en movimientos que requieren mucha precisión, es necesario disminuir la velocidad, así como también darle un tiempo de retraso en cada movimiento que ejecuta. La programación de los movimientos se lleva a cabo mediante dos formas

Ejecutando instrucciones desde la terminal, tecleando los comandos requeridos para los movimientos y guardando los puntos en las localidades respectivas.

  Utilizando el " teach pendant ", el cual

cuenta con varios modos de operación útiles para la programación de movimientos, lo que involucra una forma más fácil de programación.