Mecatrónica

Mecatrónica Módulo 10: Robótica Libro de Texto Ejercicios Solución (Concepto) Petr Blecha Zdeněk Kolíbal Radek Knoflíček Aleš Pochylý Tomáš Kubela Radim Blecha Tomáš Březina Universidad Tecnológica de Brno, República Checa Proyecto ampliado de transferencia del concepto europeo para la calificación agregada de la Mecatrónica las fuerzas especializadas en la producción industrial globalizada

Proyecto EU Nr. 2005-146319 „MINOS“, Plazo: 2005 hasta 2007 Proyecto EU Nr. DE/08/LLP-LdV/TOI/147110 „MINOS**“, Plazo: 2008 hasta 2010 El presente proyecto ha sido financiado con el apoyo de la Comisión Europea. Esta publicación (comunicación) es responsabilidad exclusiva de su autor. La Comisión no es responsable del uso que pueda hacerse da la información aquí difundida.

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Colaboradores en la elaboración y aprobación del concepto conjunto de eseñanza: Technische Universität Chemnitz, Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse, Deutschland – Projektleitung  Corvinus Universität Budapest, Institut für Informationstechnologien, Ungarn  Universität Stockholm, Institut für Soziologie, Schweden  Technische Universität Wroclaw, Institut für Produktionstechnik und Automatisierung, Polen  Henschke Consulting Dresden, Deutschland  Christian Stöhr Unternehmensberatung, Deutschland  Neugebauer und Partner OHG Dresden, Deutschland  Korff Isomatic sp.z.o.o. Wroclaw, Polen  Euroregionale Industrie- und Handelskammer Jelenia Gora, Polen  Dunaferr Metallwerke Dunajvaros, Ungarn  Knorr-Bremse Kft. Kecskemet, Ungarn  Nationales Institut für berufliche Bildung Budapest, Ungarn  IMH, Spanien  VUT Brno, Tschechische Republik  CICma rgune, Spanien  University of Naples, Italien  Uni s, Tschechische Republik  Blumenbecker, Tschechische Republik  Tower Automotive, Italien  Bildungs-Werkstatt gGmbH, Deutschland  VEMAS, Deutschland 

Concepto conjunto de enseñanza: Libro de texto, libro de ejercicios y libro de soluciones Módulo 1-8: Fundamentos / Competencia intercultural y administración de proyectos / Técnica de fluidos / Accionamiento y mandos eléctricos / Componentes mecatrónicos / Sistemas y funciones de la mecatrónica / La puesta en marcha, seguridad y teleservicio / Mantenimiento y diagnóstico Módulo 9-12: Prototipado Rápido/ Robótica/ Migración Europea/ Interfaces

Todos los módulos están disponibles en los siguientes idiomas: Alemán, Inglés, español, italiano, polaco, checo, húngaro Más Información Dr.-Ing. Andreas Hirsch Technische Universität Chemnitz Reichenhainer Straße 70, 09107 Chemnitz, Deutschland Tel: + 49(0)371 531-23500 Fax: + 49(0)371 531-23509 Email: [email protected] Internet: www.tu-chemnitz.de/mb/WerkzMasch oder www.minos-mechatronic.eu

Mecatrónica Módulo 10: Robótica Libro de Texto (Concepto) Petr Blecha Zdenêk Kolíbal Radek Knoflícek Ales Pochylý Tomas Kubela Radim Blecha Tomas Brezina Universidad Politécnica de Brno, República Checa

Proyecto ampliado de transferencia del concepto europeo para la calificación agregada de la Mecatrónica las fuerzas especializadas en la producción industrial globalizada Proyecto EU Nr. 2005-146319 „MINOS“, Plazo: 2005 hasta 2007 Proyecto EU Nr. DE/08/LLP-LdV/TOI/147110 „MINOS**“, Plazo: 2008 hasta 2010 El presente proyecto ha sido financiado con el apoyo de la Comisión Europea. Esta publicación (comunicación) es responsabilidad exclusiva de su autor. La Comisión no es responsable del uso que pueda hacerse da la información aquí difundida.

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CONTENIDO 1

HISTORIA, EL DESARROLLO Y LA DEFINICIÓN DE ROBOTS...................... 3

1.1

DE COMPONENTES MECÁNICOS A ROBOTS.............................................................................. 3

1.2

DEFINICIÓN DE ROBOTS.................................................................................................................. 7

2 LA ESTRUCTURA DE MANIPULADORES Y ROBOTS INDUSTRIALES (IR&M) ........................................................................................................................ 9 2.1 ESTRUCTURA cinemática de IR&M .................................................................................................. 9 2.1.1 Sistema de accionamiento de papelería IR&M .................................................................................... 9 2.1.2 Cinemática de pares en la construcción de IR&M ............................................................................. 10 2.1.3 Robots industriales con cinemática de serie....................................................................................... 11 2.1.4 La problemática de la precisión en el posicionamiento de los tipos de IR&M básicos ..................... 17 2.1.5 Robots industriales con cinemática paralela ...................................................................................... 19 2.1.6 Vehículos guiados automáticamente – AGV ..................................................................................... 22 2.2 EJEMPLOS DE LOS REPRESENTANTES IR&M TÍPICOS DE LA CONSTRUCCIÓN PUNTO DE VISTA............................................................................................................................................. 23 2.2.1 Tipos básicos de los robots industriales ............................................................................................. 23 2.2.2 Derivados, robots industriales............................................................................................................ 24 2.2.3 IR&M tipos de combinaciones de derivados de pares cinemáticas.................................................... 27

3

EFECTORES TERMINALES ............................................................................ 29

3.1

Objeto y división de efectores terminales ........................................................................................... 29

3.2

Producción tecnológica de cabezas..................................................................................................... 29

3.3 Manipulación de las cabezas de salida - Pinzas.................................................................................. 30 3.3.1 La producción combinada con cabezas.............................................................................................. 40 3.3.2 Especiales cabezas de salida .............................................................................................................. 41 3.3.3 Las fuerzas que actúan sobre los objetos se apoderó en el movimiento del robot ............................. 42 3.3.4 Automática, efectores terminales de cambio...................................................................................... 45 3.4 Dispositivos periféricos para IR&M ................................................................................................... 47 3.4.1 Introducción, clasificación, efectos de uso......................................................................................... 47 3.4.2 Clasificación de la EP, según su función ........................................................................................... 48 3.4.3 Clasificación de la EP de acuerdo a las características de construcción característicos..................... 48 Transportadores........................................................................................................................................ 49 Soldadura posicionado res y aparatos .................................................................................................. 53 3.4.4 Clasificación de la EP en función de su colocación en el lugar de trabajo robotizado ...................... 55

4

LUGARES DE TRABAJO ROBOTIZADO........................................................ 58

4.1

Elementos básicos de un puesto de trabajo robotizado ..................................................................... 58

4.2

El lugar de trabajo de control.............................................................................................................. 60

4.3 Tipos de lugares de trabajo robotizado............................................................................................... 62 4.3.1 Soldadura ........................................................................................................................................... 62 4.3.2 Manipulación ..................................................................................................................................... 65 4.3.3 Revestimiento, Capa, Baño ................................................................................................................ 68

1

4.3.4

5 5.1

Tecnología de operaciones................................................................................................................. 70

ROBOTS INDUSTRIALES PROGRAMACIÓN ................................................ 74 Introducción .......................................................................................................................................... 74

5.2 En línea de programación .................................................................................................................... 74 5.2.1 Interfaz de usuario - enseñar-colgantes.............................................................................................. 75 5.2.2 6 DOF robots industriales .................................................................................................................. 77 5.2.3 Principales tipos de movimiento ........................................................................................................ 80 5.2.4 Propuesta de aproximación ................................................................................................................ 82 5.2.5 Descripción general básica de instrucciones para los robots ABB .................................................... 84 5.2.6 Descripción general básica de instrucciones para los robots KUKA ................................................. 86 5.2.7 Estudio de caso: la tarea de paletización............................................................................................ 86 5.3

6 6.1

Programación fuera de línea................................................................................................................ 90

EGURIDAD DE LOS LUGARES DE TRABAJO ROBOTIZADO ..................... 93 Términos básicos y definiciones........................................................................................................... 93

6.2 Requisitos relativos a la construcción de robots................................................................................. 94 6.2.1 Componentes de la transmisión de energía ........................................................................................ 94 6.2.2 Corte de energía de suministro o la variación .................................................................................... 95 6.2.3 Fuente de alimentación ...................................................................................................................... 95 6.2.4 Latente de energía .............................................................................................................................. 95 6.2.5 Compatibilidad electromagnética (EMC) .......................................................................................... 95 6.2.6 Equipamiento eléctrico ...................................................................................................................... 95 6.2.7 Elementos de control.......................................................................................................................... 95 6.3 Las necesidades de piezas relacionadas con la seguridad de los sistemas de control...................... 96 6.3.1 Función de parada de emergencia ...................................................................................................... 96 6.3.2 Parada de seguridad ........................................................................................................................... 97 6.3.3 Reducción de la velocidad ................................................................................................................. 97 6.3.4 Modos de operación ........................................................................................................................... 97 6.3.5 Control por medio de un colgante-enseñanza .................................................................................... 98 6.3.6 La demanda de la cooperación operativa ........................................................................................... 98 6.4 Descripción de las categorías de partes relacionadas con la seguridad de los sistemas de control 99 6.4.1 Categoría B ........................................................................................................................................ 99 6.4.2 Categoría 1 ....................................................................................................................................... 100 6.4.3 Categoría 2 ....................................................................................................................................... 101 6.4.4 Categoría 3 ....................................................................................................................................... 101 6.4.5 Categoría 4 ....................................................................................................................................... 102 6.5 Seguridad Equipos de protección ...................................................................................................... 103 6.5.1 Dispositivo de parada de emergencia............................................................................................... 103 6.5.2 Cortinas de seguridad....................................................................................................................... 103 6.5.3 Examen de seguridad láser............................................................................................................... 105 6.5.4 Sólidos barreras................................................................................................................................ 106 6.5.5 Sensores de seguridad la puerta ....................................................................................................... 107 6.5.6 Alfombras de seguridad ................................................................................................................... 108 6.6

Ejemplo de mantenimiento de un lugar de trabajo robotizado ...................................................... 108

2

1 HISTORIA, EL DESARROLLO Y LA DEFINICIÓN DE ROBOTS 1.1 DE COMPONENTES MECÁNICOS A ROBOTS La tendencia a adoptar o máquinas humanoides o máquinas semejantes organismos vivos en el servicio del hombre es casi tan antiguo como la cultura humana. La historia de la construcción de figuras en movimiento se remonta al período bizantino antiguo. Tan pronto como la Ilíada de Homero, se menciona que Hefesto, uno de los dioses olímpicos, sirvientas empleadas forjado en oro puro en su casa. En 400-365 a. C., crearon un modelo Archytus paloma de madera. La paloma se dice que contiene un globo pequeño en sus entrañas. Herón de Alejandría, un mecánico y constructor de famosas figuras movidas por vapor y electricidad inducida por el calor de una serie de sustancias, Fe el mercurio, el constructor de construcciones etapa de automatización, los mecanismos para la apertura de puertas del templo, etc. vapor y aire caliente para la conducción. Como ejemplo sirve el aparato altar muestra en la figura. 1-1. Cuando el fuego se enciende en el altar, el agua en un tazón (A) se calienta, el vapor que se escapa aplica presión sobre la superficie del agua en la parte inferior del altar, diseñado como un depósito. El agua es empujada a través de los tubos (L) en los tazones de fuente, en poder de las manos de las estatuas. Después de que las copas se han llenado, la inclinación de las manos y el agua derramada de los cuencos extingue el fuego en el altar.

a b c La figura. 1 1: Ejemplos de autómatas históricos a. Ejemplo de un antiguo altar con figuras de forma automática vertiendo agua sobre el fuego del sacrificio b. Autómata mecánico de Jacquete Droze c. Autómata mecánico de Hosokawa El gran artista y el técnico Leonardo da Vinci (1452-1519) no se quedan cortos en la historia de autómatas. Para dar la bienvenida al rey Ludwig XII. en Milán, construyó un león mecánico, que se acercó al trono del rey y lo saludó por el movimiento de una pata. Las construcciones mecánicas más sobresalientes de los seres humanos artificiales realizadas en el siglo 18 están relacionadas con Biorobótica. Acerca de 1738, el mecánico francés Jacques de Vaucanson construyó un robot prácticamente un robot para trabajar - un flautista capaz de tocar 12 piezas musicales. Se produce el sonido simplemente soplando aire a través de su boca en la abertura principal de la flauta y cambiado los tonos, colocando sus dedos sobre las aberturas de todo el instrumento.

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En 1772, Jacquet Droz construyó un autómata con forma de niño (ver fig. 1-1b), operado por levas y tirada por resortes, que fue capaz de escribir textos extractos utilizando un lápiz real. En 1796 otro autómata conocido, el chico del té de carga (ver fig. 1-1c), fue construido por Hosokawa de Japón. Importantes constructores de las ciencias naturales proporcionan constructores de autómatas con medios más competentes. El conocimiento de lo acústico permitido la construcción de mecanismos que emiten sonidos simples, por ejemplo, instrumentos de música automático y figurillas de habla. En el período posterior a WW1, los robots no se pueden negar de ninguna mejora técnica. Llevaban la forma de armigers, movían sus manos y sus respuestas a preguntas sencillas en voz reproducida de un disco de gramófono. Los robots adquirieron propulsión eléctrica, que podría ser más inteligente que ser operados y manejadas, con levas y resortes. Por ejemplo, el robot Televox, construido por R. RJ 1927 por el británico Wensly fue capaz de coger el auricular del teléfono a silbar y respuesta en una voz humana. El estadounidense Zase Whitman creó un "radiohuman" oculta. Fue destinado a fines militares, a saber, para la destrucción de otras barricadas y la superación de ciertos bloques militares. La palabra "robot" se deriva de la vieja madre eslava "-rob-", que también pueden rastrearse en las palabras checas "robota", que significa duro, el trabajo obligatorio y agotador ", Robit" (para trabajar), sino también en "výroba" (producción, fabricación), "obrábět" (para trabajar, la máquina, la herramienta), etc. El genial escritor checo Karel Čapek usó la palabra para nombrar a los seres creados artificialmente en su 1920 obra "RUR" La sigla "RUR" significa: "Universal Rosum de los robots", traducido libremente como "Universální roboti Rozuma pana" (la palabra "rozum" se entiende como el cerebro o el intelecto en checo). Originalmente, Karel Čapek quería el nombre de su Robots "Trabajos" (obviamente con el objetivo de utilizar la palabra latina "labore", con el tiempo la palabra Inglés "trabajo" duro =, o al menos ocupar plenamente el trabajo) y que era su hermano, el pintor Josef Čapek, quien le aconsejó usar la palabra "robot". Sin embargo, es un hecho que a partir de 1921, cuando fue puesta en escena por primera vez, el juego de Capek "RUR" se convierten rápidamente en popular en todo el mundo y, con ella, la palabra checa "robot". Por ejemplo los niños en Japón se les enseñan acerca del origen checo de la palabra "robot" en las escuelas. Desde entonces ha sido la palabra de uso común para referirse a cualquier dispositivo de automatización o mecanización, desde procesadores de alimentos a los pilotos automáticos. Inevitablemente, se aplicó también a los muchos intentos, se producen repetidamente a lo largo de la historia, en la construcción artificial de "androides" semejante a los seres humanos, principalmente en el principio mecanicista. Cabe señalar que el principio era ajeno a Karel Čapek, el concepto de su "Robots" que se dedicaba exclusivamente a una bioquímica. No obstante, clasificamos los robots en máquinas inanimadas, por tanto, también modulan de acuerdo con el paradigma de lo inanimado "Hrad". En la industria de producción masiva, sin embargo, las máquinas que se emplean para asumir algunas funciones normalmente desempeñadas por el hombre no son generalmente llamados robots, pero autómatas. Esto se debe a los autómatas, en términos de su aspecto, se parecen muy poco al hombre y sus funciones son en su mayoría altamente especializadas (auto-operadores, de una sola función manipuladores). La figura. 1-3 muestra el desarrollo histórico de la producción de máquinas industriales y robots. A pesar de que el desarrollo histórico de las máquinas industriales comenzó mucho antes: a finales de la XV. y XVI. siglo se estima que el período se inicia aquí. El desarrollo real de las máquinas industriales, incluyendo su mejora gradual y la mecanización, así como concepciones ficticia de un ser artificial (Golem) hacia los robots de Čapek la obra "RUR", se puede observar. Estas dos corrientes

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están conectadas a través de la invención de Control Numérico (NC) en el medio del siglo XX y comparten un destino común. Las máquinas de control numérico industrial junto con manipuladores equipados con NC - robots industriales - empezaron a hacer las ideas de producción automática realidad. Fue en 1961 cuando la empresa estadounidense AMF (American Machine y Foundry Corporation) introdujo al mercado un autómata de usos múltiples con el nombre de "Versatran Industrial Robot" (Versatil de transferencia) que funciona como un hombre en una máquina de fabricación, aunque no se parece al hombre, que era un jet-inicio de su desarrollo posterior. La simbiosis de los robots industriales y máquinas de fabricación de Carolina del Norte a comienzos del siglo XX. y XXI. dio lugar a las fábricas totalmente automatizadas, como el que dirige la empresa japonesa FANUC. Otros robots industriales encontraron su lugar en aplicaciones que no sean de fabricación, incluyendo la agricultura. La parte de la figura. 1-2 que se enmarca en rojo representa una selección de los típicos diseños de robots industriales. La de la izquierda es programada por adquisición rápida, es decir, al principio, en el "ENSEÑAR" régimen, está guiada por el programador lo largo de la ruta deseada, que se registra en el sistema de control, y después de la activación de los registrados programa, el robot sigue repitiendo la actividad aprendidas en el "REPEAT" régimen y otra vez. Este robot puede ser utilizado principalmente en la soldadura continua a lo largo de un camino necesario, o para la aplicación de pintura o recubrimiento de protección. El de la derecha está programado implícitamente por medio de una enseñanpendiente, donde el programador guías siempre el robot hasta el punto deseado. Después de haber memorizado, el robot realiza un trabajo individual o entre los puntos en estos puntos de acuerdo a la actividad pre-establecidos. Este robot es muy apropiado, por ejemplo, para la soldadura por puntos a favor de carrocerías de automóviles en las fábricas de automóviles.

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La figura. 1 2: el aprendizaje de un robot industrial

La figura. 1 3: Esquema de Desarrollos de máquinas y robots industriales Biorobotic (protético) aplicaciones, operado por los sistemas maestro-esclavo, en última instancia por el nervio EMG (elektromyogrammetric) señales, es desarrollado como una cierta rama de fuera de control NC. Sin embargo, el desarrollo directo de la robótica sigue el camino más fantástico, que es el desarrollo de móviles, a pie y los robots humanoides (Fe HONDA). Estos dispositivos tienen un parecido sorprendente con la fictatious Golem, e incluso la adquisición rápida de los robots industriales, que son guiados por su componente final, y el registro de este movimiento en el sistema de control, nos puede recordar el traer Golem a la vida por medio de una misteriosa "Sem", insertada en la cabeza.

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El pianista del profesor Ichiro Kato de la universidad en Tokio Wased acompañó a la orquesta sinfónica completa en la Exposición Mundial de Osaka. El robot humanoide de Honda, así como otros androides "puede subir por las escaleras, transportar objetos, danza ect., por el que bien su nombre," roboti "en checo.

