Robótica Industrial

Nombre: Gerardo Alberto Rodríguez Esquivel

Matricula: 1731888

Grupo: 052

Materia: Competencia Comunicativa

Ingeniería Robótica Industrial

Tabla de contenidoIntroducción 1

Robótica Industrial 2

CLASIFICACIÓN DEL ROBOT INDUSTRIAL 3

¿CUALES SON LAS VENTAJA Y DESVENTAJAS DE LA ROBOTICA EN LA INDUSTRIA? 5

APLICACIONES DE LA ROBOTICA INDUSTRIAL 6

COSTOS DE LA ROBOTICA 9

Conclusión 10

Anexos 11

Referencias bibliográficas 12

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Introducción

En el presente trabajo tratado sobre la “Robótica Industrial”, se tiene como expectativa que el lector obtenga o cambie el pensamiento sobre estos estudios, ya que el tema principal es la importancia de la misma, y para poder exponer esa idea, se hablara de una breve introducción de los comienzos de la robótica al igual que ejemplos de dichos proyectos hechos en aquellos años. Pero para entender mejor, también se explicara la definición y se citará la más comúnmente usada, además de, se definirán las clasificaciones de los robots industriales, así como una tabla de referencia sobre la descripción de cada generación. Después, se mostraran todas las ventajas y desventajas sobre tratar la robótica en la industria al igual que las muchas de las aplicaciones que se le pueden dar y se les están dando actualmente. Y para finalizar, los costos serán el último tema del cual se hablara un poco.

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Robótica IndustrialImportancia de la Robótica Industrial

HISTORIA

Por siglos el ser humano ha construido máquinas que imiten las partes del cuerpo humano. Los antiguos egipcios unieron brazos mecánicos a las estatuas de sus dioses. Estos brazos fueron operados por sacerdotes, quienes clamaban que el movimiento de estos era inspiración de sus dioses. Los griegos construyeron estatuas que operaban con sistemas hidráulicas, los cuales se utilizaban para fascinar a los adoradores de los templos.

Durante los siglos XVII y XVIII en Europa fueron construidos muñecos mecánicos muy ingeniosos que tenían algunas características de robots.

Ejemplos:

Fuente de pájaros cantores de Herón de Alejandría. (figura 1.1) Gallo de Estrasburgo. (figura 1.2) Escriba de Jacques Droz.(figura 1.3) Jacques de Vauncansos construyó varios músicos de tamaño humano a

mediados del siglo XVIII. (figura 1.4)

En 1805, Henri Maillardert construyó una muñeca mecánica que era capaz de hacer dibujos. Una serie de levas se utilizaban como ‘el programa’ para el dispositivo en el proceso de escribir y dibujar. (figura 1.5)

La hiladora mecánica de Crompton (1779). (figura 1.6)

El telar mecánico de Cartwright (1785) (figura 1.7).

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DEFINICION

Existen ciertas dificultades a la hora de establecer una definición formal de lo que es un robot industrial. La primera de ellas surge de la diferencia conceptual entre el mercado japonés y el euro-americano de lo que es un robot y lo que es un manipulador. En segundo lugar, y centrándose ya en el concepto occidental, aunque existe una idea común acerca de lo que es un robot industrial, no es fácil ponerse de acuerdo a la hora de establecer una definición formal. Además, la evolución de la robótica ha ido obligando a diferentes actualizaciones de su definición.

La definición más comúnmente aceptada posiblemente sea la de la Asociación de Industrias Robóticas (RIA), según la cual es:

“Un robot industrial es un manipulador multifuncional reprogramable, capaz de mover materias, piezas, herramientas, o dispositivos especiales, según trayectorias variables, programadas para realizar tareas diversas.”