1.2 DEFINICIÓN DE ROBOTS Las siguientes categorías pueden servir para la comparación general de las propiedades de una máquina con las del hombre en el proceso de producción: - Propiedades físicas -Las posibilidades funcionales - Nivel de inteligencia La conciencia humana constituye la frontera del nivel de inteligencia, necesario y posible para el proceso de producción. En el presente caso, es sobre todo la percepción, la aprehensión y la toma de decisiones, la memoria y la lógica. Las posibilidades funcionales incluyen la adaptabilidad, la universalidad, la movilidad en el espacio, etc. manipulabilidad de las propiedades físicas, potencia, velocidad, la capacidad de trabajo permanente, la estabilidad de las características, durabilidad, fiabilidad y otros pueden no ser identificado. Las tres categorías mencionadas se pueden visualizar por medio de un diagrama de espacio en coordenadas cartesianas x, y, z. [4; p.38]

La figura. 1 4: Comparación esquemática del hombre y la máquina en el proceso de producción [NODA; s.XX] La figura. 1-4 presenta una depictacion muy esquemática del hombre en un proceso de producción, que se caracteriza por un alto nivel de inteligencia (necesario para el proceso de producción en cuestión), nivel muy alto de posibilidades funcionales, pero las propiedades físicas son muy bajas. El hombre era consciente de ello desde el comienzo de los tiempos, razón por la cual todas las máquinas anteriores eran prácticamente para ayudar al hombre principalmente para ampliar estas posibilidades físicas. Ellos se visualizan sólo como una dimensión, sobre el eje que representa las posibilidades físicas. La maquinaria para la construcción y máquinas "themalike", controlado y operado directamente por el hombre, por ejemplo, excavadoras, raspadores, o incluso balanceadores, etc. Los teleoperadores representan dos máquinas de dimensiones en el plano dado por los ejes de las posibilidades físicas y las posibilidades ficcionales. Por otro lado, las máquinas de información matemática y themalike (computadoras, sistemas de control) también son de dos dimensiones en el diagrama anterior, pero éstas no

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disponen de movilidad en el plano dado por los ejes de posibilidades físicas y el nivel de intelecto. Sólo la conexión, o más bien la penetración, de los dos tipos de máquinas se ha demostrado anteriormente da lugar a un manipulador industrial - robot, lo que representa una máquina idéntica a la ilustración en tres dimensiones del hombre en el proceso de producción en este régimen. El estudio de la robótica, naturalmente, implica la búsqueda de una definición adecuada de ambos manipuladores y robots ellos mismos. Las definiciones de la noción de "robot" que se encuentra en la literatura mundial están lejos de estar unidos, aunque algunas definiciones deriva del número de grados de libertad de tal dispositivo, tales como: "El robot es un dispositivo con más de tres grados de libertad , los dispositivos con menos grados de libertad de tres se llaman manipuladores ", o" El robot industrial es un dispositivo de manipulación automática de libre configuración en tres ejes de transporte con las manos (pinzas) o instrumentos tecnológicos, para su uso en la industria "da prueba de la falta de comprensión de la filosofía fundamental de los robots. Sin embargo, la última definición mencionada plantea otra cuestión, a saber, si un robot y un robot industrial son dispositivos idénticos. El atributo "industrial" en sí mismo sugiere, lo que significa la última parte de la definición: un robot industrial que es un subconjunto de los robots como tal. Para el concepto general de "robot" es posible adoptar la definición por el Ing.. Ivan M. Havel, CSc. [2], como se cita en [3, p. 20]: "El robot es un sistema automatizado, o controlado por ordenador, sistema integrado, capaz de interacción autónoma, orientado a objetivos con el medio ambiente natural basado en las instrucciones por el hombre. La interacción consiste en la detección y el reconocimiento del medio ambiente y en la manipulación de objetos, o moverse, en el entorno.” La definición anterior, sin duda, se puede aplicar a una serie de sistemas robóticos para varios, no sólo industriales, aplicaciones. La naturaleza de un robot industrial "ha sido bien definido por el Prof. Ing.. P. N. Beljanin [1]: "El robot industrial es un funcionamiento de forma autónoma de una máquina autómata, diseñado para reproducir algunas de las funciones de locomoción e intelectual del hombre al ejecutar las operaciones de fabricación auxiliar y de base sin la asistencia inmediata por el hombre y que está equipado, con este fin, con algunas de las capacidades del hombre ( la audición, vista, tacto, memoria, etc.), capacidad de auto aprendizaje, auto-organizarse y adaptarse, la adaptabilidad es decir, al entorno determinado.” El dispositivo que se define de hecho es la sustitución deseada del hombre en el proceso de producción. Ya se trate de un robot industrial o manipulador, debe ser determinado con base en un análisis de su nivel de inteligencia, es decir, su sistema de control. Según el texto que acompaña a la figura. 1-4, no existe un criterio unificado que permita una estricta división de manipuladores y robots industriales.

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2 LA ESTRUCTURA DE MANIPULADORES Y ROBOTS INDUSTRIALES (IR&M) 2.1 ESTRUCTURA cinemática de IR&M 2.1.1 Sistema de accionamiento de papelería IR&M Sobre la base de las definiciones antes mencionados son de robots y de una de vista general sobre estos complicados dispositivos puede concluir claramente, que los robots industriales debe ser entendida como un cierto subconjunto de los robots como tal. Estos están representados sobre todo por robots móviles utilizando varios tipos de chasis o del bastidor con ruedas cinturón para viajar, o robots con patas, a veces incluso construidos para parecerse a los animales o androides. Particularmente en los sistemas móviles de robótica, el brazo de manipulación representa un mecanismo que es, desde un punto de vista global, prácticamente un sistema de accionamiento en sí mismo. Puede ser utilizado como un robot industriales fijas y puede estar dotado de un mecanismo de locomoción ya sea simple o compleja. En términos de construcción puede ser el sistema de accionamiento IR&M se divide de la siguiente: - Mecanismo de locomoción - Mecanismo de posicionamiento - Orientación al mecanismo de - Efectores terminales Un punto de referencia "H." está situado entre la colocación y el mecanismo de orientación por concluida la cadena cinemática de base (CB), que consiste en el mecanismo de posicionamiento, a veces también se extiende hacia el mecanismo de locomoción. La cadena cinemática (KC) a continuación, incluye la cadena cinemática de base y el mecanismo de orientación. Un compensador de la posición a veces se instala entre el mecanismo de orientación y el efector final. Una clasificación de las muestras del sistema de accionamiento de un robot equipado con un mecanismo de locomoción lineal se presenta en la figura. 2-5.

a. b. La figura. 2 5: Ejemplo de la clasificación del sistema de actuación de un robot industrial fijo. a. Adaptable robots industriales abril-20 VUKOV-PRE SOV (SK) b. Industrial robot Beroe RB-321 (BG) X - mecanismo de locomoción mecanismo de alineación - CBB '(abril-20), czy (Beroe PO-321) Br - punto de referencia

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A0, B0, C0 - mecanismo de orientación (posible con cita previa) Nota: X, Y, Z - traslación a lo largo de x, y, z ejes A, B, C - rotación a lo largo de x, y, z ejes A0, B0, C0 - rotación a lo largo de los ejes del mecanismo de orientación.

2.1.2 Cinemática de pares en la construcción de IR&M El sistema de accionamiento de los robots industriales y manipuladores (IR&M) está en vigor un mecanismo de movimiento que consiste en una serie de vínculos binarios entre sí por medio de pares cinemáticas (PK). Cada uno de los pares cinemáticas tiene sobre todo un grado de libertad, pares cinemáticas con varios grados de libertad (por ejemplo, un plano o cilíndrica KP) teniendo elementos típicos en la construcción IR&M. Lo mismo se aplica a la combinación de dos pares cinemáticas de rotación en una sola toma conjunta de un par esférico cinemática que se puede encontrar sólo en raras ocasiones lo hace de diseño tales que no sea adecuado para la instalación de motores servo. La construcción IR&M utiliza con mayor frecuencia lineal (de traslación) y revolutas (de rotación) los pares cinemáticas. Como a menudo es necesario (para más fines de este trabajo sólo) para representar las estructuras de cinemática IR&M en varias posiciones, un sistema de símbolos esquemáticos se ha adoptado sobre la base de las características típicas de su diseño. Trasnacional cinemática par (T) Una representación de este par cinemática es relativamente simple que no requiere más que imitar el movimiento lineal a lo largo de dos cuerpos entre sí. Sin embargo, la relatividad del movimiento posible de los dos cuerpos que se mueven debe ser tenido en cuenta: a) un cuerpo corto se está moviendo a lo largo de un carril-guía de largo - el diseño de apoyo (ver fig. 2-6a) b) un cuerpo largo que se desplazan dentro de una guía breve - diseño de diapositiva (ver fig. 2-6b) c) ampliar, o el diseño telescópico (véase Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.c)

a)

b)

c)

La figura. 2 6: Esquema de la traslación del PK: a) transporte, b) deslizamiento del calzado, c) que se extiende Sin utilizar ningún símbolo especial, se supone que el elemento móvil en el par cinemática en la figura. 2.2 no se pueden girar al mismo tiempo. Pares cinemáticas de rotación (R) Al representar rotación KP, se debe tener en cuenta sus características específicas, que implican tanto la rotación alrededor de su propio eje o un brazo, con una longitud "r", que

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giran alrededor de un eje excéntrico (articulación) y la dirección de la vista (frontal, plan, o vista lateral) de la rotación conjunta.

La figura. 2-7: rotacional pares cinemáticas un ángulo de rotación ilimitada: a), c) - con "r" brazo y b), d) - en torno a su propio eje (r = 0) Cabe señalar que incluso una simple representación esquemática transmite una idea de construcción del movimiento de rotación posible y gracias a su enfoque ya restrinja el movimiento rotatorio o representado da una idea de la posible rotación alrededor del eje sin restricciones. Los ejemplos típicos se muestran en la figura. 2-7 y la figura. 2-8.

La figura. 2 8: Las articulaciones (PK rotación con "r" brazo) en la vista frontal y el plano: a) con un ángulo de rotación ilimitada b) con una rotación limitada

2.1.3 Robots industriales con cinemática de serie Caden cinemática básica de IR&M - mecanismo de alineación Todas las estructuras básicas comunes cinemática de cadenas cinemáticas (mecanismo de alineación) de robots industrial son estructuras con cinemática de serie. Esto viene dado por el uso del citado pares cinemáticas (traslación o rotación), cada uno teniendo siempre un grado de libertad, que por turnos o giran de forma independiente el uno del otro. El movimiento resultante se arma de un conjunto de movimientos en cada uno de estos pares cinemáticas. Este principio constituye la base de la cinemática de serie no sólo en sistemas robóticos, pero también en máquinas de fabricación, donde un tipo de estructura que ha armado principalmente de traslación de pares cinemáticas, estructura cartesiana es decir, prevalece, mientras que las estructuras variadas que se encuentran el uso en la morfología de los robots industriales. El mecanismo de posicionamiento se utiliza para establecer la posición deseada del punto de referencia B. Por su posición o movimiento a lo largo de una línea (vector) o una curva (círculo) a sólo 1 grado de libertad - que es o de traslación (T) o de rotación (R) - será suficiente, mientras que para la colocación del punto de referencia Br sobre una superficie o en un plano, una cierta combinación de dos pares cinemáticas se requiere. Es sólo después de un par cinemática tercero ha añadido que el punto de referencia en una cadena

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cinemática de base se puede mover en el espacio en función de la combinación general de PK en BKC. En términos de aplicación práctica en los primeros años de la robótica de desarrollo los siguientes cuatro, uno puede llamar a base de combinaciones PK, han sido ampliamente utilizados: 1. Tres de traslación del PK: TTT 2. Uno de rotación y de traslación tres PK: 3. Dos de rotación y de traslación un KP: 4. Árbol de rotación del PK: RRR

TRT RRT

Por coincidencia, la estructura de estas cuatro combinaciones de base muestra una tendencia a reemplazar gradualmente traslación de rotaciones, con el sobre de trabajo que resulte estar en los cuatro ejemplos anteriores de la siguiente manera: 1. Rectangular (cartesiano) sobre el trabajo 2. Segmento cilíndrico 3. Segmento esférico 4. Torus (combinado, antropomorfas, angulares) Serie de sesiones. La figura. 2-9 ad proporciona una visión general de campo de trabajo determinado por la combinación básica de tres pares cinemáticas.

La figura. 2 9: Representación de campo de trabajo de los tipos básicos de los robots industriales: a. Cartesianas (rectangulares) sobre el trabajo (tipo "K") b. Campo de trabajo cilíndrica (TIPO "C") c. Campo de trabajo esférico (TIPO "S") d. Combinados (antropomorfos, toro, angular) sobre el trabajo (TIPO "A“) La utilización más práctica y la supervisión del desarrollo dejo en manifiesto la aparición de robots industriales con estructuras de combinación KP diferentes de los correspondientes al campo de trabajo de base. Un ejemplo de ello es el robot industrial "UM-160, la estructura de la BKP que se puede expresar mediante la combinación TTR de pares cinemáticas, como se ve en la figura. 2-9, de manera similar como en el robot RENAULT - Horizontal Escriba o 5-PROB. Estas estructuras de cinemática de robots industriales se conocen como estructuras derivadas.

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a) b) La figura. 2 10: Metamorfosis de las estructuras de los robots industriales concebidos como combinaciones de TRR a. Diagrama y esquema del robot de la UM-160 industrial (RUS) b. Diagrama y esquema del robot industrial PROB-5 (CZ) donde: X, Z. ... que atraviesan a lo largo de los ejes x, z, A, A ', C, C' ... rotación alrededor de los ejes x, z y punto de referencia Br ... La práctica probó la teoría de juegos para n-grados de libertad el número de posibles combinaciones de pares cinemáticas T y R: m = 2n ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2,1) donde n es un número natural. Para un número práctico y común de n grados de libertad = 3 el número de combinaciones posibles de base se extiende al total de m = 23 = 8 grupos como se muestra en la Tabla 2.1: Tabla 2.1: Básico y derivados combinaciones KP

Este esquema ya se ciñe a la mencionada estructura de los robots se muestra en la figura. 2-10 (TRR), por lo que es posible hacer referencia a una estructura derivada de la cadena cinemática básica de este robot, en virtud de la conexión de sus pares cinemáticas. En contraste con el ejemplo de la estructura del robot industrial ver figura. 2-10, la estructura de la cadena cinemática de robots de base industrial de la "SCARA" tipo (GEC ROBOTS DEL CUERPO, BOSCH SR-800) no representa la combinación RTT básico, sin embargo, en contra de la combinación de base más amplia empleados en robots industriales de este tipo, la conexión con el campo de trabajo esférico (por ejemplo, Unimate) es evidente, como lo muestra en la figura. 2-11.

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Fig. 2-1: Metamorfosis de varios tipos de robots industriales en todo momento las diferentes arreglos PK en la combinación TSR a) Diagrama y esquema de la "Unimate" (CBY) robot industrial b) Diagrama y esquema de la "SCARA" (CC'Z) robot industrial Es, sin embargo, imposible de distinguir la estructura básica de la cadena cinemática CC'Z utilizados en el robot industrial mencionado "SCARA" de la estructura del tipo CBY base en la combinación TSR (por ejemplo, Unimate) puramente en virtud del Protocolo de Kioto de Análisis combinaciones, aunque tanto los tipos muestran grandes diferencias. La razón de esto es que, debido a la diferente disposición de los pares cinemáticas, metamorfosis de la esférica a la tipo cilíndrico se llevó a cabo en esta combinación. Las estructuras que se ve en la figura. 2-10 diseñado en la combinación de recursos tradicionales son similares. Se trata de un ejemplo práctico del hecho de que cada uno de los pares cinemáticas empleados en la cadena cinemática básica puede ser orientado en una de las tres direcciones diferentes dada por el sistema de coordinación cartesianas x, y, z, es decir,.: - traslación (T) a lo largo de las coordenadas X, Y, Z, - rotación (R) en torno a las coordenadas A, B, C, Haciendo las combinaciones respectivas, varios nuevos acuerdos se originan, egTx, Ty, Tz (X, Y, Z), frente a Tx, Tz, Ty (X, Z, Y), etc. En teoría, hay w3teor = 165 del Dicho régimen distinto para el número de grados de libertad n = 3, de los cuales w3prakt cca = 13 son prácticamente utilizadas. La combinación y disposición de PK en la cadena cinemática básica (mecanismo de alineación) juega un papel crucial en la evaluación de la morfología de un robot industrial en particular, por tanto sirven como criterios de clasificación para el robot que se clasifican en tipos básicos o derivados (véase el capítulo 2.2 ).

Orientación del mecanismo Los diferentes tipos de robots industriales introducido anteriormente han mostrado, entre otros, que el mecanismo de posicionamiento de cualquier tipo de sistema de coordenadas IR&M con tres DOF transmitirá el punto de referencia "B" a la posición deseada en el campo de trabajo. El mecanismo de orientación debe ser entonces utilizado para asegurar la orientación correcta de la presa y manipular objetos. En la práctica, el mecanismo no afecta fundamentalmente a la arquitectura del robot, gracias en buena medida determinada por el mecanismo de alineación. El mecanismo de orientación tiene una función complementaria únicamente garantizar que no sólo la posición correcta del objeto, sino su clara orientación es la que también. Así, en teoría, la estructura de la cadena cinemática de IR&M debe tener (para las combinaciones básicas de PK) de la características que se muestran en la Tabla 2.2:

14

Tabla 2.2 1: Uso incorrecto de PK en el mecanismo de orientación

Posicionamiento mecanismo TTT RTT RRT RRR

Orientación mecanismo RRR TRR TTR TTT

Evaluación - NO! - NO! - NO!

Aunque, en general, la posición de un cuerpo en el espacio viene dada por seis grados de libertad, de los cuales tres son de traslación y tres son de rotación, es imposible que siempre use esta combinación para los propósitos de manipulación. Si pares cinemáticas trasnacionales están empleados en el mecanismo de alineación, rotación pares deben ser utilizados en el mecanismo de orientación para la orientación general. Si, no obstante, de rotación pares cinemáticas se emplean en el mecanismo de posicionamiento, el mecanismo de orientación, como parte de la cadena cinemática de un robot industrial, también debe contener pares cinemáticas de rotación, lo que permite que el robot de reorientar el objeto en la dirección original una vez el robot se haya convertido.

Así, en el cuadro 2.2 sólo la primera, subrayó, la línea es correcta representa una combinación de tres pares de translación cinemática (TTT). La estructura correcta de las cadenas cinemáticas de IR&M deben cumplir con la tabla 2.3.

1

La negrita de los pares cinemáticos en el mecanismo de posicionamiento frente al mecanismo de orientación es poner de relieve las diferencias en su diseño de construcción, que establece en Thein convirtiendo poco a poco menos robusta.

15

Tabla 2.3: El uso correcto de PK en el mecanismo de orientación

Posicionamiento mecanismo TTT RTT RRT RRR

Orientación mecanismo RR(R) RR(R) RR(R) RR(R)

Por lo tanto, se puede concluir que el mecanismo de orientación de IR&M sólo debe ser construido a partir de rotación pares cinemáticas. Las excepciones pueden ser necesarias por una necesidad particular especiales. El mecanismo de orientación de IR&M general puede tener cualquier número de grados de libertad (DOF), que se añade al número de grados de libertad del mecanismo de posicionamiento de lo que se obtiene el número total de grados de libertad de la cadena cinemática de un robot industrial. Sin embargo, usando la tercera rotación, básicamente, sólo gira el objeto manipulado en torno al eje de la cadena cinemática, que suele ser redundante (en particular, en la manipulación de las piezas comunes de rotación). Como resultado, los mecanismos de orientación de los robots industriales suelen contener sólo dos de rotación PK con el fin de anular el giro del mecanismo de alineación y la tercera rotación alrededor del eje del objeto manipulado se descarta. Esto se representa en la Tabla 2.3 del R entre paréntesis. Sin embargo, usando los tres pares cinemáticas de rotación puede ser ventajoso para la orientación de los objetos, por ejemplo, durante el montaje de un alfiler con una lengua o surcos, colocándolo en el agujero en su caso se espera que el objeto girado a ser puesto en la rotación eje del fin par cinemática. En otro lugar para el final cinemática puede estar equipado con un brazo que tiene, por ejemplo, una punta de soldadura en su extremo. Es evidente que la teoría mecanismo de orientación tiene estrecha relación con su aplicación práctica. El análisis anterior ha demostrado que el diseño de un par de rotación cinemática en el mecanismo de orientación pueden (de manera similar como en el mecanismo de alineación) se refieren a cualquiera de rotación alrededor de su propio eje (sin rotación de un brazo adicional) o equipados con un brazo "r" ( v. fig. 2-12). Hereat, es difícil determinar su pertinencia a la x, y o z eje en el mecanismo de orientación, ya que se trata de un acuerdo considerablemente móvil. Designando pares cinemáticas de rotación en el mecanismo de orientación como j 1, j 2, 3 j, etc. .... es más apropiado.

La figura. 2 12: Realización de un par cinemática en el mecanismo de rotación de IR&M a) con un eje b), c) con un brazo de rotación

La figura. 2 13: Dos variantes arreglo básico de tres pares de rotación cinemática en el mecanismo de orientación de IR&M a) los ejes paralelos de la primera y tercera del Protocolo de Kioto en el positrón de base, b) los ejes perpendiculares Recíprocamente de los tres KP

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La figura. 2 14 El arreglo más común en la combinación de dos PK en el mecanismo de orientación de IR&M Las rotaciones, naturalmente, cambia de dirección cuando varios pares cinemáticas se combinan. Una vez más, de manera similar como en el mecanismo de alineación, debemos mantener el control de su arreglo. seguimiento coherente de ejes paralelos no es tan importante como lo es en el mecanismo de posicionamiento, ya que la actividad del mecanismo de orientación en varios puntos de trabajo se presume. En principio, el régimen se muestra en la figura. 2-14 se utilizan en la combinación de dos pares de rotación cinemática en el mecanismo de orientación. En una combinación de tres pares cinemáticas, el número de grados da lugar a otros posibles aumentos de forma similar a como en el mecanismo de posicionamiento, sin embargo, en el uso práctico las dos variantes son las más comúnmente empleadas (ver fig. 2-13). En el ejemplo que se muestra en la figura. 2-13a, el tercero se convierte en PK, cejar en el primer Protocolo de Kioto después de la segunda par cinemática se ha convertido un poco. Los diseños particulares del mecanismo de orientación de IR&M están estrechamente relacionados con sus respectivas soluciones de construcción modular o integrado.

2.1.4 La problemática de la precisión en el posicionamiento de los tipos de IR&M básicos Las holguras en el mecanismo de locomoción de un par cinemática se pueden dividir en vz autorizaciones y certificaciones básicas ocurre cuando se usan vo. El aclaramiento total del mecanismo de locomoción de la pareja cinemática después de la carrera inicial y un determinado período de trabajo es, entonces: vc = vz + vo = n . vz, donde n. .... coeficiente, cuya magnitud es proporcional a la duración del período ha sido utilizado para el par. En un sistema de serie de ordenar los pares cinemáticas de IR&M, cada una de las cuales muestra un error i, el error resultante c viene dada por la suma geométrica de los errores de cada uno de coordenadas (1, 2 , 3 ....... ). El error total de tres grados de libertad es: c = 1 + 2 + 3. No puede exceder el valor de inacurracy admisible en la posición (orientación) c < c dov. En el sistema de coordenadas rectangulares (K) se muestra en la Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.a and Fig. 2-2a, hay un error en cada uno de coordenadas: x = 1 = x2 – x1; y = 2 = y2 – y1; z = 3 = z2 – z1 donde x2, y2, z2 son las coordenadas de la posición deseada y A2 x1, y1, z1 son las coordenadas de la posición real A1 El error total en el sistema (K) es:

 cK  A1A 2 

x 2  x1 2  y 2  y1 2  z 2  z1 2 ……………………………………………...(2.2) 17

Dado el supuesto simplificador de que los errores en las coordenadas individuales iguales: x = y = z = , el error resultante se puede expresar como: cK = A1 A2 = 1,73 . La magnitud del error no depende, dada la suposición de que la precisión de la producción - y por la simplificación también el desgaste - se mantiene en el mismo nivel en toda la longitud del elemento de propulsión (p.ej. un perno o una leva), en la distancia de la posición resultante de la salida de la cabeza hasta el punto inicial del sistema de coordenadas. En el sistema cilíndrico (C) se muestra en la Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.b y Fig. 2-2b no son las coordenadas de la posición deseada A2 ( r +  r, z + z , z + z ) y las coordenadas de la posición real A1 (r, z,z). Dado el supuesto simplificador de que z = 0, z = r, z = 0 el error resultante después de la sustitución en la ecuación (2,2) es:





 cC  A1A 2  2  r 2  2  1  cos  z   r  r  r 2 ……………………………………….(2.3) La magnitud del error cC depende de la distancia r desde la posición resultante de la salida de la cabeza hasta el punto inicial del sistema de coordenadas. A mayor distancia, mayor será el error resultante. En el sistema esférica (S) se muestra en la Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.c and Fig. 2-2c las coordenadas de los puntos A1 and A2 se expresan como: A1 ( r, z , x ), A2 ( r +  r, x + x , z + x ). Dado el supuesto simplificador de que x = 0 a z = 0 and x = x = , el error resultante después de la sustitución en la ecuación (2,2) es:





 cC  A1A 2  2  r 2  r  r  sin 2   r 2 …………………………………………......(2.4) Del mismo modo en el sistema cilíndrico, el error resultante es en este caso depende de la magnitud de la distancia r de la salida de la cabeza hasta el punto inicial del sistema de coordenadas. A mayor distancia, mayor será el error resultante.

a.

b.

c.

d.

Fig. 2-2 Posicionamiento en el cartesiano (a), cilíndrica (b), esférica (c) y antropomorfas (d) sistema de coordenadas En el antropomorfas (multiangulares) sistema (A) se muestra en la Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.d no son las coordenadas de la posición deseada A2 ( R1 , x + x , z + z , R2 ,  +  ) y las coordenadas de la posición real A1 (R1 , x , z, R2,  ), las opiniones rectangulares de los cuales, de acuerdo con Fig.2.10d, se: 1. Para el punto A1: x1 = [ R1 cos x + R2 cos (  -  + x ) ] cos z y1 = [ R1 cos x + R2 cos (  -  + x ) ] cos z z1 = R1 cos x + R2 cos (  -  + x )

18

2. Para el punto A2: x2 = cos (z + z ) R1 cos (x + x ) + R2 cos ( -  + x + x +  ) y2 = sin (z + z ) R1 cos (x + x ) + R2 cos ( -  + x + x +  ) z2 = R1 sin (x + x ) + R2 sin ( -  + x + x +  ) En este caso, el cambio de la posición del punto de referencia Br, encuentra en el extremo del brazo R2 , está influenciada no sólo por el cambio del ángulo z y el ángulo , que contiene los brazos R2 y R1, pero también por el cambio del ángulo x , y que, sin cambiar el ángulo . El valor de este ángulo  influye en la magnitud de la distancia desde el punto de referencia Br hasta el punto inicial del sistema de coordenadas, el valor absoluto de los cuales también se ve influida por la longitud de los brazos R1 y R2. Dado el supuesto simplificador de que z = 0 y x = 0, que comparado con otros casos similares anteriores sólo significa que el sistema de coordenadas se convertirá para permitir la identificación del eje x con el brazo de la rotación de base R (R1) del sistema cinemática de base, y teniendo en cuenta otras hipótesis de simplificación que x =  = , R1 = R2 = R, y, finalmente,  = , lo que significa que el brazo R2 se coloca en el alargamiento del brazo R1 en el eje x, que causan la distancia máxima desde el punto de referencia Br hasta el punto inicial del sistema de coordinación, el error total resultante después de la sustitución en la ecuación (2,2) es:

 cA  A1A 2 

R  cos   cos   cos 2   2R 2 

 R  sin   cos   cos 2   R  sin   sin 2  2

2

después de la corrección:

 cA  2  R sin 2   0,5  sin   sin 2  0,5  cos   cos 2  0,5 …………….(2.5) F.e. para R = 1 000 mm,  = 10,  = 0,1 mm el resultado después de la sustitución en la ecuación (2,2 - 2,5) es: cK = 0,2 mm, cC = 2,9 mm, cS = 4,1 mm, cA = 10,5 mm y la comparación de la precisión alcanzable en los sistemas de posicionamiento individual en el más desfavorable de la mayor distancia desde el punto de referencia Br hasta el punto inicial del sistema de coordenadas y partía de la hipótesis de que el sistema en una vinculación sumas abrir la siguiente: cA = 52,5 cK

cS = 20,5 cK

cC = 14,5 cK

El análisis complejo de los cuatro sistemas de posicionamiento demuestra que, dada la exactitud producción misma de los componentes de los pares cinemáticas, el robot industriales que operan sin posicionamiento con retroalimentación al control, compuesto por unidades de ajuste en el sistema TTT, es decir, el posicionamiento en el sistema de coordenadas cartesianas "K", será la más acertada.

2.1.5 Robots industriales con cinemática paralela Recientemente, las construcciones interesantes encontradas en la aplicación en la construcción de maquinaria de fabricación, es decir, centros de mecanizado, la explotación de una idea original de la fijación de la herramienta de corte a un dispositivo de sujeción (plataforma) suspendió en tres suspensiones de longitud variable y unidos por una articulación que hará posible rotar y cambiar la orientación de la plataforma en relación con el trabajo. Debido a que por lo menos 3 suspensiones son necesarios para definir la posición de la plataforma y utilizando 6 suspensiones demostrado ser un óptimo, la construcción se refiere popularmente como hexápodo. La primera construcción conocida de hexápodo,

19

diseñado por V. Gogh, viene de 1949. En 1965, D. Stewart describe las propiedades de un hexápodo simple, por lo tanto, la corriente, término común "plataforma de Stewart". A diferencia de las máquinas todavía utiliza la cinemática de serie, es decir, una combinación de movimientos de rotación y de traslación, el movimiento resultante en un hexápodo se da en el funcionamiento simultáneo y el control de la circulación de seis (sin embargo, en general, por lo menos tres) suspensiones de longitud variable, unidos por articulaciones que se mueven a la posición de la plataforma de Stewart en el espacio. Estas son entonces las máquinas con una estructura de cinemática paralela. En el año 1970-1990, varios modelos de estas máquinas fueron construidas, sin embargo, los problemas se produjeron principalmente en el hardware y las áreas de software. Un avance en este campo ha sido realizado por dos fabricantes: Geodesia e INGERSOLL. Aparte de la cinemática totalmente paralelo de máquinas con seis grados de libertad, tales como los hexápodos ha mencionado anteriormente, un centro de mecanizado Dyna-M con una estructura de propulsión híbrido ha sido desarrollado y construido en el marco del proyecto común BMBF DYNAMIL. En la actualidad, estos nuevos principios de la utilización de estructuras paralelas cinemática no podría haber dejado la construcción de robots industriales afectados. El robot industrial TRICEPT HP 1, presentó en la feria EMO-95 internacionales en Milán por COMAU-División de Robótica, Torino, tiene un mecanismo de orientación que consiste en una combinación común de rotación pares cinemáticas. Esta es, sin embargo, montado en una brida, suspendido y se coloca como una plataforma de Stewart por tres puntales de longitud variable controlada suspendido de soportes articulados en forma de horquillas giratorias. La estructura de soporte de HP TRICEPT un robot industrial con una estructura paralela cinemática del mecanismo de posicionamiento consiste en una columna montada firmemente en la placa base. El extremo superior de la columna, que es rectangular en sección transversal, tiene un carácter horizontal en forma de U cruzada de brazos, a la que las secciones de la parte superior de los tres brazos verticales - lineal (de traslación) unidades de maniobra - se unen a través de las articulaciones. El mecanismo de posicionamiento estándar (una secuencia de serie de pares cinemáticas y las unidades de actuación), debe ser sustituido en este robot con un sistema de barras espacial de las unidades de accionamiento lineal, que son, en el extremo inferior, unidos por articulaciones a la plataforma de Stewart. Las articulaciones se encuentran en el archivo adjunto puntos geométricos que corresponden a los vértices de un triángulo equilátero en el centro de la cual el punto de referencia "H." de la cadena cinemática de base se encuentra, que es el punto geométrico para conectar el mecanismo de orientación del robot. El mecanismo de orientación es impulsado por un sistema de engranajes alojados en el tubo vertical situado en el centro del conjunto de las unidades de actuación tres (ver Fig. 2.11b). Aunque, en términos morfológicos, el dispositivo en su conjunto puede ser clasificado como una estructura con cinemática híbrida (véase el esquema que aparece en Fig. 2-3a), es un mecanismo de alineación está diseñado como una estructura puramente cinemática paralela.

20

a.

b.

Fig. 2-3 Clasificación morfológica de las estructuras de cinemática de la máquina y la construcción del robot (a) y la HP TRICEPT un robot industrial con una estructura híbrida cinemática del mecanismo de posicionamiento (b)

21

2.1.6 Vehículos guiados automáticamente – AGV La primera etapa en el desarrollo de robots móviles estuvo representada por un vehículo automatizado guiada (AGV), construido como un dispositivo de manipulación interpretativo, utilizados en sistemas de fabricación flexible (FMS). AGVs se utilizan para el transporte de elementos pesados o de componentes, herramientas, producción, etc. ayudas, por ejemplo, de máquina de tratamiento de una a otra centros de mecanizado (principalmente - MC). Su desventaja es un camino predefinido, en la mayoría de los casos vasta formado por un conductor - Seguimiento inductiva de la AGV, empotrados en el suelo.

La figura. 2 17 Medios de orientación de La figura. 2 18 Principio de la trayectoria de AGVs: escaneo: 1-exploración de la antena con una bobina,

1-conductor, 2-slot

2-integrado por cable,

3-campo electromagnético, 4-bobina

3-operativo del sistema electrónico, 4-amplificación, 5-control de la dirección, 6-campo magnético

La figura. 2 19 Principio de la navegación láser de AGVs AGVs son alimentados por baterías de acumuladores de tracción, recarga a través de una conexión automática, ya sea suelo (fig. 2-20), o vertical (fig. 2-21) de conexión. Alternativamente, puede ser instalado por un sistema de carga a bordo y de forma manual o automáticamente conectados.

Fig. 2-4 Recarga a través de conexión automática piso:

Fig. 2-21 de recarga a través de conexión vertical automática:

22

1-enchufe, 2-cargador 3 batería

1-enchufe, 2-cargador, 3 - a bordo charger, 4-bateria

Cuando la capacidad de la batería se acerca a su estado mínimo, el sistema de control de la batería emite una señal. El Estado mínimo se elige adecuadamente para permitir que el vehículo para terminar su actividad y tire hacia arriba de la estación de carga.

2.2 EJEMPLOS DE LOS REPRESENTANTES IR&M TÍPICOS DE LA CONSTRUCCIÓN PUNTO DE VISTA 2.2.1 Tipos básicos de los robots industriales Como los tipos básicos de robots manipuladores industriales y se puede considerar que estos dispositivos, la cadena cinemática de base que se deriva de la combinación básica de los pares cinemáticas a) TTT, b) RTT, c) RRT, d) RRR en diseños que permitan alcanzar el campo de trabajo de base sobre la base de la figura. 2-9. aa) La base XYZ diseño en la combinación TTT se caracteriza por el movimiento vertical de la componente final de su BKC. El sobre explotada está formado por un paralelepípedo. El diseño es muy frecuente se dio cuenta de que un diseño de portal de un solo lado (ver fig. 222a, b), o un diseño completo portal (ver fig. 2-22c, d, e, f, g). traslacional par cinemática del movimiento horizontal Y es por lo general ya sea del tipo deslizante (vea la figura. 2-6a), como con el robot MANTA (ver fig. 2-22a), o del tipo de apoyo (véase la figura 2. 6b- ), como con el robot PRKM-20 (ver fig. 2-22b).

a.

b.

c.

d.

e. f. g. La figura. 2-22 Esquema de un robot de portal (a) MANTA (J) y el diseño PRKM-20 robots (pero en Brno - República Checa) (b), un robot industrial francés RENAULT Pórtico-80 (c, d), REIS Alemán (e ) y KUKA (f) y el sueco robot ABB (g): b bis) La czy (CZX) trazado en el RTT combinación de base no tienen el movimiento vertical del componente final, sin embargo, su representante es el primero de los robots industriales, Versatran-500 (ver fig. 2-23a). Es un tipo mucho más extensas (véase, por ejemplo el robot

23

Beroe en la figura. 5b-2 y la figura. 2-23B) con muchas modificaciones de la extensión horizontal. La dotación operado está formado por una serie de sesiones sobre la base de la figura cilíndrica. 2-9b. ca) El representante típico de la base CBX (CAY) trazado en el Tribunal de Revisión combinación básica es el robot industrial Unimate (EE.UU.). El sobre explotada está formado por una esfera (pelota) segmento en función de la figura. 2-9 quater.

a.

b.

c.

La figura. 2 23 Los esquemas de robots industriales: a. Versatran-500 (GB); b. Beroe RB-321 (BG), c. Unimate-2000 (EE.UU.) da) En la base CAA '() CBB diseño, robots industriales de las empresas conocidas en el mundo, por ejemplo, ABB ASEA y (S), KUKA y REIS (D), FANUC (J) y otros, son concebidos. La mayoría es programada por la instrucción mediada por el noruego TRALLFA (hoy PA) robot, o la japonesa MITSUBISHI robot, es programada por instrucción directa (ver fig. 1-2).

a.

b.

c.

d.

La figura. 2 24 Esquema y diseño de la sueca ASEA-6 robot industrial (a, b), el diseño de la alemana KUKA KR-125 robot y el original TRALLFA Noruego (d), hoy ABB (S) Robot

2.2.2 Derivados, robots industriales Tipos derivados de las combinaciones de base mediante un esquema diferente KP Como los más importantes tipos derivados IR&M, se originó en las combinaciones de base, se consideran los tipos derivados en el TTT (XZY y ZXY) la combinación, el tipo con un voladizo en el RTT (CYZ) y la combinación SCARA (CC'Z) Tipo en la combinación TSR. Dentro de la combinación de TTT, tres diseños IR&M se analizaron, de la cual puede ser el diseño de XYZ, sobre todo en el diseño del portal, considerado como la distribución primaria, las otras dos, y XZY ZXY, representan los diseños derivados.

24

ab) El XZY (TTT) diseño tiene, en contraste con el tipo de base, el movimiento en el eje vertical z en el centro de la cadena cinemática de base. Un aumento de la demanda de dimensionamiento, en particular de la unidad de este recorrido vertical, con lo que se plantea. Sin embargo, esta es una situación que comúnmente se produce incluso con, por ejemplo el tipo de base en la combinación Versatran RTT (ver fig. 2-23a), y este tipo de robots, por lo tanto, también se produce con frecuencia en la combinación de TTT. Es posible que lo demuestren en el ROBOLANG-50 robot industrial de la compañía francesa, LANGUEPIN, en la figura. 2-25a. bb) El ZXY (TTT) diseño se caracteriza por la particularidad que tiene el movimiento vertical en el comienzo de su cadena cinemática básica (en el eje z) y, en esta coordenada hay, pues las demandas excepcionales en el dimensionamiento de la unidad. Tal esquema general parece inusual, pero es sin embargo utilizada en algunos casos. Un ejemplo es el LIMAT-2000 robot industrial de la empresa austriaca, IGM (ver fig. 2-25b, c).

a.

b.

c.

La figura. 2 25 Esquema y diseño de robots industriales: a. LANGUEPIN ROBOLANG-50 (F) y el IGM-2000 LIMAT robot industrial (A) (b,c) cb) El CYZ (RTT) de diseño es un diseño "con una montaña" (O). Análoga a la de tipo básico en la combinación de TTT, tiene el movimiento vertical en el eje z en el extremo de la cadena cinemática básica (en contraste con su relación con el tipo de base en lo observado Versatran combinación RTT). Desde el punto de vista práctico, esta disposición es aconsejable, ya que con frecuencia por una cosa, tiene menores exigencias en la construcción del componente final de BKC, y por otro, puede operar un sobre más allá de una obstrucción vertical. Sin embargo, no se menciona entre los fabricados por mucho tiempo. En la figura. 2-26 uno de los componentes del sistema modular robótico abril-2, 5, de la empresa VUKOV de Prešov, se representa, a saber su tipo 03.

La figura. 2 26 Régimen y el modelo del 03 abril 2,5 modular (de construcción) de robots industriales (SK)

25

db) El CC'Z (TSR) de diseño Análogo a la disposición anterior del tipo derivado de la combinación RTT, este diseño deriva de la combinación TSR originalmente no ocurren en la práctica, y apareció en 1986 cca en varias empresas, casi simultáneamente con el tipo muy propagado de un robot de montaje industrial en virtud de la entonces recién introducido el nombre, "SCARA".

a.

b.

c.