CLASIFICACIÓN DEL ROBOT INDUSTRIAL

La maquinaria para la automatización rígida dio paso al robot con el desarrollo de controladores rápidos, basados en el microprocesador, así como un empleo de servos en bucle cerrado, que permiten establecer con exactitud la posición real de los elementos del robot y establecer el error con la posición deseada. Esta evolución ha dado origen a una serie de tipos de robots, que se citan a continuación:

Manipuladores: Son sistemas mecánicos multifuncionales, con un sencillo sistema de control, que permite gobernar el movimiento de sus elementos, de los siguientes

modos:

Manual : Cuando el operario controla directamente la tarea del manipulador.

De secuencia fija : cuando se repite, de forma invariable, el proceso de trabajo preparado

previamente. De secuencia variable : Se pueden alterar algunas características de los ciclos

de trabajo.

Robots de repetición o aprendizaje

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Son manipuladores que se limitan a repetir una secuencia de movimientos, previamente ejecutada por un operador humano, haciendo uso de un controlador manual o un dispositivo auxiliar. En este tipo de robots, el operario en la fase de enseñanza, se vale de una pistola de programación con diversos pulsadores o teclas, o bien, de joysticks, o bien utiliza un maniquí, o a veces, desplaza directamente la mano del robot. Los robots de aprendizaje son los más conocidos, hoy día, en los ambientes industriales y el tipo de programación que incorporan, recibe el nombre de "gestual".

Robots con control por computador

Son manipuladores o sistemas mecánicos multifuncionales, controlados por un computador, que habitualmente suele ser un microordenador. En este tipo de robots, el programador no necesita mover realmente el elemento de la máquina, cuando la prepara para realizar un trabajo. El control por computador dispone de un lenguaje específico, compuesto por varias instrucciones adaptadas al robot, con las que se puede confeccionar un programa de aplicación utilizando solo el terminal del computador, no el brazo. A esta programación se le denomina textual y se crea sin la intervención del manipulador.

Las grandes ventajas que ofrecen este tipo de robots, hacen que se vayan imponiendo en el mercado rápidamente, lo que exige la preparación urgente de personal cualificado, capaz de desarrollar programas similares a los de tipo informático.

Robots inteligentes

Son similares a los del grupo anterior, pero, además, son capaces de relacionarse con el mundo que les rodea a través de sensores y tomar decisiones en tiempo real

(auto programable).

De momento, son muy poco conocidos en el mercado y se encuentran en fase experimental, en la que se esfuerzan los grupos investigadores por potenciarles y hacerles más efectivos, al mismo tiempo que más asequibles.

Micro-robots

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Con fines educacionales, de entretenimiento o investigación, existen numerosos robots de formación o micro-robots a un precio muy asequible y, cuya estructura y funcionamiento son similares a los de aplicación industrial.

A continuación se muestran las clasificaciones de los robots por generaciones:

Clasificación de los robots industriales en generaciones1ª Generación Repite la tarea programada secuencialmente. No toma en cuenta

las posibles alteraciones de su entorno.

2ª Generación Adquiere información limitada de su entorno y actúa en consecuencia. Puede localizar, clasificar (visión) y detectar esfuerzos y adaptar sus movimientos en consecuencia.

3ª Generación Su programación se realiza mediante el empleo de un lenguaje natural. Posee la capacidad para la planificación automática de sus tareas.

¿CUALES SON LAS VENTAJA Y DESVENTAJAS DE LA ROBOTICA EN LA INDUSTRIA?

Antes de analizar las aplicaciones de los robots industriales debemos saber algunas ventajas y desventajas en su utilización.

Algunas ventajas de la robótica industrial.

1. Mayor productividad.2. Ahorro de materia prima y energía.3. Flexibilidad total.4. Calidad de trabajo humano:5. Seguridad: trabajos peligrosos e insalubres6. Comodidad: trabajos repetitivos, monótonos y en posiciones forzadas.7. Acumulación instantánea de experiencias.

Algunas desventajas.

1. El trabajo que antes realizaban las personas, las hace un robot, por lo que la fuente de empleo va disminuyendo puesto que es más rentable un robot.