La figura. 2 27 Robots industriales de la "SCARA" tipo a.: SR BOSCH 800 (D), nacido el: GEC "BODY" (GB), c.: Pana-robot HR-155C (J) El robot, en contraste con las transformaciones que pertenece a la combinación TSR, que en el esquema básico representa un sistema del tipo esférica Unimate, operado de su dotación al sistema cilíndrico. Por lo tanto, una metamorfosis de la distribución esférica del robot en el diseño cilíndrico se produce, y dentro de la combinación de base KD TSR, que es específica. e ter) El ABZ (TSR) de diseño es un diseño deriva directamente del tipo Unimate básica, sin embargo, es un tapiz secundarios de tipo. Una solución práctica es, por ejemplo, el robot KAWASAKI-Unimate (colgando de tipo) se cuelga de esta manera. Un problema técnico puede ser especialmente las cuestiones relacionadas con los componentes hidráulicos de cierre y de la dinámica de la re-transforman movimientos con respecto a la gravedad. El ahorcamiento de tipo de los robots industriales Unimate, instalado encima de una línea de soldadura para carrocerías de automóvil, se representa en la figura. 2-28. KAWASAKIUNIMATE Hanginig type

Fig. 2-5 Soldadura línea para carrocerías de automóviles con los robots en el Unimate básicos y los diseños colgantes (J)

Fig. 2-6 Industrial robot KUKA KR 125 "Wandrobot“

fb) La ABB () BAA diseño es un diseño deriva directamente del tipo básico de la combinación KD RRR. Un colgante lado de tipo similar a la de la ad.eb caso anterior) era, es decir, derivado de la tipo de robot KUKA de base (ver fig. 2-30c) que tiene pares

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cinemáticas "la CAA" la disposición en la RRR de base conjunto (es por ejemplo, con los tipos básicos en esta combinación, ASEA, TRALLFA etc.), la derivada es el robot KUKA KR 125 de pared robot industrial (D) con los de ABB (BAA) diseño de pares cinemáticas. El uso de un contrapeso con este tipo es notable desde el punto de vista morfológico y de la construcción - ver fig. 2-29.

2.2.3 IR&M tipos de combinaciones de derivados de pares cinemáticas ac) El ZCY (RTR) de diseño es un diseño que sigue de cerca el tipo IR&M básicos en la combinación TSR (Versatran). Sólo los dos primeros pares cinemáticas se intercambian. Se trata de un intercambio similar, que se realiza en la combinación TTT dentro de la trama, en este caso es lo mismo dentro de la combinación. A medida que el primer movimiento, por lo tanto, la traducción vertical en la dirección del eje z se ejecuta, como es el caso de la IGM2000 LIMAT robot, que es más bien una excepción en su categoría de la "K" de tipo, sin embargo. Por el contrario, hay muchos tipos relativamente objetiva derivada de la combinación RTR derivados en la práctica, y los robots con frecuencia se ven incluido por error entre los básicos "C" tipos. El carácter cilíndrica de campo de trabajo del robot, es decir, no cambia con ellos en todo, en contra de los tipos básicos; sólo es necesario dimensionar el movimiento vertical suficiente. Dado que los sistemas con soluciones conocidas son sistemas más simples en su mayoría con accionamiento neumático, esta condición no representa un problema más serio. Incluso el original de Checoslovaquia robots industriales PR 16-P, de la empresa VUKOV de Prešov, fue construido en este sistema. La compañía sueca, Elektrolux, puede ser considerado el fabricante de robots como prioridad.

a.

b.

c.

d.

La figura. 2 30 La generación de los robots industriales Elektrolux - UMH (S) y un robot de VUKOV a.: MHU Minior; b.: MHU Junior; c.: MHU Senior; d.: PR-16P En otros derivados TTR y combinaciones de RTR, constructivamente se analizan posibles trazados, sin embargo, su uso práctico, no se conoce todavía. Los diseños más interesantes derivadas nacen de la combinación TRR derivados y se corresponden con la distribución derivada de la combinación CC'Z TSR básicos de una manera interesante. bc) La ZCC (TRR) de diseño es básicamente el tipo SCARA, pero con la transferencia de movimiento vertical al final de la cadena cinemática de base. Esta disposición es similar a lo que el diseño ZXY derivados (IGM-2000 LIMAT robot) de la combinación TTT básica (ver fig. 2 25 ter, c), pero contrario a ella, se ha extendido mucho recientemente. Uno de los primeros modelos de este tipo fue desarrollado por la compañía francesa, Renault, bajo el nombre de ROBOT HORIZONTAL 80 (ver fig. 2,27). Este robot industrial es típica de su concepción de construcción, contrariamente a lo que el robot original Checoslovaca de la misma naturaleza pero de un no-construcción (integrado) concepción PROB-5 z CZM Strakonice (ver fig. 2-10b).

27

cc) El XAA (TRR) de diseño es una modificación muy interesante del diseño de los últimos ZCC. Es prácticamente su re-orientación dentro de la misma combinación a la posición horizontal.

Fig. 2-7 RENAULT HORIZONTAL-80 (F) Robot industrial

a. Fig. 2-8 Vista del robot a. UM-160 (RUS) b. GE-ROBO R-60 (J)

b.

Desde el sistema y vista axonométrica del robot de la UM-160 en la figura. 2-10a y la figura. 2-32a se desprende que se trata de un dispositivo que opera con los brazos de giro, al igual que los sistemas de la combinación de RRR (ASEA, TRALLFA etc.), sin embargo, en lugar de la primera rotación, movimiento en línea recta en la dirección de la ejes de las rotaciones tanto se utiliza el siguiente. Metamorfosis de la dotación de trabajo, que ha permitido reanudar transformado de un toro (antropomorfos, angular, multi-angular) la formación de rotación a un segmento cilíndrico común, lo que ha ocurrido, como en el caso ad.bc arriba mencionado). El diseño actual práctica de este tipo de robot está representada por ejemplo por los japoneses GE-ROBO robot R-60 en la figura. 2-32.

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3 Efectores terminales 3.1 Objeto y división de efectores terminales La cadena cinemática abierta de robots industriales y manipuladores se cierra con aparatos de maniobra en sí mismo (final del cuerpo de funcionamiento - efector - Salida de la cabeza), que se ajusta a la forma de ajuste. Con los robots industriales y manipuladores, es particularmente la aplicación que importa: 1. Inserción de objetos en el campo de trabajo de fabricación de equipos y su extracción; 2. Interstage la manipulación; 3. Operaciones tecnológicas; 4. Control de las operaciones; 5. Las tareas especiales. Por lo tanto, el término "pinza", como el término con frecuencia para el robot manipulador industrial y efector final, no es muy exacto y hay que entenderlo como el nombre de una parte de la gama global de la producción IR&M cabezas (fin efectores), que proporcionan las operaciones previstas. La final-efector se puede aplicar a un robot diversamente concebido, y análoga a la orientación del aparato, que básicamente no afecta a la estructura morfológica (arquitectura robot). El IR&M efectores terminales puede ser, en términos de construcción, divididos en la siguientes salidas de cabezas: - tecnológica - manipulación (pinzas) - combinado - especiales La automatización ha sido necesario avanzar en otro nivel, que es su intercambio automático durante el proceso de operación, pero sobre todo su adaptabilidad como uno de los elementos significativos del aumento de autonomista y cognitivista, y por consiguiente el aumento de los sistemas de inteligencia artificial en robótica.

3.2 Producción tecnológica de cabezas Una operación típica tecnológica, que es el objeto de solicitudes de robots industriales, es la soldadura eléctrica, y la difusión de los materiales de recubrimiento de protección y, o, eventualmente, operaciones tecnológicas, en los que el robot industrial está directamente presente en la operación dada, ya que lleva a cabo esta operación en sí misma por medio de una herramienta personalizada o de la máquina (por ejemplo máquina eléctrica manual de moler, etc.).

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Las cabezas IR&M tecnológicas de salida se dividen así en la salida: -

soldadura por fusión eléctrica: - Soldadura por arco (ver fig. 3-33a) - Resistencia a la soldadura por puntos (ver fig. 3-33b) - Pulverización de protección y materiales de revestimiento (ver fig. 1-2) - Corte por medio de la operación del equipo personalizado (ver fig. 3-33c) - Las operaciones de montaje, a saber: - A través de montaje simple, es decir, montaje de los componentes (Esto es prácticamente una operación de manipulación) - A través de juntas por medio de los autómatas respectivos operación (máquina de grapar, clavar la máquina, etc.) - A través de los adhesivos - Las operaciones de control - Tareas especiales

a.

b.

c.

La figura. 3 33 Los ejemplos de la producción tecnológica cabezas IR&M a. a. la cabeza de soldadura por puntos b. b. Soldadura por arco cabeza c. c. Aplicación de la máquina de corte (material eléctrico) El uso más elevado de estas cabezas en el futuro exige la aplicación de sensores para la operación de los sistemas de control adaptativo.

3.3 Manipulación de las cabezas de salida - Pinzas Agarrando componentes de división Manipulación (agarre) de salida cabezas sirven para agarrar objetos con el fin de la manipulación más con ellos. Las cabezas son en gran medida diseñadas para las diversas aplicaciones directamente por los usuarios de robots industriales y manipuladores. Las cabezas de las piezas que entran en contacto inmediato con los objetos transferidos se denominan "elementos de agarre". Basado en el personaje del contacto a ejercer la fuerza de agarre, estos componentes se dividen en: - mecánica - magnética - vacío Al mismo tiempo, es posible dividir los componentes de agarre en: - pasiva - activos

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Los componentes pasivos de agarre en sí mismos no permiten el control de la fuerza de agarre, en contra de componentes activos. Agarrando cabezas construidos a partir de componentes pasivos sólo son generalmente capaces de agarrar un objeto, pero su lanzamiento se puede hacer únicamente por una acción exterior. En base a estos aspectos, el sistema de clasificación se aplica a los siguientes componentes de agarre: Agarrando componentes: mecánico:

magnético:

vacío:

- pasivo:

- apoyos fijos y ajustables - Mandíbulas flexibles y suspendido

- activo:

- con un motor hidráulico - Con un motor neumático - Con un motor eléctrico - Con un electroimán

- pasivo:

- Imanes permanentes

- activo:

- Electroimanes

- pasivo:

- Pastillas de deformación de vacío

- activo:

(alternativas: con una válvula auxiliar) - con una bomba de vacío - Con un eyector

especial Agarre pasivo de componentes: 1. Mecánica de agarre de componentes pasivos Además de los componentes pasivos más simple mecánica, como varios asientos prismáticos una utilería, que prácticamente sirve para reunir, transferir y guardar una parte, también hay construcciones interesantes con mandíbulas flexibles o suspendido o pinzas de agarre de acuerdo a la figura. 3-34.

F

a.

b.

31

La figura. 3 34 Los ejemplos de Hradě mecánica salida pasiva uno: con mandíbulas flexibles, b: con mandíbulas suspendida El diseño de pinza de agarre (con mandíbulas flexibles) se representa en la figura. 3-34a. El agarre de una determinada parte se lleva a cabo por medio del funcionamiento de las mandíbulas flexibles en la superficie exterior de la parte (la parte superior de la figura - 1 por encima del eje), o sobre la superficie interna de la parte (la más baja parte de la figura 2 - por debajo del eje). el movimiento del brazo robot se utiliza para el agarre, porque su liberación es posible utilizar el brazo de lucha contra el movimiento después de que el objeto se apoderó por otro manipulador, o juntando en el aparato de sujeción de la máquina, tirando hacia abajo por el cerrojo unidireccional en el etc. alimentador veces la pinza de agarre se puede complementar con un eyector, que empuja la parte de las fauces. Es posible utilizar por ejemplo un cilindro neumático, etc. sujeción cabezas pinza (pinzas) son adecuados para las piezas más pequeño y ligero de dimensiones relativamente precisa, y con superficies lisas. En la figura. 3-34 ter no es un ejemplo de una cabeza con un par de mandíbulas en suspensión que son rotacionalmente colocados y vinculados entre sí con un engranaje. El principio de sujeción y liberación es similar a los jefes pinza de agarre. Así como la superficie de la pieza no está dañada después de ejecutar en él, hay poleas en los extremos de las mandíbulas. El comunicado de las mandíbulas también se puede hacer por medio de una palanca con una rueda que abre las mandíbulas después de correr en la plantilla debido a la fuerza F ejercida. 2. Componentes de agarre magnética pasiva Estos son componentes de agarre con imanes permanentes. Se utilizan para la manipulación de objetos magnéticos, de menores dimensiones y menor peso, en su mayor parte. Son, por ejemplo, hojas de metal prensado piezas, aros, almohadillas, etc. Su gran ventaja es, sobre todo, una construcción simple, que generalmente es un sistema montado a partir incorporado en imanes permanentes varilla. El número y las posiciones de los imanes son simplemente ajustarse a la forma del objeto y la fuerza de agarre necesario. Una desventaja de pinzas magnéticas pasivo es aumento de las necesidades en nuevos mecanismos para la separación de los objetos se apoderó de las pinzas. En los casos más simples se lleva a la liberación de los objetos se apoderó de 'cabo por medio del número de radios desplegable de la pinza del objeto por el movimiento del brazo robot, mientras que el objeto se ve limitado por un tope o en la espalda de parada, o capturada, junto con él la comunicación del dispositivo. La gran mayoría de las pinzas magnéticas de imanes permanentes utiliza su propio mecanismo de la liberación de los objetos se apoderó. Esta función adicional es controlada por programa, y la fase de liberación se convierte así en activo. La pinza en la figura. 3-35 tiene los imanes permanentes de almacenamiento en cajas aparte adjunta a la estructura de soporte de la pinza. Para la expulsión de los objetos se apoderó de un cilindro neumático se utiliza, que se orienta en los objetos se apoderó, y el vástago de la cual se conecta con el panel de despliegue depositado en el cableado muebles de la estructura de soporte.

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Fig. 3-9 pinza magnética con un eyector de lanzamiento: 1 – caja con imanes permanentes, 2 - panel de despliegue

Una desventaja es que la cabeza también las capturas de otros objetos magnéticos, sobre todo las partículas pequeñas, que en algunos casos puede tener un efecto negativo, en particular, ya que puede influir en la posición correcta del objeto. 3. Ventosas de vacío componentes pasivos El vacío de agarre tiene componentes pasivos con flexibles ventosas que se deforman. El agarre de un objeto se produce por medio de presionar el botón de vacío en su superficie, porque debido a la deformación ventosa, el tamaño de su espacio interno disminuye y, a continuación de nuevo aumenta en cierta medida después de agarre debido a la elasticidad, y el propósito de vacío así creado. La fuerza ejercida agarre depende también de la forma que la almohadilla y solidez, además de la superficie de contacto con el objeto. La fuerza de agarre no puede ser determinado sin duda un experimento, si bien es necesario seguir las almohadillas de vacío de información del fabricante. La alta proximidad de contacto es una condición esencial para el agarre de seguridad de un objeto. La cercanía es contingente sobre una superficie lisa y de alta calidad, por encima de todo. Por estas razones, la deformación de las ventosas se utilizan con las cabezas de agarre a la manipulación con objetos como pantallas planas, por ejemplo los paneles de chapa metálica y paneles de vidrio, etc. viscosa sustancias líquidas se utilizan a veces con el fin de garantizar la adhesión cerca de la almohadilla de vacío sobre la superficie del objeto, estas sustancias son rociados en el área de contacto antes de la que la ventosa llegue. Dos diseños básicos de las ventosas se utilizan. Un ejemplo de una almohadilla de goma de vacío con cierre de la deformación del pivote se da en la figura. 3-36a. Un componente cilíndrico más elástica permite la adaptación, incluso a una superficie ligeramente curvada del objeto manipulado. Si una superficie lo suficientemente lisa del objeto no está garantizado, es posible utilizar el diseño basado en la figura. 3-36b. tamaño flexible de la parte interna se crea como un cilindro con un pistón suspendido. Dependiendo del tamaño de la parte interna flexible, es posible sostener incluso con vacío algunos de los contactos entre la banda de goma y la superficie del objeto. Magnitud de la fuerza de agarre se puede ajustar con la misma superficie de funcionamiento de la copa por medio de un cambio de la elasticidad de la primavera. El lanzamiento de objetos fuera de las ventosas se realiza del mismo modo que con otros tipos de componentes pasivos de agarre, preferiblemente por medio de movimiento en la

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dirección tangencial. Con las ventosas de deformación, es posible llevar a cabo el lanzamiento también de un modo indicado en la figura. 3-37 (guarnición de las almohadillas de vacío con válvulas auxiliares).

a. b. Fig. 3-10 Diseños básicos de las ventosas deformación: a. deformación de goma de vacío almohadilla con un pivote de sujeción b. Almohadilla de vacío con un pistón de suspensión

a. b. Fig. 3-11 Deformación ventosas con válvulas auxiliares: a. Objeto de la liberación por medio de la anulación de la señal de accionamiento b. Objeto de la liberación por medio de la inducción de la señal de accionamiento

En la figura. 3-37a es una ventosa complementa con una válvula auxiliar controlado por medio de una membrana, que se desvía en dirección a la baja debido a la presión de aire (de accionamiento de la señal), y por lo tanto se cierra la cámara de vacío de la ventosa contra el muelle de la fuerza. Tras la anulación de la señal de accionamiento neumático por encima de la membrana, la membrana se equilibra, un camino señalado por una flecha para equilibrar la presión dentro de la ventosa con el entorno es lo que se abrió, y la fuerza de agarre se aborta sin la necesidad de romper el almohadilla de vacío. Una solución con una válvula controlada por un electroimán se puede hacer de una manera similar. Con el diseño basado en la figura. 3-37b, un impulso de presión neumática se establece en virtud de la membrana en el lanzamiento de objetos. Además de la anulación del vacío dentro de la ventosa, arrancando de los objetos más livianos, en particular, que de otro modo puede adherirse a la plataforma de vacío, se consigue al mismo. Componentes activos de agarre: 1. Mecánica de agarre componentes activos Mecánica de agarre cabezas activos son los mecanismos, que son justamente se llama "pinzas" en el caso dado. Ellos suelen estar equipados con mandíbulas movibles - activo componentes de agarre, el movimiento de los cuales pueden ser ejercidas por diversos tipos y tipos de motores. El órgano de agarre más adecuado es una mano humana, la simulación técnica de la cual es muy difícil, sin embargo. La solución de tres dedos que se basan en la figura. 3-47 parece óptimo. A los efectos de la manipulación de objetos ordinarios, sin embargo, dos componentes (mandíbulas), que se mueven el uno al otro ya sea de forma lineal (trasversal) o rotatorio, generalmente son suficientes. Los motores que se mueven estos componentes activos son también bien lineal (neumático especial y cilindros hidráulicos, electroimanes con armadura móvil) o rotativos (los motores hidráulicos y neumáticos, motores eléctricos, electroimanes de rotación). Entre el motor y la mandíbula, es necesario instalar una unidad de transformación, que lleva a cabo la transmisión del motor desplazable (de rotación) el movimiento para recorrer las mandíbulas "(rotación). Las siguientes tablas, 3,1 a 3,4, muestran distintas alternativas de estructuras de cinemática de las pinzas en las

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transformaciones individuales T1 a la T4, a la que ejemplos posibles soluciones se les asigna en la figura. 3-38a-e.

Tabla 3.1: estructura cinemática de agarre

Tabla 3.2: Estructura de la cinemática T1 con la T2 transmisión

efectores con los efectores de transmisión

Tabla 3.3: estructura cinemática de agarre efectores con la transmisión

Tabla 3.4: estructura cinemática de agarre con la transmisión T3 T4

En la figura siguiente. 3-38, algunos ejemplos de soluciones específicas de los jefes de salida en las transformaciones individuales T1 a la T4 con el número de tipo de transmisión en el cuadro correspondiente se representan.

a.

35

b. c. d. e. La figura. 3 38 Los ejemplos específicos de las pinzas en las transformaciones T1 a la T4 a. T1 tipo pinza accionado por un motor neumático lineal y con mandíbulas transitable de sentido opuesto (tipo de transmisión de 3) b. pinza tipo T2 accionado por un cilindro hidráulico y con las quijadas de rotación, inaugurado por los resortes de extensión (tipo de transmisión 2) c. pinza tipo T2 accionado por un electroimán lineal y con paralelogramo celebrada mandíbulas de rotación, cerrada por un resorte de compresión (tipo de transmisión de 8) d. pinza tipo T3 (tipo de transmisión 2) con las mandíbulas transitable propulsado por un motor eléctrico de rotación a través de un embrague de fricción, por medio de la cual es posible ajustar la fuerza necesaria de agarre de las mordazas e. T4 pinza tipo con una transmisión de engranajes (tipo de transmisión 1) y un motor eléctrico de giro: 1 - motor eléctrico, 2 - embrague de fricción cónicas, 3 - la transmisión de engranajes cónicos, 4 - la transmisión de engranajes delanteros, 5 - preparó el brazo, 6 – mandíbulas 2. Componentes activos de agarre magnética 2 Cabezas magnéticas de agarre activos utilizan electroimanes, la mayoría alimentadas con corriente directa, mientras que su función es similar a los jefes pasivos que utilizan imanes permanentes, sólo en cuanto a la liberación de las piezas se refiere, no es necesario destruir las partes fuera, pero la interrupción de la corriente que al electroimán, la unidad de liquidación de la que a veces directamente en la placa de unión, debería ser suficiente. Debido a la actividad del campo magnético de corriente continua, el objeto magnetiza al agarre, lo cual puede causar problemas a su liberación. Por lo tanto, desmagnetización por medio de la reversión temporal de la dirección de la corriente en las bobinas magnéticas generalmente se hace después del aborto de la actual oferta. magnetismo remanente en el objeto es lo que aborta y el lanzamiento de objetos de la cabeza se facilita.

2

Cabezas magnéticas activas de agarre con electroimanes no pueden intercambiarse con las cabezas de agarre mecánico (pinzas) que sólo se controla por electroimanes! 36

La figura. 3 39 pinza electromagnética con un par de unidades de agarre La pinza en la figura. 3-39 utiliza una aplicación específica de dos unidades de agarre creado de electroimanes de sección circular, atornillada al brazo, que está equipado con un optimizado (tanto en términos de forma y dimensiones) que conecta la cabeza de fijación al robot. 3. Ventosas de vacío componentes activos Entre los IR&M salida de agarre activa cabezas hay sistemas de vacío que también se llaman cámaras de vacío, que utilizan bombas de vacío o eyectores para su funcionamiento. Una expulsión es un dispositivo de escape o de bombeo accionado por una boquilla de agua, gas o vapor actual. Cuando una bomba de vacío se utiliza, más cámaras de vacío se pueden conectar a la salida del régimen común. La magnitud de vacío se establece por el tipo de bomba de vacío, el rango normal es de 30 a 80 kPa. Con las cabezas de agarre con una expulsión, ya sea la conexión de varias cámaras de vacío de un eyector común se usa, o la cámara de cada uno está equipado con un eyector separado. En el segundo caso, la cámara de vacío y el eyector en general, forman una unidad (ver fig. 3-40a). La ventaja de las cabezas de vacío del eyector, con respecto a la solución de la bomba de vacío, es un costo incomparablemente menor, por el otro lado, sin embargo, hay un consumo elevado de manera desfavorable la presión del aire. Eyectores son por tanto idóneo para las pequeñas cabezas de agarre. El control de la cabeza de un eyector de vacío, equipado con un supresor de ruido en el tubo de escape, es en la figura. 3-40 B, la unidad de expulsión se complementa con otra entrada, a través del cual es posible alimentar a la presión del aire a la cámara de vacío si es necesario para liberar el apoderó de objetos de manera rápida.

a.

b.

c.

La figura. 3 40 Los ejemplos de componentes activos de vacío a. Integrado ventosa con un eyector: 1 - la cabeza ventosa, 2 - eyector b. Ejemplo del control del lanzador ventosa: 1 - la cabeza del eyector, 2 - taza de agarre,

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3 - supresor de ruido c. De vacío de diseño de componentes activos con equilibrio o en superávit en un pivote de bolas Un problema común en el uso de cabezas de vacío para la manipulación de chapas es la separación de las chapas individuales después de agarre. Este problema puede resolverse mediante la inclusión de movimiento en la dirección tangencial en el ciclo de la manipulación, en este tipo de movimiento de la chapa superior se desliza cada vez. La construcción de cámaras de vacío en sí es simple. Con diseños más simples, es posible crear la cámara de vacío de una rueda de goma, que se deforma en un embudo después de haberla sacado entre pastillas de metal. El sistema de escape está conectado a un tornillo de erección con un por-agujero. cámaras de vacío formada industrialmente en vulcanización formas son más perfectas, sobre todo en cuanto a estanqueidad al vacío se refiere. Un cabezal de toma de vacío se compone de una o más cámaras de vacío con la colocación y el equipo adecuados. Un ejemplo del diseño de componentes de vacío está en la figura. 340c. La parte principal es la cámara de vacío 1, que está diseñado como una copa de goma, montado en el cuerpo de la bola del pivote 2, que permite el ajuste de la posición de la superficie del objeto. 4. Especial componentes de agarre Como el típico componentes de agarre especiales pueden ser considerados para los componentes de ejemplo utilizando el principio de la deformación en forma de cuerpos huecos. Los cuerpos son de un material elástico con perfil asimétrico de corte transversal, con el uso de refuerzos distribuidos asimétricamente, etc. forma asimétrica como olas Al ser llenado con medio de presión, los componentes finales interactivo diseñado como éste realizar movimientos espaciales (en el lado de la pared más delgada) en la dirección de la superficie del objeto se apoderó de, ajuste a su forma externa y en la fase final del movimiento ejercen la fuerza de agarre (ver fig. 3-41a).

a. b. La figura. 3 41 componentes de agarre especiales (a) y su uso con una pinza para piezas largas (b)

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La figura. 3 42 Pinzas con una unidad integrada y función de los componentes de agarre Diseños en la que el componente de acción combina la función con el componente de agarre son interesantes. Desde el punto de vista de la complejidad de la estructura pinza, estos diseños son óptimas. Las pinzas pueden ser conceptualmente establecido en el principio de la utilización de un motor de fluido y la médula (Fig. 3-42a), o más precisamente una banda de acero elástica (Fig. 3-42b1 - externo de agarre y b2 - interna agarre). Otro ejemplo de aplicación de componentes especiales de agarre es su configuración compleja en las pinzas para la manipulación de objetos con formas complejas (ver fig. 3-43). Este efector es conceptualmente diseñado a través de componentes depositados de agarre que se empujan en contacto con el objeto manipulado a través de un cinturón de fuerza, activado por unidad (tensión de la correa) en contra de resortes de compresión. En el momento de contacto de todos los componentes de agarre con la superficie del objeto, una tensión de la correa incluso a lo largo de toda su extensión.

a.

b. c. La figura. 3 43 efectores terminales para la manipulación de objetos con formas complejas para exteriores (a, b) e interna (c) de agarre

Un tipo específico está compuesto por pinzas es para el cambio de ritmo de la posición de las mandíbulas del mecanismo de agarre. La pinza basado en el diseño de la figura. 3-44 tiene un trinquete mueble 1, que es atraído por el electroimán 2 (la mandíbula se cierra), o 3 (la mandíbula se abre), en cada posición está asegurada la mandíbula por un resorte de compresión. Con la pinza basado en el diseño de la figura. 3-44b, apertura y cierre de los maxilares se lleva a cabo mediante la conexión de 1 o 2 electroimanes, mantener en su posición está garantizada por los imanes permanentes 3, o 4. La pinza es adecuada en forma de estrechas bandas, y la ventaja del diseño es que el mantenimiento de la fuerza de agarre se lleva a cabo por los componentes de pasivo con un efecto de tiempo ilimitado.

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La figura. 3 44 Pinzas con el cambio de paso de la posición de los maxilares con una detención de la primaria (a) o los imanes (b)

3.3.1 La producción combinada con cabezas Salida combinada con cabezas son combinaciones de efectores de agarre (pinzas) y de explotación tecnológica cabezas. Estas soluciones se utilizan con frecuencia en la automatización de la manipulación con piezas de fundición con las máquinas de compactación de los plásticos. La pinza en la figura. 3-45a se monta de cuatro cámaras de vacío 1 y un dispositivo de mando neumático de corte (tijeras) 2. Las mandíbulas 3 de la 2 tijeras están destinados a la corte-apagado de la pieza intermedia de entrada de la pieza de fundición.

a.

b.

La figura. 3 45 combinada efectores terminales a. pinza combinada para la manipulación de piezas de fundición a presión b. efector combinada para la manipulación y la calefacción del objeto manipulado

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Otro ejemplo puede ser un efector combinada para la manipulación y la tecnología de tratamiento térmico, o más precisamente la tecnología de conformación en caliente en la figura. 3-45b. El efector es conceptualmente diseñado como una pinza (brazo de agarre 3, titular de la mandíbula 2, agarre componente - la mandíbula 1) y al mismo tiempo como jefe tecnológico (la mandíbula 1), destinado para el calentamiento de la superficie del objeto manipulado de (objeto 5). Geometría de los maxilares (1) en el punto de contacto con el objeto (5), a propósito adaptado a la forma externa y las dimensiones del objeto manipulado (5) y puede ser diseñado como intercambiables. La mandíbula está hecho de un material eléctricamente conductivo bien, mientras que la sección transversal se dimensiona sobre la base de la demanda de la conducción de transmisión de corriente, y también la demanda de la fuerza de agarre. El efector está equipado con un sistema de refrigeración (refrigerador 4) a los efectos del calor de escape. La mecánica es efector eléctricamente y con aislamiento térmico-.

3.3.2 Especiales cabezas de salida Los efectores especiales realizan tareas que no se puede normalmente, desde el punto de vista enfoque de sistema, incluido en la gama de funciones que figuran en las categorías anteriores efectores. Son particularmente efectores robots con aplicaciones especiales, o más precisamente con las aplicaciones de robots de servicio. Equipar a los efectores con los sensores apropiados (escáneres, detectores) es un requisito previo para el desarrollo de la adaptabilidad robots y sistemas robóticos.

a.

b.

La figura. 3 46 cabezas de salida especial a. efector especiales para la operación bajo el agua: 1 - fuentes de las aleaciones con memoria de forma (SMA), 2 - colector de aspiración, 3 dedos rascador, 4 - tubo de aspiración, 5 - sensor de ultrasonidos, 6 - exploración de la cámara b. Sensorial de la pinza Unimate (EE.UU.) Robot de adaptación Fuera de todos los sensores de montaje automático y la adaptabilidad de los robots, el sensor táctil es el más importante. Los sensores actuales táctiles son básicamente la fuerza sofisticada, o más precisamente detectores de presión, que escanear la fuerza y los valores de presión y los convierte a la tensión de impulsos. El jefe de agarre desarrollado para la adaptabilidad de los robots Unimate 'también está equipado con este tipo de sensores. El diseño de una cabeza de adaptación especial se representa en la figura. 3-46b.

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3.3.3 Las fuerzas que actúan sobre los objetos se apoderó en el movimiento del robot Un objeto atrapado por el robot industrial, por ejemplo, según la figura. 3-47, se actuará por fuerzas externas e inerciales.

La figura. 3 47 Robot pinza dedo

La figura. 3 48 Plan de acción de las fuerzas en una doble pinza de agarre

Entre las fuerzas externas en este caso particularmente la fuerza de gravedad del objeto: Fg = m . g [N]……………………………………………………………………..……………….(2.6), donde m [kg] es la masa del objeto y g = 9,81 [ms-2] es la aceleración y la fuerza de rozamiento geocéntrica (eventualmente una suma de fuerzas de fricción): Ft = Fn . f [N]……………………………………………………………..…….……………….…(2.7), donde Fn [N] es el prensado (normal) la fuerza de las mandíbulas, perpendicular a la superficie del objeto y f [1] es el coeficiente de fricción. Al lineal (línea recta) de movimiento horizontal, la fuerza de inercia comienza a actuar sobre el objeto durante la aceleración y desaceleración: Fx (Fy) = m . ax (ay) [N]……………...………………………………………………………..…..(2.8), donde ax , (ay) [m.s-2] son las aceleraciones/desaceleraciones respectivas de la velocidad en la dirección horizontal. Al movimiento vertical lineal, la fuerza de inercia comienza a actuar sobre el objeto durante la aceleración (desaceleración): Fz = m . az - Fg (sgn az . sgn vz) [N]……………………………………….………….……….(2.9), donde az [m.s-2] es la aceleración / deceleración en la dirección vertical y sgn az = (+)para la aceleración, sgn az = (-)de desaceleración y sgn vz = (+)para el movimiento hacia arriba y sgn vz = (-) para el movimiento a la baja.

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Al girar el objeto se apoderó de masa m [kg] a lo largo de la ruta de acceso supone circular de] m de radio r [a una velocidad v circunferencial [ms-1], el cambio de dirección del vector de velocidad, y por tanto, también la curvatura de trayectoria, se lleva acerca de la fuerza centrípeta Fd [N] de magnitud: Fd = m . v2 / r [N]…………………..……………….…………………………….………………(2.10) La velocidad circunferencial v [m.s-1] depende de la radio r [m] y la velocidad angular ω [rad.s-1] basado en la fórmula: v = ω / r [m.s-1]…………………………….………………..……………………………..…..…(2.11) y por tanto también: Fd = m . r . ω2 [N]……………..…………….…………….……………………...………………(2.12) La velocidad angular ω [rad.s-1] depende de las revoluciones n [s-1] basado en la fórmula: ω = 2 . π . n [rad.s-1]……………………………………….………………………...................(2.13) En el marco de referencia no inerciales de rotación se genera la fuerza centrífuga para, que con frecuencia se denota como la reacción a la fuerza centrípeta en el sistema de referencia inercial. En este caso la magnitud de la fuerza centrífuga es la misma que la magnitud de la fuerza centrípeta Fd. La fuerza centrífuga que se dirige desde el centro de la curvatura trayectoria del cuerpo (desde el centro del círculo). El resultado de la fuerza centrífuga es la ao la aceleración centrífuga. La fuerza centrípeta Fd es capturado por los distintos tipos de mordazas y accesorios de los mecanismos de agarre de los robots industriales "efectores terminales, en el caso basándose en la figura. 3-47 es la suma de fuerzas de rozamiento que actúa sobre el objeto presa. Las fuerzas de rozamiento depende de las fuerzas normales en los maxilares, y su cálculo es análogo al cálculo de resistencia de los maxilares y los apoyos mencionados. Para ejercer la fuerza necesaria agarre existe la necesidad de un motor (con el tiempo un momento) del motor utilizado en función de la transformación utilizado (transmisión) del motor a las mandíbulas de agarre. Para el cálculo del diámetro del fluido lineal (neumática o hidráulica) de motor, destinados a la instancia para una pinza con la mecánica basado en la figura. 3-48, es posible recurrir al procedimiento derivado de la determinación de la fuerza motriz Fv, a los que se aplica la siguiente fórmula:

Fv  p.

.D2 .v ………………………..………………………………………………………….(2.14) 4

donde D es el diámetro del motor de alta potencia, h v es la eficiencia del motor de fluido. Para la proporción de la fuerza impulsora Fv y la fuerza de agarre Fu se aplica la siguiente fórmula: Fv 2b  . cos 2  …….…………………………………………………………………………….(2.15) Fu a

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y al cálculo del diámetro necesario del motor de alta potencia (en coche) se aplica la siguiente fórmula: D  4. cos .

Fu .b ………….……………………………………………………………..(2.16) a..p.v .i

donde g es el ángulo de transmisión, h i es la eficiencia del mecanismo de transmisión entre la barra de salida del motor de pistón y la mandíbula. Las pinzas creado con el uso de cabezas de vacío pasiva (almohadillas deformación de vacío), basado en la figura. 3-49, tienen la fuerza de agarre depende de los tamaños de los activos (efectivo) de agarre (contacto) las superficies de vasos, y sobre las formas y e inelasticidades (parámetro 0,6 a 0,8) de tazas deformación activa.

Fig. 3-12 la cabeza de vacío deformación taza

La fuerza de agarre normal que pasa por el centro de gravedad de la superficie de contacto se determina mediante la fórmula:

V  .D02  .1  1  ………………….………………………………………………………….(2.17) 4  V0  donde D0 es el diámetro de la copa contacto activo no deforme la almohadilla de vacío, la proporción de V1/V0 interior de la taza de volúmenes es usualmente en el rango de 0,2 a 0,5. Fnp  

El depende normales de agarre fuerza Fna ejercida por p vacío D sobre la superficie efectiva de Se que la almohadilla de la Copa de contacto (0,6 a 0,7), la superficie se adjuntaba la línea de contacto de la taza de la almohadilla de vacío con el objeto (en mm2), y la diferencia del pv presión interna (en MPa) y el pa presión externa (la presión atmosférica, en MPa), sino que se determina a partir de la fórmula:

Fna  k e .S e pa  p v  ………………………………………………………………..……………..(2.18) El vacío creado está dada por la diferencia de las presiones (para los cojines de vacío sin anillos de compresión, para los jefes no regulados, con anillos de compresión que está en el rango 0.030 – 0.035 MPa) p  pa  p v La fuerza de sujeción tangencial se determina en función de la kf coeficiente (1,00 a 1,25), teniendo en cuenta el diseño de la superficie de contacto de taza de la almohadilla de vacío, teniendo en cuenta la calidad y el estado de la superficie del objeto se apoderó, y dependiendo de la fricción material coeficiente m 0 (0,25 - 0,60) entre la copa de la ventosa y el objeto se apoderó en el punto de su contacto directo Ft  k f . 0 .Fn ……………………………….………………………………………………………(2.19) El número de ventosas necesarias para un agarre seguro del objeto manipulado, al cumplir con las fuerzas de agarre necesario, se determina a partir de la fórmula:

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n

Fu k t .p.S ………………………………………………………………………………..……..(2.20)

donde kt es el coeficiente de forma (por una forma circular en el rango de 0,8 a 0,9). Las pinzas creado con el uso de cabezas magnéticas en la base de imanes pasivos, que son perpendiculares a las superficies de contacto, tienen la fuerza normal de agarre Fnp:

Fnp  (

Bž )2 . S ž …………….………………………………………………………………..(2.21) 3 1,6.10

donde BZ es la inducción magnética en las extensiones de polo, SZ es la superficie de sección transversal de las extensiones del poste (en m2). La sección transversal del imán activa (en m2) instalado entre las extensiones polares Sm  k r .

B ž .S ž Bm ………..………………………………………………………………………….(2.22)

depende del coeficiente de dispersión kr (1.1 a 1.2) y en la inducción magnética del imán permanente activa Bm. La fuerza de sujeción tangencial es determinado con base en la fórmula aplicada a la fuerza tangencial de los jefes de vacío. Dimensionamiento de cabezas magnéticas pasiva se basa en la determinación del número de unidades de base, y sobre el control de la fuerza de agarre en general en relación con el valor necesario de esta fuerza Fu resultantes de los efectos externos dinámicos y estáticos. Las pinzas creado con el uso de cabezas magnéticas en la base de imanes activos tienen la fuerza normal de agarre Fna:

l.n

2

Fna  2.

 0 .Sp

.

1 Rm1  Rm2  Rm3  ………….……………………………………………………(2.23)

donde I es la corriente eléctrica de la bobina de excitación del electroimán, el n es el número de vueltas de la bobina de excitación, m 0 es la permeabilidad del vacío, Ing. es la superficie del frontal de la unidad electromagnética de (la superficie de las extensiones de polo), Rm1 es la magnética la resistencia del núcleo del electroimán, el RM2 es la resistencia magnética del espacio de aire, RM3 es la resistencia magnética del material ferromagnético se apoderó de.

3.3.4 Automática, efectores terminales de cambio El sistema automático efectores terminales de cambio contribuye a la utilización flexible de los robots industriales. El intercambio automático efectores terminales constituye el procedimiento fundamental para robots industriales, que se basa en la concepción de un robot de llevar a cabo varias operaciones de manipulación y tecnológicos. ventaja de este sistema es la posibilidad de adaptarse a un cambio en las dimensiones y formas de los objetos manipulados o un cambio en las operaciones tecnológicas sin la interrupción del ciclo de funcionamiento automático. El robot, basado en el programa en particular, fija la

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herramienta necesaria en sí misma, y después de la operación se complete, de nuevo lleva a cabo el intercambio automático efector.