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APLICACIONES DE LA ROBOTICA INDUSTRIAL

Uno de los principales usuarios de robots es la industria del automóvil. La empresa General Motors utiliza aproximadamente 16.000 robots para trabajos como soldadura por puntos, pintura, carga de máquinas, transferencia de piezas y montaje.

Trabajos en Fundición

En la fundición por inyección el robot puede realizar las siguientes tareas:

Extracción de las piezas del molde y transporte de éstas a un sector enfriado y posteriormente a otro proceso (desbarbado, corte, etc.).

Limpieza y mantenimiento de los moldes. Colocación de piezas en el interior de los moldes.

Aplicación de Transferencia de Material

Las aplicaciones de transferencia de material se definen como aquellas operaciones en las cuales el objetivo primario es mover una pieza de una posición a otra. Son consideraras entre las operaciones más sencillas o directas de realizar por los robots.Para las aplicaciones de transferencia de material se requiere comúnmente un robot poco sofisticado, y los requisitos de enclavamiento con otros equipos son típicamente simples.

Paletización

Es un proceso básicamente de manipulación, el cual consiste en disponer piezas sobre una plataforma o bandeja, conocida como palet. Estas piezas ocupan posiciones predeterminadas asegurando estabilidad, y facilidad de manipulación.Existen diferentes tipos de máquinas que realizan operaciones de paletizado, las que al compararlas frente a un robot presentan ventajas en cuanto a velocidad y

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costo, no obstante son rígidas en cuanto a su funcionamiento, siendo incapaces de modificar sus tareas de carga y descarga. Sin embargo, los robots pueden realizar con ventaja aplicaciones de paletización, donde la forma, número o características generales de los productos a manipular cambian con cierta frecuencia. En estos casos, un adecuado programa de control permite resolver las operaciones de carga y descarga, optimizando los movimientos del robot, de manera tal que se pueda aprovechar al máximo la capacidad del palet o atender cualquier otro requerimiento.

Carga y Descarga de Máquinas.

La peligrosidad y monotonía de las operaciones de carga y descarga de máquinas como prensas, estampadoras, hornos o la posibilidad de usar un mismo robot pata transferir una pieza a través de diferentes máquinas de procesado, ha llevado a que un gran número de empresas hayan introducido robots en sus talleres. Existen tres casos dentro de esta categoría de aplicación:

Carga/Descarga de Máquinas : El robot carga una pieza de trabajo en bruto en el proceso y descarga una pieza acabada. Un ejemplo de este caso es una operación de mecanizado.

Carga de Máquinas : El robot debe de cargar la pieza de trabajo en bruto a los materiales en las máquinas, pero la pieza se extrae a través de otro medio. En una operación de prensado, el robot se puede programar para cargar láminas de metal en la prensa, pero se permite que las piezas acabadas caigan fuera de la prensa por gravedad.

Descarga de Máquinas : La máquina produce piezas acabadas a partir de materiales en bruto que se cargan directamente en la máquina sin la ayuda de robots. El robot descarga la pieza de la máquina. Ejemplos de este caso incluyen aplicaciones de fundición de troquel y moldeado plástico.

Otras Operaciones de Proceso

Algunas de estas operaciones son: Taladro, acanalado, y otras aplicaciones de

mecanizado. Rectificado, pulido, cepillado y operaciones

similares.8

Remachado

Montaje

El montaje es una de las aplicaciones industriales de la robótica que más está creciendo. Exige una mayor precisión que la soldadura o la pintura y emplea sistemas de sensores de bajo costo y computadoras potentes y baratas. Los robots se usan por ejemplo en el montaje de aparatos electrónicos,

para montar microchips en placas de circuito.