Fig. 3-13 Principio del mecanismo automático de cambio

Fig. 3-14 Detalle de la efectores terminales mecanismo de fijación

El principio consiste en que todos los fines de cada efector cuenta con un efector de conexión brida, que se corresponde con la brida de conexión común situada en el extremo de la cadena cinemática de robots industriales. Las pestañas al mismo tiempo tiene que asegurar la conexión de la fuerza y los medios de control para las necesidades de la función del mecanismo automático de agarre en sí, y también para las necesidades de la función de aplicar efectores terminales, es decir, la superficie de contacto de sus frentes tiene que ser , en su caso, equipado con conectores, o cruces con mayor precisión para la conducción automática de un medio de presión (hidráulica, neumática), para la conducción de alta potencia de corriente eléctrica, para la conducción de señales eléctricas para el mando y las necesidades de la función del mecanismo automático de agarre en sí, y las necesidades de la función de aplicar efectores terminales. Una brida de conexión del sistema, desarrollado en ÚVSSR FSI VUT en Brno (Brno University of Technology, de la Facultad de Ingeniería Mecánica del Instituto de Máquinas de Producción, Sistemas y Robótica), se representa en la figura. 3-51 como ejemplo. Se trata de un principio mecánico del efector de cambio automático. El sistema se controla neumáticamente. El principio de este intercambio automático se basa en un mecanismo de gancho. Gancho 1 se fija en un pivote que permite su rotación. La posición del gancho está determinada por una válvula de corredera 2 móviles con un eje cilíndrico, perpendicular al eje de la válvula de corredera, que se inserta en el orificio en el gancho. El sistema de control de válvulas neumáticas, que se encuentra en un punto diferente del robot, se abre la entrada de aire a presión que se lleva a cabo hasta el 5 cilindros neumáticos por el sistema de presión. Los actos neumáticos medio en el pistón neumático 3 e inicia su movimiento vertical a la segunda posición marginal. El pistón neumático se fija en la válvula de diapositivas con un conjunto atornillado, y que transmite la acción de la fuerza sobre él. En el otro extremo de la válvula corredera hay una fuente que permite el movimiento. El movimiento del pivote cilíndrico de la válvula de diapositiva gira el gancho alrededor del eje central. El gancho ocupa la posición marginal segundo (que está marcado con una línea de puntos y guiones en la figura). En este momento la brida del robot está listo para fijar la brida del efector. Centrado está garantizada por la longitud del corte en la parte cilíndrica de la brida del efector, y los pernos de centrado 6. A lo lejos conjunto de las pestañas tanto, el aborto se produce piensos. El sistema neumático se descomprime, el mecanismo entero vuelve a la posición original por la fuerza del muelle 4 y el gancho de sujeción del pivote sujeta el efector y asegura su posición. En el caso de desatar, el proceso inverso se aplica. En el caso de pérdida de presión, la brida efector sigue siendo agarrado con la misma fuerza.

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Los sistemas automáticos de intercambio de efectores terminales representan una alternativa a los robots polivalentes y universales. Tras la implementación de una línea de fabricación, es necesario examinar, en la que el sistema representa la mejor solución para un fin determinado. El sistema de intercambio automático, es decir, trae además ventajas que supone también mayores costes de compra y un mayor riesgo de fracaso.

3.4 Dispositivos periféricos para IR&M 3.4.1 Introducción, clasificación, efectos de uso El propósito de los dispositivos periféricos (PD) para IR&M (también llamados medios auxiliares de manipulación o mecanismos interpretativo) es realizar un fácil transporte del objeto de la robotización (por ejemplo la pieza de trabajo, la fundición, soldadura, parte de la reunión, etc.) para llegar a los lugares de del brazo del robot estacionario industrial (IR) o manipulador (M). Eso significa que el movimiento PD mediar entre la operación de trabajo individual en el marco de los lugares de trabajo robotizado (RW), que puede ser envuelto por el robot, ni tampoco el manipulador, y por otra parte, también producen el suministro necesario de los objetos o cambiar su orientación en el espacio . PD permitir el transporte y el almacenamiento de objetos, etc. PD fácil manipulación hacen que la programación del sistema operativo de RW mucho menos difícil, y además, permiten la utilización de M o de infrarrojos con menos grados de libertad o menos complejo, los parámetros técnicos. La cooperación de un manipulador o un robot industrial con velocidades de dispositivos periféricos a los procesos de manipulación, acortando los tiempos necesarios para la manipulación, sin embargo, a menudo aportan un mayor precisión en el posicionamiento del objeto también. Mayor precisión se puede llegar debido a las periferias utilizando nos permite:   

la posición del objeto manipulado con precisión, por ejemplo en los aparatos, construir con mayor solidez las periferias de la M IR y dispongan ellos mismos, IR&M uso con un menor número de pares cinemáticas (rotación o traslación) que forman la cadena cinemática básica.

Existe una amplia gama de soluciones para la construcción de dispositivos disponibles periférica y en la mayoría de los casos en que su adaptación a un determinado proyecto particular, RW, debido a que es difícil encontrar la base para su clasificación. A pesar de ello, los dispositivos periféricos se pueden clasificar de acuerdo a varios aspectos, a saber,: 1. la función que realizan 2. rasgos característicos de la construcción 3. colocación en el lugar de trabajo robotizado. Los dispositivos periféricos se pueden clasificar en tres grupos básicos según su función: a) la periferia se mueve el objeto, cambiar la posición de su centro de gravedad, pero la orientación en el espacio se mantiene constante b) la periferia cambia la orientación del objeto, es decir, que gira alrededor del eje en su centro de gravedad, pero el objeto no se trasladó c) los cambios periferia tanto la posición de su centro de gravedad y la orientación del objeto.

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De acuerdo a sus características de construcción característicos, los dispositivos periféricos se pueden clasificar en:      

transportadores, rotatorio y compuestos mesas, dispositivos de elevación y transporte, las compañías con silo y tolva, paletas, La transferencia de carros.

Los dispositivos periféricos son claramente una parte esencial de los lugares de trabajo diseñado y realizado robotizado, donde sólo una parte es producido en serie. Su construcción y la producción con frecuencia se ajustan a la necesidad de la RW para el propósito particular de la manipulación, soldadura, aplicación de pintura, etc. De esta manera, PD menudo se convierte en una máquina de una sola función (junto con algunos efectores terminales).

3.4.2 Clasificación de la EP, según su función En este caso, la EP se utiliza para cambiar la posición del centro de gravedad de un objeto. El traslado del objeto se realiza cambiando la posición del centro de gravedad, mientras que la orientación del objeto se mantiene constante. Reconocemos el PD siguientes con el cambio del centro de gravedad (ordenados según su posición:

   

Posición del centro de gravedad cambia a lo largo de una línea, Posición del centro de gravedad cambia a lo largo de un círculo, Posición del centro de gravedad cambia en un plano, Posición del centro de gravedad cambia en el espacio

Ejemplo de la EP para cambiar la posición del centro de gravedad del objeto a lo largo de una línea - este tipo de PD sirve para el movimiento de realización de un período determinado de una línea - como se ve en la figura. 1, sin cambiar la orientación del objeto. Este es uno de los grupos más importantes.

La figura. 3 52 El Movimiento de Objetos uno lo largo de Una Línea, Donde la Orientación sí mantiene Constante (Movimiento de las Naciones Unidas Período de t)

3.4.3 Clasificación de la EP de acuerdo a las características de construcción característicos Existe una amplia gama de soluciones de construcción de dispositivos periféricos disponibles y siempre están adaptadas a la máquina de producción en particular, manipulador o robot industrial, pero principalmente para el propósito del lugar de trabajo -, sino también con el objeto de robotización (su forma, tamaño, peso, número de piezas, etc.) En las siguientes páginas, ilustraciones de la construcción y el uso de la EP en el OR se enumerarán.

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Transportadores Transportadores es un elemento fundamental en el transporte de componentes y piezas (objetos de la manipulación) y pueden ser de varios diseños y tipos. Representan un vínculo entre las máquinas IMPORTANTE DE individuales, lugares de trabajo y talleres. Los transportes y productos semielaborados, piezas preformadas, instrumentos, herramientas de producción, las asambleas o los residuos. Más utilizados son:  Transportadores de correa,  transportadores de cadena,  transportador aéreo,  transportadores vibrantes,  en la producción de cintas transportadoras automáticas y líneas de montaje,  rodillo pistas

Fig. 3-15 Ejemplo de una cinta transportadora proporcionar alimentación de los componentes para la manipulación del robot de seguimiento en el uso

Fig. 3-16 Ejemplo de una cinta transportadora con eslabones de la cadena de plástico manipulación de pizzas (la industria de procesamiento de alimentos) en uso

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Además de la correa y transportadores de cadena mencionados anteriormente, los nuevos tipos se utilizan, por ejemplo los cinturones de plástico modular, que a menudo se utilizan para el transporte de mercancías ligeras y medianas pesados en diversos campos de la industria. Una gran ventaja es la alta flexibilidad en la reconstrucción de las líneas en diferentes formas y facilidad de mantenimiento a bajo costo - ver Fig. de abajo.

La figura. 3 55 Manufactura línea de lentes de vidrio - transportadores con bandas modulares

Fig. 3-17 Transportador de cadena - construcción de aleación de aluminio, correderas curvas, las elevadas fuerzas de dibujo, material de la cadena enlace: de plástico o de acero

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Fig. 3-18 Transportador de cadena con una guía lateral regulable

Fig. 3-19 Transportador de cadena, deslizando la orientación de la cadena de enlace en el diseño plástico

Fig. 3-20 Ejemplo de transportador aéreo de uso en estos dos proyectos, una solución de diseño común para la carga transportada suspendido hasta 80 kg se ha utilizado en la cinta transportadora con cabeza.

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Fig. 3-21 Ejemplo de vías de rodillos en el OR - manipulación y apilamiento de placas base de madera

Fig. 3-22 Ejemplo de vías de rodillos en el OR en uso - la manipulación y almacenaje de cajas de cartón

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Fig. 3-23 transportadores de rodillos interpretativo en la producción de discos de aleación ligera de automóviles

Fig. 3-24 Ilustración de los transportadores de rodillos en el OR con los manipuladores de puente

Soldadura posicionado res y aparatos La cifra que abajo se muestra un RW de soldadura que utiliza una especialmente construido y fabricado mesa con un aparato de soldadura para la soldadura de posicionamiento.

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Fig. 3-25 El posicionador y el aparato de soldadura como un dispositivo periférico para la soldadura de arco robótica. Dos IR tipo RRR realizar la soldadura por puntos eléctricos, mientras que el posicionador lleva a cabo de agarre (fijación) de la soldadura y los movimientos simples en relación con los movimientos de los brazos de ambos robots industriales.

Fig. 3-26 Dispositivo para la soldadura de arco Periférica robot - posicionador fijando la soldadura y la realización de movimientos simples en relación con el grupo de IR con la cabeza tecnológica - punta de soldadura para la soldadura de arco

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Fig. 3-27 la producción automatizada de las horquillas para carretillas elevadoras tenedor con módulos programables libremente retráctil de rotación (como un dispositivo periférico de RW) y el portal de robot con voladizo.

3.4.4 Clasificación de la EP en función de su colocación en el lugar de trabajo robotizado Como se mencionó en la introducción, estos dispositivos se desarrollan a menudo en la construcción de diversas oficinas y de proyección, después de lo cual se producen para las necesidades de la RW o el cliente. En la práctica, depende del constructor y el proyectante, de qué manera va a resolver el problema particular de diseñar una técnica adecuada de PD. Basándose en experiencias anteriores, es posible afirmar que los tipos de dispositivos periféricos individual rara vez se repite en los lugares de trabajo se dio cuenta de robotizadas (cca frecuencia de 5 a 10%). En los casos restantes, las periferias son especialmente diseñada o ajustado en gran medida, de carácter de un nuevo dispositivo (una sola función).

Fig. 3-28 La interconexión de los centros de trabajo robotizado por medio de cintas transportadoras. Descripción de la distribución interior del lugar de trabajo robotizada tecnológico (VAM) en la ilustración: Hay tres tipos de IR - RRR y el tipo

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SCARA serie estructuras cinemáticas y TRÍPODE tipo de estructuras de cinemática paralela. La tarea de los robots es llevar a cabo la manipulación y el montaje con componentes pequeños y ligeros, para lo cual este tipo particular de la EP es perfectamente ajustada. Transportadores proporcionar vínculos entre el conjunto filial de los lugares de trabajo individuales.

Fig. 3-29 Continua y de entrada-salida del transportador en un lugar de trabajo robotizada. Descripción de la distribución interior del lugar de trabajo robotizada tecnológico (VAM) en la ilustración: los robots están realizando TRÍPODE tipo de manipulación en atmósfera controlada (imagen de la izquierda) y objetos acomodando en un palet EURO (foto a la derecha).

Fig. 3-30 Entrada y salida de los transportadores de apilamiento piezas en cajas y dejando a un lado las molduras de plástico. Descripción de la distribución interior del lugar de trabajo robotizada tecnológico (VAM) en la ilustración: PD está llevando a cabo la manipulación de los componentes mediante la eliminación de ellos desde el alimentador, que también realiza la función de alcanzar un transportador, y apilado en cajas transportadas por una cinta transportadora ( imagen de la izquierda), mientras que IR está realizando º descarga de piezas presionado (parachoques) y su manipulación en la salida de la línea compuesta de máquinas de inyección (imagen de la derecha).

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Fig. 3-31 Ilustración de un puesto de trabajo robotizado más complejos con los dispositivos periféricos de la tecnología para trabajar el metal (cuadros de relevo, alimentadores de insumo-producto). Descripción de la distribución interior del lugar de trabajo robotizada tecnológico (VAM) en la ilustración: PR sirve tanto para la manipulación de funcionamiento y interpretativo con semielaborados y productos terminados a partir del flujo de moldeo de campo en la industria del automóvil.

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4 LUGARES DE TRABAJO robotizado Loa lugares de trabajo robotizado puede ser visto como un sistema muy complejo que abarca toda una gama de diversos elementos. Para que el trabajo conjunto para que funcionen correctamente, es necesario que estos elementos correctamente puedan cooperar entre sí. Por ejemplo, en el caso de una tarea de paletización simple la velocidad de movimiento del robot tiene que estar debidamente sincronizado con la velocidad del alimentador utilizado. El espectro de actividades industriales, que pueden ser exitosamente robotizado, es muy amplio. Durante la aplicación de los lugares de trabajo robotizada en la práctica, varias ramas de perfil en el que la robotización se utiliza más que en otros, y fija los procedimientos de diseño se puede aplicar tanto en ellos, sin embargo, es recomendable acercarse a cada nueva tarea individual, tratar de incluir todos los factores que influyen y en consecuencia adaptar la solución resultante. Los factores que afectan el empleo de trabajo robotizada se puede dividir en tres grupos principales, que son mutuamente interconectados y en parte se influyen entre sí. En primer lugar, es la última función del lugar de trabajo, donde un robot industrial se va a emplear. Tenemos que considerar el tipo de robot industrial que mejor se adapte a la situación dada, la periferia es necesario, y en particular la idoneidad de la aplicación y la viabilidad de la robotización. Los factores limitantes del medio ambiente están íntimamente relacionados con eso. Estos son la temperatura, la demanda de energía, si es necesario para mantener la limpieza entorno determinado (por ejemplo, las operaciones de la industria alimentaria), en qué medida el medio ambiente es variable, etc. Y por último, que es el costo, o posibilidades económicas del cliente, que es posible pagar por el lugar de trabajo determinado. Un tipo de tarea, es decir, se pueden resolver de muchas maneras. Por ejemplo, el costo de un lugar de trabajo totalmente automatizado puede ser mayor que la de un lugar de trabajo que opera con la ayuda de un operador humano en el modo semi-automático. Por lo tanto, ya se ha dicho una norma a partir de los resultados de la mencionada, es decir, es necesario acercarse a cada lugar de trabajo individual y tratar de desarrollar sus propios procedimientos. Especialmente hoy en día cuando la cada vez menor costo de los lugares de trabajo robotizada equipo sensorial abre nuevas posibilidades de solución de tareas ya establecidas.

4.1 Elementos básicos de un puesto de trabajo robotizado El elemento principal de un puesto de trabajo robotizado es, por supuesto, un robot industrial con un sistema de control apropiado y colgante enseñar. Por medio de la enseñan-colgante es posible mover el robot en el espacio y así registrar el camino que el robot debe seguir en el modo automático (para obtener más información, véase el capítulo 5). Además del control del robot primaria, el sistema de control de la vivienda también incluye convertidores de frecuencia de las unidades de los ejes individuales, circuitos de seguridad para las condiciones de error de análisis, y las periferias de otra índole necesarias para la conexión del sistema de control para el entorno. Estas periferias se puede por ejemplo, tarjetas de expansión para la conexión de distintos tipos de autobuses industrial (Profibus, DeviceNet, etc.), o simplemente juegos de entradas y salidas digitales. Es posible obtener una idea del tamaño de estos elementos al mirar la figura. 4-71. En la figura. 4-72 se puede ver la estructura de los sistemas de control KUKA Robot.

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Fig. 4-32 El robot sistema básico: robot (1), la conexión de la línea (2), sistema de control (3), enseñan-colgante (4); fuente - KUKA Robots industriales

Fig. 4-33 La estructura de los robots KUKA de control del sistema; fuente - KUKA Robots industriales

Otro elemento esencial es el efector que se encuentra en la cabeza y responde al propósito de realizar operaciones con una aplicación determinada. Este efector puede ser en forma de simples pinzas de agarre, una boquilla de soldadura, sellado pistola, o en grano, finalmente

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cortar la cabeza. Hay toda una serie de efectores terminales y otras nuevas continuamente se producen; este tema se aborda en el capítulo 3 con más detalle. La mayor ventaja de los lugares de trabajo robotizada es su serialidad y fiabilidad, con las que operan con un volumen de producción. Por lo tanto, una conclusión necesaria es que el transporte de los materiales esenciales para la fabricación del producto final debe ser lo más suave posible. Varios tipos de alimentadores y roldas que así sea. Este tema se aborda en el capítulo 3.4 en más detalle. Hay lugares de trabajo, sin embargo, cuando el flujo de material no llega a esos volúmenes y donde la alimentación de los productos individuales semi-acabados es competencia de los humanos. Estos lugares de trabajo están generalmente equipados con plataformas o un puesto de receptor garantizados por los sensores de tal manera que sea sólo un ser humano o un robot sólo puede estar presente en el puesto en un momento. Esta precaución se ha establecido con motivo de la seguridad laboral. El robot industrial propiamente dicho no tiene ningún tipo de control sensorias los alrededores en su equipo básico, con excepción de los sensores para las unidades de control. Para que el trabajo conjunto para ser capaces de operar con la suficiente fiabilidad en el modo automático, es necesario dotarlo de sensores apropiados conocidos de automatización industrial en general (por ejemplo, la cortina de luz de seguridad, sensores de inducción, sensores de puertas estrecho contacto). Ejemplos de sensores se encuentran en la figura. 4-73.

Fig. 4-34 Ejemplos de sensores utilizados en la automatización industrial; fuente Siemens

Como ya se ha indicado anteriormente, es necesario para asegurar el lugar de trabajo lo suficientemente contra toda colisión accidental con un ser humano. Este tema se aborda en el capítulo 6 con mayor detalle, sin embargo, puede ser breve, dijo que en este relato más lugares de trabajo son, al menos, delimitada por una cerca de malla que evita que el operador humano se acercara al robot durante su operación. Si es necesario que el operador humano para estar en la vecindad inmediata del robot, aunque (por ejemplo, a causa de la trayectoria de programación), la célula robotizada asegurado puede acceder a través de sensores está asegurado la puerta, que para el robot industrial y desactiva el modo automático al abrir.

4.2 El lugar de trabajo de control Un lugar de trabajo robotizada se puede controlar de varias maneras sobre la base de la complejidad de la tarea que se supone que el robot o una línea de robots en completarse.

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La forma más sencilla es utilizar el sistema de control de robot industrial en sí mismo y conectar con los sensores y los elementos de control a su lugar de trabajo entradas y salidas digitales. De esta manera podemos controlar tareas sencillas, como poner las botellas en las cajas de botellas, varios tipos de paletización, despaletización, etc. La ventaja de este sistema es reducir los costos iniciales y también en cierta medida una mayor flexibilidad, sin embargo, a la expansión potencial en el futuro del lugar de trabajo nos enfrentaremos a los límites, en cuanto al número de entradas y salidas, la variabilidad del programa, etc. Este tipo de control se puede ver en la figura. 4-74.