Control de Calidad

El robot industrial puede participar en el control de calidad usando su capacidad de posicionamiento y manipulación, transportando en su extremo un palpador que le permita realizar un control dimensional de piezas ya fabricadas, tocando puntos clave de éstas. En estos casos suelen utilizarse los robots cartesianos, debido a su precisión, aunque también es válido el uso de robots articulares.Otras posibles aplicaciones del robot en el control de calidad consisten en utilizar al robot para transportar el instrumental de medida (rayos X, ultrasonidos, etc.) a puntos específicos de la pieza a examinar. Los posibles defectos detectados pueden registrarse y almacenarse de la propia unidad de control del robot.

Manipulación en salas blancas

El uso de un robot para estas funciones se realiza introduciéndolo de manera permanente en la cabina, consiguiendo así entre otros beneficios una reducción de riesgo de contaminación, una mayor homogeneidad en la calidad del producto y una reducción en el costo de fabricación.

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COSTOS DE LA ROBOTICA

Ya que la robótica es una disciplina de avanzada y en desarrollo, los costos asociados a ella son altísimos, puesto que se necesitan recursos no sólo para su construcción. Existen muchas áreas de investigación relacionadas que también son fuentes de costo, y hacen que en la actualidad un sistema robótico sea un producto carísimo y no masificado.

El costo de Implementación está compuesto por los siguientes puntos:- El Robot.- Herramientas de la mano.- Posible modificación de la máquina o máquina-herramienta y herramientas.- Posible alteración del layout existente.- Equipos periféricos, transportadores, cajas de almacenamiento.- Dispositivos de fijación y señalización.- Costo del trabajo de instalación.- Entrenamiento del personal para operación y mantenimiento.- Puesta en marcha y puesta a punto.

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ConclusiónEste trabajo de investigación, me ha dejado como conocimiento la gran importancia que tiene la robótica en la industria, como lo vimos en la parte de ventajas y desventajas, tiene demasiadas ventajas a comparación de desventajas, de hecho, solamente se mencionó una, que es el desempleo, pero ese problema se puede arreglar capacitando a más personas para que den mantenimiento a dichas máquinas y robots, además, se tienen una gran cantidad de aplicaciones en la industria sin mencionar la enorme cantidad de aplicaciones que tiene en diferentes ámbitos como la educación, servicio, medicina. Y sobre todo la mayor ventaja que tiene un robot en contra de un obrero normal, es que al pasar del tiempo el obrero se aburre y por ende comete errores, que a diferencia del robot no pasan esas cosas, el robot no se cansa, además de que son muy rápidos y precisos a la hora de realizar las tareas que se le otorgan, sin mencionar de que pueden realizar diversas tareas. Por eso, en lo personal, la robótica industrial tiene un gran impacto en lo que hoy somos como sociedad.

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Anexos

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Figura 1.2 Figura 1.3 Figura 1.4

Figura 1.5 Figura 1.6 Figura 1.7

Referencias bibliográficas Weebly. (2012). ¿QUÉ ES LA ROBÓTICA?. agosto 22,2016,

de Weebly Sitio web: http://roboticaindustrial.weebly.com/iquestqueacute-es-la-roboacutetica-industrial.html

González, Víctor. (2011). Robots industriales. agosto, 22, 2016, de PLANTEA Sitio web: http://platea.pntic.mec.es/vgonzale/cyr_0204/ctrl_rob/robotica/industrial.htm

Borger, Alexander. (2013). APLICACIÓN DE LA ROBÓTICA. agosto 22, 2016, de industriaynegocios Sitio web: http://www.industriaynegocios.cl/Academicos/AlexanderBorger/Docts%20Docencia/Seminario%20de%20Aut/trabajos/2004/Rob%C3%B3tica/seminario%202004%20robotica/Seminario_Robotica/Documentos/APLICACI%C3%93N%20DE%20LA%20ROB%C3%93TICA.htm

Santillán, Raúl. (2013). ¿Por qué se inventó el robot industrial?. agosto 22, 2016, de Blogger Sitio web: http://lasmilrespuestas.blogspot.mx/2010/06/por-que-se-invento-el-robot-industrial.html

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