Fig. 4-35 Control de un puesto de trabajo robótico sólo con el uso del sistema de control del robot

Si se requiere de la máxima flexibilidad de trabajo del programa de fabricación, control a distancia y una visualización detallada de todo el proceso, es posible controlar el lugar de trabajo conjunto en el ejemplo anterior de forma remota a través de Ethernet y el servidor OPC llamada a la terminal de ordenador conectado. Desde allí es posible llevar a cabo la modificación de producción, control de almacén, etc. Es el llamado CIM (Computer Integrated Manufacturing) de los métodos. Este método es muy flexible ya, sin embargo, el momento de su aplicación es necesario registrar el máximo de la condición en la cual el sistema dado puede ser, y modificar su funcionamiento en consecuencia. El costo a continuación, se ajusta a esta necesidad.

Fig. 4-36 Robótica de control de línea a través de Ethernet

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Fig. 4-37 Ejemplo de control a través de una serie de PLCs interconectados en el bus DeviceNet, fuente - Phoenix Contact Inc.

Otra opción es aumentar el número de entradas y salidas a través de la conexión de un PLC externo a través de los distintos tipos de autobuses industrial (DeviceNet, Profibus, etc.). De esta forma es posible interconectar varios robots u otras máquinas de procesamiento en un lugar de trabajo y de control de forma centralizada por medio de un superior PLC (por ejemplo, Siemens Simatic) en tiempo real. Se puede por lo general que este método es el más utilizado en la práctica una.

4.3 Tipos de lugares de trabajo robotizado 4.3.1 Soldadura El lugar de trabajo de soldadura se puede dividir en dos tipos basados en el método de la tecnología. Estos dos métodos requieren también la aplicación de las periferias variada.

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Un lugar de trabajo de soldadura por arco es, con excepción de los equipos básicos, como generador de soldadura, soldadura de arco y la unidad de alimentación de alambre, también está equipado con componentes adicionales, que aumentan la automatización operación. Por razones de seguridad un sensor de colisión se utiliza en la brida del robot que cambia el valor lógico de su señal de salida en el caso de un contacto accidental de la antorcha de soldadura con un obstáculo. Este cambio es entonces analizarse más detenidamente como condición de error en el sistema de control de robots y unidades de todos los cesar de inmediato. Con un lugar de trabajo equipada con un sensor de colisión, por lo tanto, el daño de un componente mucho más caros, como la antorcha de soldadura, no tiene por qué ocurrir. Si el robot soldado continuamente, un error causado por la obstrucción progresiva de la cabeza de la soldadura que se acumulan, y la calidad de juntas soldadas por lo tanto podría empeorar considerablemente. En esta cuenta los lugares de trabajo de soldadura suelen estar equipados con un soplete de soldadura y limpieza de alambre de soldadura de corte unidades. Opcionalmente estas unidades suelen ser equipado también con TCP (punta de la herramienta en el centro) de calibración automática. Después de cada hecho algunas juntas soldadas el robot se mueve a esta unidad y el mantenimiento automático se lleva a cabo. A continuación, el robot está de nuevo lista para soldar. Estos componentes se muestran en la figura. 4-77.

Fig. 4-38 Equipos de soldadura eléctrica por arco: Generador de soldadura (1), un soplete de soldador (2), paquete de la manguera (3), unidad de alimentación de alambre (4), sensor de colisión (5), limpieza de la antorcha de soldadura, alambre de soldadura de corte y calibración de las unidades de TCP (6-8 ), equipo de operación de control (9); fuente - ABB

Diversos tipos de posicionadores, los movimientos de los cuales están vinculados con el movimiento del robot, se usa muy frecuentemente con los lugares de trabajo de soldadura por arco. A continuación el robot suelda continuamente, mientras que la pieza soldada se celebró en el posicionador se mueve de forma simultánea. Varios fabricantes de robots industriales recientemente han estado ofreciendo tipos simples de la soldadura lugares de trabajo donde todos los componentes, incluyendo posicionadores y sensores de seguridad,

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se integran en una sola celda. Una célula de soldadura robotizada para un robot con un posicionador uniaxiales se puede ver en la figura. 4-78; esta célula es un producto ofrecido por ABB.

Fig. 4-39 Integrado robótico de células para la soldadura de arco, de origen - ABB

En cuanto a la soldadura por puntos, la situación es bastante diferente, en cuanto a equipamiento se refiere. La herramienta es completamente diferente en el primer lugar. pinzas de soldadura por puntos (fig. 4-79) son mucho más grandes y más pesados que un soplete de soldadura por arco. En esta robots cuenta con mayor capacidad de carga se utilizan generalmente para la soldadura por puntos. Es sobre todo necesario para enfriar las tenazas suficientemente durante la operación. Esto se hace generalmente por medio de un circuito de refrigeración de agua adicional.

Fig. 4-40 Spot pinzas de soldadura;

Un robot destinado a la soldadura por puntos tiene que estar equipado con una unidad de proceso, que normalmente se encuentra en su base y asegura un circuito regular y de control de refrigeración líquida. Sus detalles se puede ver en Fig. 4-41.

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Fig. 4-41 Detalle de la fuente de la unidad de proceso para la soldadura por puntos robots ABB; - ABB

Aunque puede parecer que la soldadura por puntos es tecnológicamente más exigente con respecto a las instalaciones robots industriales, por ejemplo, en la industria del automóvil es mucho más extendida. En general se puede decir que c. 70-80% de las uniones soldadas se lleva a cabo por medio de soldadura por puntos. El equipo básico necesario se representa en la figura. 4-81.

Fig. 4-42 Equipo básico para la soldadura por puntos robots KUKA, fuente - KUKA Robots industriales

4.3.2 Manipulación El robot industrial se utiliza con frecuencia a los efectos de la manipulación con piezas de trabajo en el proceso de fabricación. Es particularmente en el caso de comercialización de

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productos semielaborados en la máquina de procesamiento. Una célula de robot integrado destinado para este tipo de operación se puede ver en la figura. 4-82. El transporte de productos semi-terminados se realiza de forma manual por medio de los coches de transporte. Estas células generalmente son también equipados con sistemas de visión mecánica para la detección automática de la posición de piezas de trabajo y los sistemas de intercambio automático de las pinzas de agarre, dado que la mayor capacidad de adaptación posible de la célula para los productos manufacturados se requiere.

Fig. 4-43 Integrado robótico de células de comercialización de productos semielaborados en la máquina herramienta; fuente - Fastems

Otro tipo de operación de manipulación es sencilla y despaletización paletización de los productos al final o al principio del proceso de fabricación. Con una tarea tan simple que no es necesario cambiar la orientación del componente manipulado en todos los ejes. Por esta razón, un robot con un reducido número de ejes se utiliza en estos casos (ver fig. 4-83). Su ventaja es simplificar cinemática inversa en el sistema de control de robots y una mayor capacidad de carga que utiliza el paralelogramo es capaz de proporcionar. El robot es capaz de ejecutar tanto el movimiento de traslación a lo largo de los tres ejes, sin embargo, es capaz de ejecutar sólo la rotación a lo largo del eje que es perpendicular a la base del robot. Por lo general, es la "z" eje del mundo el sistema de coordenadas (para una elaboración más detallada de los sistemas de coordenadas, vea el capítulo 5).

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Fig. 4-44 La paletización robot con un reducido número de ejes; fuente - KUKA Robots industriales

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Una célula de paletización con dos puntos de entrega se representa en la figura. 14. Al ver que con este tipo de lugares de trabajo del operador con frecuencia entra en la zona de trabajo del robot con motivo de la extracción de palets llenos, es necesario para garantizar estas zonas lo suficientemente, por lo que la colisión del robot con otra máquina o el operador no se produce. Estos lugares de trabajo suelen estar equipados con un cierto tipo de escáner láser o una cortina de luz de seguridad, cuya misión es vigilar continuamente la intrusión accidental de estas zonas.

Fig. 4-45 Paletización celda con dos puntos de entrega; - fuente de automatización Trillium Inc.

4.3.3 Revestimiento, Capa, Baño El recubrimiento robótica es ideal si los materiales de recubrimiento vapores pueden ser peligrosos para la salud. Por otra parte, este método permite ahorrar 25 a 30% de los materiales de recubrimiento en comparación con el método manual. Entre otras ventajas hay la menor demanda de mantenimiento y aumentar la seguridad mediante la reducción de la presencia de los operadores en materia de salud áreas peligrosas. Robots de la construcción más especial, que ya están en su forma básica equipadas con unidades de proceso, incluyendo un sistema de distribución de las capas de la transferencia a la cabeza de la pulverización, se han diseñado para esta área. la distribución exterior de las mangueras y los cables que se utilizó en el pasado es actualmente reemplazado en su mayoría mediante la integración de estos componentes en los brazos de los robots hueco. Al ver que no hay objetos deformables exterior, la posición de que no permita saber con precisión, es obvio que este tipo de construcción permite un aumento del alcance del robot, minimización de las colisiones y una programación más sencilla.

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Fig. 4-46 Revestimiento lugar de trabajo; fuente - ABB

Los robots fabricantes ofrecen varios fusiles de pulverización para el revestimiento. Por lo general son de tipo neumático o electrostático. La transferencia de materiales de recubrimiento se realiza por medio de una bomba de engranajes, y la alimentación es proporcionada por los reguladores de presión neumática controlada con medición de flujo. De esta manera la capa de control de la cantidad requerida y espesor de la capa está garantizada. La bomba de engranajes puede ser para su unidad equipada con un servomotor clásico, que actúa como el séptimo eje del robot una vez que se conecta a su sistema de control, y el movimiento del robot puede ser una mejor sincronización con la cantidad de abrigo. Por otra parte, existe la posibilidad de controlar directamente por medio de revestimiento de la TechPendant. En el caso de la fumigación con más tipos de materiales de revestimiento, las válvulas de mando neumático para el cambio rápido del tipo de pintura se utilizan. Estas válvulas permiten el cambio automático de la pintura dentro de 15-30 segundos, lo que permite una capa de base, primaria y final pinturas en varias partes de un componente en capas de espesor. El robot mismo está protegido contra el pegado no intencional de las pinturas y la acumulación de depósitos por medio de un textil complementario correspondiente (fig. 4-85), sin embargo, por razones de facilidad de mantenimiento existe recientemente una tendencia a tratar el exterior, así como el ser interior las superficies con una capa de teflón. Es necesario dividir los lugares de trabajo también según el tipo de revestimiento de materiales. Con las pinturas líquidas, que son diluibles en solventes especiales solamente, hay un alto riesgo de explosión. Por ese motivo el robot tiene que tener una protección suficiente de sus componentes eléctricos. Por el contrario, la mayoría de las pinturas en polvo son inexplosivo, pero la capa de velocidad es más lenta, dado a su adhesión más bajos. En algunos casos, especialmente con la fumigación de los plásticos, otro robot se utiliza para el ajuste de adhesión a la superficie. La superficie suele ser precalentado por medio de plasma o la llama en lugar del tradicional lavado con agua. Como también con otros lugares de trabajo robótico, hay una tendencia a apoyar los métodos modernos de control. Algunos robots fabricantes ofrecen la aplicación del sistema de cámaras para la detección de errores tales como burbujas incidentales o grietas en el revestimiento.

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Fig. 4-47 Enlace de robótica con dos lugares de trabajo de revestimiento; fuente - ABB

Las células son generalmente equipados con un alimentador de suspensión de tipo para la alimentación de las piezas de producto aplicado, y un lugar donde las partes con una capa seca. Puede ser a través de un horno ardiente o simplemente un lugar para el secado de forma gratuita. Un enlace robótico con dos células de revestimiento y otros dos robots, que proporcionan la alimentación de las piezas en el alimentador y colocando las piezas barnizadas en el lugar de secado, se puede ver en la figura. 4-86. Los robots están también con frecuencia pulverización montado en el techo. Este diseño reduce el área urbanizada de la célula y el robot está menos contaminado por un depósito de pintura no intencional, de la que también resultan menores costos de su mantenimiento.

4.3.4 Tecnología de operaciones Entre las acciones tecnológicas existe todo un espectro de operaciones donde se utiliza el robot industrial directamente como la máquina de proceso. Esta zona está en continua expansión, que se debe sobre todo a las posibilidades de la precisión de posicionamiento del robot. Una de las áreas ya establecidas es el doblado de láminas metálicas o tubería que forma proceso. En ambos casos, el robot industrial opera como un manipulador auxiliar que cambia la posición y orientación del componente doblado en la máquina de flexión. Un robot KUKA industriales a doblar componentes de chapa se puede ver en la figura. 4-87. Por supuesto, es necesario dotar al lugar de trabajo también con un alimentador automático de los productos semi-acabados, lo que asegurará su posición exacta antes de que sean asumidas por el robot. Los sistemas mecánicos de visión para el control automático de componentes fabricados son de reciente está aplicando en algunos casos.

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Fig. 4-48 Robot KUKA utiliza como un manipulador auxiliar a los componentes de doblado de láminas metálicas; fuente - KUKA Robots industriales

Una tubería que forman el lugar de trabajo, que está equipado con un alimentador automático de productos semi-terminados, se puede ver en la figura. 4-88. Los alimentadores de paso llamada que proporcionan material de alimentación continua se utilizan generalmente en estos casos.

Fig. 4-49 Célula robot para forma de tubo; fuente - Mewag Innovación

Otra área tecnológica, en la que puede ser el robot industrial usado, es de corte. El uso de una máxima movilidad a un robot hexa-axial parece lógico, sin embargo, el hecho de que todavía es una cinemática de serie, y la exactitud máximo alcanzable este modo, probablemente nunca podrá competir con las clásicas máquinas de corte, hay que tener en cuenta. En esta cuenta un robot industrial en aplicaciones con menores exigencias en la precisión final puede ser utilizado para el corte de los propósitos. Una cabeza de corte es ABB representado en la figura. 4-89.

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Fig. 4-50 La cabeza de corte de un robot ABB; fuente – ABB

En el ámbito de las operaciones de rectificado, el robot industrial se utiliza muy a menudo, pero en general es necesario el sensor de fuerza-momento de la llamada, que se encuentra entre la brida del robot y el efector de molienda, para su funcionamiento. Este sensor mide las fuerzas y momentos en todas las direcciones, y si se incorpora en el sistema de control, estamos con su ayuda poder mantener por ejemplo, la fuerza de presión constante aplicada por la muela en el componente de molido. Llantas de molienda con un robot Fanuc se representa en la figura. 4-90.

Fig. 4-51 Llantas de molienda; fuente - PushCorp, Inc.

Enlace adhesivo (ver fig. 4-91) se pueden incluir, entre otras operaciones tecnológicas. En este caso el lugar de trabajo está equipado con un cañón de pegamento, el pegamento de alimentación automática de la máquina y la estación de calefacción. El robot utiliza este equipo para mantener la temperatura pistola de aplicación, así como un secado no intencional de que el adhesivo no se produce si el arma está inactivo durante un período

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más largo. Por ejemplo, en esas situaciones cuando la alimentación continúa de productos semi-acabados destinados a los adhesivos no se asegura. Al igual que con los lugares de trabajo de revestimiento, un segundo robot también es frecuentemente utilizado aquí para el ajuste de adhesión a la superficie de la pieza. Pre-calentamiento de la superficie de plástico por medio de una antorcha de plasma se utiliza generalmente para esta operación.

Fig. 4-52 Enlace adhesivo con un robot KUKA, fuente - Blumenbecker Prag sro.

Este tipo de trabajo necesita para su funcionamiento un conjunto de equipos periféricos, que es esencial para el montaje automatizado. En primer lugar, es el sistema de transporte, así como las partes individuales, que están orientados con precisión, sistema de indexación. Varios tipos de alimentadores automáticos en general servir a este fin (véase el capítulo 3.4); en sus salidas, estos alimentadores simultáneamente controlar si el componente alimentado encaja o no. Los lugares de trabajo están mejor equipados con un número suficiente de sensores y de visión robótica, que es, sobre la base de la preferencia individual, utilizado para identificar las piezas, la verificación del montaje correcto de un producto, o un robot de orientación en el caso de la alimentación de los componentes de grano no orientado. Por último, pero no, sistemas de visión aumenta considerablemente la flexibilidad laboral. El robot se utiliza para el control final del producto montado, y de nuevo depende de una aplicación en particular, lo que es necesario probar los resultados de esto. Estas pruebas pueden ser básicamente dividido en las pruebas del producto montaje correcto - por ejemplo, que ponen a prueba la fuerza entre dos componentes, el momento o la posibilidad de rotación - y las pruebas del producto final funcionalidad. Como ya se ha indicado, en el caso de las operaciones de montaje hay una tendencia general para lograr la mayor flexibilidad posible del lugar de trabajo. Viendo que las posibilidades de efectores de montaje del robot industrial son definitivos, por lo que el peso se refiere, este tipo de trabajo es con frecuencia equipado con el cambio de herramienta llamada automática. En consecuencia, si el robot realiza un espectro más amplio de las operaciones, es útil consignar efectores especializados, lo que se aplicarán automáticamente en el robot si es necesario, para esas operaciones.

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5 Robots industriales PROGRAMACIÓN 5.1 Introducción Los aspectos básicos de la programación de robots industriales se analizarán en los capítulos siguientes. Sin embargo, hay toda una serie de robots industriales y se pueden dividir por ejemplo, según el grado de libertad (DOF), la estructura cinemática (serie, paralelo), el mecanismo de tipo de conducción, etc. Por lo tanto, puede ser un robot estándar de 6 DOF, 4 robot SCARA DOF, o diversos sistemas cartesianos. Además hay una serie de fabricantes de robots industriales (KUKA, ABB, Fanuc, Motoman, PANASONIC, REIS, COMAU, Mitsubishi, etc.) y aquí es necesario decir que cada fabricante utiliza un lenguaje de programación específico para sus robots. Por lo tanto es imposible cubrir el tema da simplemente en un nivel general, porque se aplican ciertas especificaciones de cada fabricante, en cuanto a programación se refiere, incluso una sintaxis diferente del código del programa. A los efectos de este capítulo que a continuación se centrará en el típico representante 6DOF robot, que puede ser considerado como el más universal y también el robot más utilizados en la industria. Se hace mención a los principios generalmente cierto para este grupo de robots, que se encuentran en la grabación de instrucciones de movimiento, a la aproximación de movimiento, o la realización de una sencilla aplicación para la manipulación y tareas de paletización. A continuación nos centraremos en los robots por los dos mayores fabricantes - KUKA y ABB, y los ejemplos que figuran a continuación se respeten sus lenguajes de programación en particular - KRL y RAPID. Los robots industriales pueden ser más programado en diversas formas. En la actualidad el método más utilizado sigue siendo el método en línea, en cuyo caso el titular lleva a cabo la programación del robot directamente en el lugar de trabajo por medio de un colgante / Teach-colgante. Otra posibilidad es el método fuera de línea. Este método se basa generalmente en un sistema de software que permite la simulación virtual en 3D de un puesto de trabajo robotizado, donde es posible definir los movimientos y la trayectoria del robot, y posteriormente exportar a formato de programación de la lengua determinada (KRL, RAPID etc.) . Así, programa creado (generada fuera de línea) puede ser luego se suben en el sistema de control del robot. Una ventaja es que no necesita tener el robot en particular físicamente a nuestra disposición durante la creación del programa. En la actualidad uno está haciendo lo posible para combinar los dos métodos anteriores (en línea / fuera de línea) de una manera determinada, y así utilizar sus características beneficiosas en particular. Los métodos o las opciones de programación de robots industriales antes mencionados se analizarán con más detalle en los capítulos siguientes, sin embargo, se hace hincapié especialmente en el método en línea. Con respecto a las tendencias actuales, es necesario mencionar la llamada programación interactiva robots industriales. Se trata de un ámbito nuevo basado en la interacción (o de cooperación) entre el robot y el operador, la interacción humano-robot llamada, la cooperación humano-robot. Sin embargo, esta materia no se analizará en detalle más adelante; más se puede encontrar por ejemplo en: www.smerobot.org.

5.2 En línea de programación El método de programación en línea sigue desempeñando el papel principal en la programación de robots industriales en la actualidad. El principio general consiste en que el operador / programador, por medio de una interfaz de usuario (colgante o pendiente enseñan-), guías del robot o programas de una aplicación determinada directamente en el lugar de trabajo donde el robot está físicamente presente. En la figura siguiente (fig. 5-92), los elementos básicos del sistema del robot se ilustran: 6 DOF robot industrial, el sistema de control correspondientes y el colgante de enseñar. Para la programación del robot, un

74

sistema específico fuera de línea también se pueden utilizar y los programas creados sólo se pueden insertar en el sistema de control del robot (CD-ROM, USB, etc.).

Fig. 5-53 Los componentes principales del sistema de robot

5.2.1 Interfaz de usuario - enseñar-colgantes Un típico enseñan-colgante es hoy en día todavía interconectado con el sistema de control del robot por medio de un cable. Sin embargo, una solución inalámbrica (wireless enseñancolgante) se está trabajando, aunque el principal problema sigue estando en el área de seguridad, las normas internacionales de seguridad, la concepción de la parada de emergencia llamada inalámbrica, etc. El actual enseñan-colgantes puede dividirse en dos categorías principales dependiendo de su concepción y diseño de base:



Diseño de retrato (Fig. 5-54)

Lo característico de este diseño es que tiene altura mayor que el ancho, pantalla relativamente pequeña situada en la parte superior, en las que se encuentran los botones de control. El operador por lo general tiene que usar las dos manos para el panel de control para que funcione correctamente.

Fig. 5-54 Ejemplos del diseño del retrato de enseñar-colgantes (desde la izquierda: Motoman; Reis; Kawasaki; Fanuc)

75



diseño del paisaje (Fig. 5-55 and Fig. 5-56)

Lo característico de este diseño es una anchura mayor que la altura y por lo general una pantalla más grande en comparación con el grupo anterior. Una vez más, el operador puede usar las dos manos, o que sólo puede usar su mano izquierda para sostener la pantalla. Pendientes en este grupo se suelen contener elementos de entrada para el control manual del movimiento del robot en el modo manual (el correr así llamada). Se trata principalmente de un joystick de 3 grados de libertad o un ratón de 6 grados de libertad del espacio, y estos elementos son entonces generalmente controlados por la mano derecha libre.

Fig. 5-55 Ejemplos de ABB enseñan-colgantes (desde la izquierda: una mayores enseñancolgante para los sistemas de control ABB S4CPlus; una nueva enseñan-pendiente para ABB IRC5 - el colgante flex)

Fig. 5-56 Ejemplos de KUKA enseñan-colgantes (desde la izquierda: la concepción actual, el prototipo de un móvil colgante KUKA con una pantalla táctil y la interfaz de voz)

76

5.2.2 6 DOF robots industriales Para el control de movimiento del robot en el modo manual, el operador tiene dos opciones (modos de movimiento) a la mano:



Eje específico de footing, una moción conjunta

En este modo es posible mover individualmente cada eje en particular (ejes A1 a A6) por separado - en sentido positivo o negativo (fig. 5-96). El diseño de la construcción, ubicación y posición de los ejes individuales afectan la dotación general de trabajo del robot. En la figura siguiente (fig. 5-97) no se muestran ejemplos de las típicas 6 robots DOF sobres de trabajo con el propósito de la ilustración.

Fig. 5-57 Pliego de condiciones (posición) del individuo 6 ejes del robot industrial DOF

Fig. 5-58 El típico 6 robots DOF campo de trabajo (desde la izquierda: KUKA KR150 K-2: campo de trabajo definido por los ejes 2 y 3; ABB IRB 4400: campo de trabajo completa)

77



Cartesiana

En este modo es posible mover el punto central de la herramienta (TCP) - en la dirección (positiva o negativa) de los ejes individuales (x, y, z) de las coordenadas cartesianas seleccionado sistema. Además, es posible practicar la rotación de TCP en torno a cada eje individual x, y, z. La coordinación de los sistemas de señalización es de nuevo diferente con respecto a los fabricantes de robots. En las siguientes figuras no son válidas las especificaciones de sistemas de coordenadas para el KUKA y robots ABB (Fig. 5-98and fig. 5-99), para la comparación mutua véase el cuadro 5.1. Puede ser general alegó, sin embargo, que hay tres sistemas de coordenadas cartesianas primaria:

o Sistema de Coordenadas del Mundo Es el defecto principal sistema de coordenadas cartesianas. El sistema de coordenadas cartesianas, situado en la base del robot - ROBROOT de los robots KUKA, Robot Base Sistema de coordenadas para los robots ABB - está relacionado con él. Estos sistemas de definir la posición del robot relativamente con respecto al mundo el sistema de coordenadas que se por defecto situado en la base del robot.

o Base del Sistema de Coordenadas Se trata de un sistema de coordenadas cartesianas (definido por el usuario) que define la posición de un componente en particular, la pieza de trabajo, plataforma, etc. relativamente con respecto al mundo el sistema de coordenadas. Kuka utiliza el término Base, ABB utiliza el Sistema de coordenadas y objeto del Sistema de Coordenadas (fig. 5-99), sin embargo, el significado y el propósito son los mismos. Base se puede definir por ejemplo, por medio de tres puntos - método estándar de 3 puntos (ver fig. 5-99, los puntos de X1, X2, Y1).

Fig. 5-59 Sistemas de coordenadas (KUKA)

o Herramienta o Sistema de Coordenadas 78

Este sistema es un sistema de coordenadas cartesianas situado en TCP y es relativa con respecto a una base de concreto.

Fig. 5-60 Sistemas de coordenadas (ABB) Tab. 5.1: Comparación de los sistemas de coordenadas se utiliza con el KUKA y ABB robots

Mundial, sistema de coordenadas

KUKA - Sistema de Coordenadas del Mundo

Robot bas, de sistema de coordenadas

- ROBROOT

Base, sistema de coordenadas

- BASE

Herramienta de sistema de coordenadas

- Herramienta de sistema de coordenadas

ABB - Sistema de Coordenadas del Mundo - Robot Base del Sistema de Coordenadas - Sistema de coordenadas - El objeto del Sistema de Coordenadas - Herramienta de sistema de coordenadas

Sistemas de coordenadas cartesianas (véase más arriba) se utilizan sobre todo para facilitar la programación de robots industriales en sí. El uso de trotar eje específico sólo sería considerablemente poco práctico. Por lo tanto el sistema de control del robot lleva a cabo la denominada transformación de coordenadas, mientras que hay más aspectos específicos determinados en relación con el fabricante de robots (KUKA ABB vs ver fig. 5-100). Si convertimos los valores individuales a los ejes de coordenadas cartesianas, hablamos de avance y transformación directa. Si es al contrario, hablamos de transformación inversa.

79

Fig. 5-61 Transformación de coordenadas

5.2.3 Principales tipos de movimiento Los principales tipos de movimiento son particularmente los siguientes:



General de movimiento (Fig. 5-62)

Fig. 5-62 General de movimiento

80

En este tipo de movimiento del robot se mueve TCP lo más rápido posible desde el punto P1 a P2. En este caso, no es cierto que el camino más rápido completado tiene que ser la más corta y, por tanto, no es generalmente una línea recta. Propuestas del robot individuales (6 DOF) son los ejes de rotación, lo que significa que, tras varios caminos curvos (en el espacio en general) es más rápido que siguiendo un camino recto. Además, es necesario señalar que, después de que el operador guarda las coordenadas de dos puntos dado, y define el movimiento general entre ellos, el trazado resultante no se conoce de antemano. El mismo tipo de movimiento se utiliza más o menos para una rápida (auxiliar) de posicionamiento en el espacio y, en general, donde no hay riesgo de colisión. KUKA llama a este tipo de movimiento PTP (movimiento PTP, punto a punto), ABB tiene la MoveJ (articulación se mueva) la orden de movimiento para este tipo de movimiento.



Movimiento lineal (Fig. 5-63)

Fig. 5-63 Movimiento lineal

En este tipo de movimiento del robot se mueve directamente TCP a lo largo de la línea recta entre los puntos P1 y P2 se define a una velocidad constante definida (mm / s). KUKA llama a este tipo de movimiento LIN (movimiento LIN), ABB tiene la Movel (movimiento lineal) la orden de movimiento para este tipo de movimiento.



Movimiento circular (Fig. 5-64)

Fig. 5-64 Movimiento circular

81

En el movimiento circular del robot TCP se mueve a una velocidad constante definida (mm / s) a lo largo de una trayectoria circular desde el punto inicial hasta el punto de destino o punto final. El movimiento circular se define en el punto de partida (P inicio), punto final (PEnd) y el punto auxiliar llamada (Paux, un punto intermedio), que define la trayectoria circular entre el inicio y punto final. KUKA llama a este tipo de movimiento CIRC (movimiento CIRC), ABB tiene la MoveC (movimiento circular) instrucción propuesta de este tipo de movimiento.

5.2.4 Propuesta de aproximación En general se puede decir que el uso de la base (general, lineales, circulares) propuestas sólo serían insuficientes para la mayoría de las aplicaciones prácticas. Una característica común de todas las propuestas anteriores es que en los puntos finales (P2, PEnd, véase más arriba) la velocidad y la aceleración se aproximan a cero, o más precisamente, el robot casi se detiene en estos puntos y sólo entonces continúa realizando la instrucción de movimiento siguiente. De ahí la propuesta de aproximaciones llamada se utilizan. Cuando se utiliza la aproximación, sin embargo, el robot TCP no va a seguir las coordenadas exactas en los incisos, sin embargo, el camino recorrido es más suave y más rápido. Aproximación también está conectada con la reducción de los ciclos de trabajo, que es un dato de tiempo que puede ser considerado como uno de los principales parámetros en el diseño de una célula robotizada.



General aproximación de movimiento (Fig. 5-65)

El robot TCP abandona el camino que conduciría directamente al inciso final (P2) y se mueve más por un camino más rápido en el punto P3. Una vez más, es imposible prever el carácter de la ruta aproximada con este tipo de movimiento.

Fig. 5-65 General movimiento (PTP, MoveJ), el punto P2 se aproxima



Aproximación lineal de movimiento (Fig. 5-66)

El robot TCP abandona el camino que conduciría directamente al inciso final (P2) y se mueve más por un camino más rápido en el punto P3. Es posible definir la distancia de aproximación (radio).

Fig. 5-66 de movimiento lineal (LIN, Movel), el punto P2 se aproxima



Circular aproximación de movimiento (Fig. 5-67) 82

El robot TCP abandona el camino que conduciría directamente al inciso final (PEnd) y se mueve más por un camino más rápido hasta el punto P. Es posible definir la distancia de aproximación (radio).

Fig. 5-67 El movimiento circular (CIRC, MoveC), The Pend punto se aproxima



Ejemplo de una ruta de acceso con el movimiento de aproximación (Fig. 5-68)

Fig. 5-68 Ejemplo de una trayectoria del robot con una aproximación: el punto P1 se aproxima

Supongamos que la posición inicial del robot está en el punto p0. La grabación código del programa para completar la ruta desde el punto P0 a P3 (a través de p1, p2) es la siguiente, a continuación: 1. 2. 3.

MoveL p1, v200, z10, tool1 MoveL p2, v100, fine, tool1 MoveJ p3, v500, fine, tool1

El ejemplo presentado respeta la sintaxis de los robots ABB (lenguaje RAPID). El valor z10 (10 mm de radio) es fundamental para la aproximación. El valor fina se utiliza para movimientos sin aproximación.

83

5.2.5 Descripción general básica de instrucciones para los robots ABB robtarget – define el punto de enseñar, o más precisamente, la posición del robot en el espacio (por ejemplo, véase la figura. 5-108)

La figura. 5 108 Ejemplo de definición de punto - robtarget, el lenguaje rápido, ABB



wobjdata – objeto de trabajo, se determinan las coordenadas de usuario sistema de posición (cuadro de usuario y el marco de objeto, mientras que el marco de objeto puede ser cero, para un ejemplo véase la fig. 5-109)

Fig. 5-69 Ejemplo de la definición del trabajo objeto del sistema - wobjdata, el lenguaje rápido, ABB

84



tooldata – define la herramienta de sistema de coordenadas y sus características adicionales (por ejemplo, véase Fig. 5-70)

Fig. 5-70 Ejemplo de la definición del trabajo objeto del sistema - wobjdata, el lenguaje rápido, ABB



Instrucciones de movimiento básicas – movimiento general, el movimiento lineal, el movimiento circular (para un ejemplo véase la fig. 5-111)

Fig. 5-71 Ejemplo de movimiento de grabación instrucciones, el lenguaje rápido, ABB

85

5.2.6 Descripción general básica de instrucciones para los robots KUKA La estructura básica del programa de los robots KUKA (lenguaje KRL) se expone a continuación (Fig. 5-112).

Fig. 5-72 Ejemplo de movimiento de grabación instrucciones, lenguaje KRL, KUKA

5.2.7 Estudio de caso: la tarea de paletización Misión: Un sucesivas (irregulares) se alimentan de los componentes para el robot es proporcionada por dos alimentadores (Feeder_1, Feeder_2). El robot puede obtener componentes de la posición 1 (Position_1) o la posición 2 (Position_2). La presencia de componentes en las respectivas posiciones es señalado por sensores ópticos (entradas digitales). La tarea del robot consiste en colocar el total de 45 componentes en la plataforma y entonces el robot debe presentar la plataforma a través del enlace para la transformación posterior (Fig. 5113).

86

Fig. 5-73 Lugar de Trabajo régimen para la paletización

Diagrama de flujo, en general, Creación de la estructura del programa es una parte importante en la resolución de una tarea determinada. Podemos utilizar un diagrama de flujo estándar, mediante el cual se divide la tarea en fragmentos / operaciones representadas por símbolos distintos conectados a través de flechas. Así, proponemos trazar el algoritmo completo, lo cual ayuda significativamente en la toma el código del programa en sí. Entre los símbolos básicos que hay un rectángulo, un rectángulo con esquinas redondeadas, y un diamante (ver ficha. 5,2). Tab. 5.2: El diagrama de flujo básico símbolos

 inicio o al final del programa de procesamiento



 El programa de ramificación (condiciones, etc.)

 El programa de procesamiento de subpaso / Funcionamiento

Diagrama de flujo para la tarea de paletización conjunto (Fig. 5-74) Definimos estas variables, las señales y los procedimientos: o los 45 componentes de contra - contra o entradas digitales para los componentes de señalización en las posiciones 1 y 2 DI1 - y Di2

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o procedimiento para obtener un componente por el robot de las posiciones 1 y 2 Get_From_Pos1 - y Get_From_Pos2 o procedimientos para la puesta de los componentes en la paleta - paletizar o de salida digital para la liberación de palets - Release_Pallet

Fig. 5-74 Paletización diagrama de flujo de trabajo

88



Paletización programa de trabajo (para ver la estructura del programa fig. Fig. 5-75)

Fig. 5-75 Ejemplo de la grabación el código del programa para una tarea de paletización ABB sintaxis rápida

89

5.3 Programación fuera de línea Además de utilizar el estándar de enseñanza-colgante para robots industriales de programación en línea, es posible utilizar la llamada programación off-line (OLP) método. Este método se basa en sistemas de software que permiten a un lugar de trabajo robotizada 3D régimen en el ambiente virtual (Fig. 5-116 y la figura. 5-117) basado en la cinemática, con el tiempo el modelo de simulación dinámica del robot seleccionado. Además, es posible récord de puntos, definir rutas y otras operaciones de robot con respecto a una aplicación particular. Sobre la base de la simulación de operaciones dado que es posible, entonces, modificar y optimizar el funcionamiento de la célula robotizada. En general es posible controlar el robot total de tiempo de trabajo - el tiempo de ciclo llamada, es posible proyectar los espacios de trabajo del robot, prueba de accesibilidad del robot para subpuntos, caminos, etc. componentes Algunos sistemas incluso permiten por ejemplo, generación automática de ruta para los componentes de forma compleja con respecto a un determinado objeto CAD. En términos de seguridad de los sistemas OLP también contienen generalmente la detección de colisión automática. Sin embargo, es no sólo la simulación célula robotizada, la característica fundamental es la posibilidad de exportar los puntos creados y caminos del robot en el programa que respete plenamente la sintaxis del lenguaje de programación del robot en particular (por ejemplo, el lenguaje RAPID para los robots ABB, KRL idioma de los robots KUKA, etc.) Aunque esta característica es muy importante y representa el mayor potencial con respecto a la utilización práctica, la mayoría de productos se basa principalmente en la simulación en sí, y la exportación fuera de línea los programas es más o menos limitado. Por medio de la utilización de las funciones antes mencionadas de los sistemas de LPB es teóricamente posible alcanzar el aumento de la productividad y la calidad, disminución de costos y tiempos necesarios para la fabricación, el ensamblaje célula de robot, o el cambio en la industria manufacturera. En la práctica, sin embargo, es sobre todo necesario al menos parcialmente, modificar los programas generados fuera de línea directamente en el lugar de trabajo. Es en virtud del hecho de que el modelo creado robótica de simulación de celda no se ajusta necesariamente a una situación real - la ubicación de varios componentes pueden ser diferentes. Por lo tanto, lo que en general es esencial la exactitud del modelo de simulación lugar de trabajo, o más exactamente, en qué medida se ajusta a un lugar de trabajo real. En consecuencia, la información de estos fabricantes de sistemas de SW, que es posible cargar programas sólo exportó en el sistema de control del robot y luego ejecutar el robot, tiene que ser tomado con un grano de sal. Comercialmente disponible para los sistemas de software de simulación y OLP puede ser básicamente dividido en dos categorías principales:



Los sistemas desarrollados por los fabricantes de robots industriales (por ejemplo, ABB, KUKA, etc.)



Los sistemas universal desarrollado por las empresas de software

El primer grupo en general puede usarse con los robots industriales de un determinado fabricante únicamente, lo cual es una desventaja determinados (no es universal). Por otra parte, la principal ventaja de estos productos es que son en su mayoría de tierra sobre la base del controlador virtual llamada, lo que garantiza las posibilidades de programación mismo que con el robot enseñan-pendiente, e incluso la salida en forma de programas fuera de línea debe respetar plenamente la sintaxis robots reales y posibilidades de programación. Los representantes típicos de estos sistemas puede ser, por ejemplo ABB RobotStudio (http://www.abb.com/), KUKA.Sim (www.kuka.com) y otros. El segundo grupo representa una solución universal, la ventaja de que es la posibilidad de utilizar todos los robots disponibles de varios fabricantes con sus diferentes lenguajes de

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programación, o eventualmente la posibilidad de crear un modelo de robot propios (de los modelos disponibles CAD). Uno puede fácilmente elegir el robot que se adapte mejor a las necesidades de una hora de diseñar una célula robotizada. Sin embargo, una desventaja puede ser una precisión inferior a los cálculos de ciclos de trabajo, y también la ruta simulada puede mostrar ligeras variaciones en comparación con la trayectoria del robot real: esto se aplica principalmente a los movimientos generales de los llamados (movimiento PTP, la articulación se mueva), aunque . Sin embargo, ya que en la práctica la trayectoria del robot típica compuesta fundamentalmente de movimientos lineales y circulares, una ligera desviación puede ser insignificante en el movimiento general. Las desviaciones descritas pueden surgir sobre todo a partir de métodos generales para el cálculo de la cinemática (con el tiempo la dinámica de robot), porque los fabricantes de robots suelen ser reacios a dar sus algoritmos a terceros. Los representantes típicos de estos sistemas puede ser, por ejemplo EASY-ROB (http://www.easy-rob.de/), RobotWorks (http://www.robotworkseu.com), Workspace5 (www.workspace5.com), el dinero electrónico-el lugar de trabajo (Robcad, http: / / www.robcad.de/), DELMIA (www.delmia.com).

Fig. 5-76 Ejemplo de una simulación lugar de trabajo con un robot de ABB, la aplicación de la manipulación

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Fig. 5-77 Ejemplo de una simulación de trabajo con un robot FANUC, aplicación de soldadura

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6 EGURIDAD DE LOS LUGARES DE TRABAJO robotizado Antes de poner un puesto de trabajo robotizado en funcionamiento, un análisis de riesgos del lugar de trabajo debe ser realizado. El análisis debe incluir la identificación de todos los peligros relacionados con el ciclo de vida del lugar de trabajo robotizada en cuestión que puedan ocurrir. Eso significa que debe incluir las siguientes fases de la vida de servicio: el transporte, montaje e instalación, puesta en funcionamiento, el uso (funcionamiento y mantenimiento), la puesta fuera de servicio (desmontaje y liquidación). Cuando todos los peligros han sido identificados, una estimación del riesgo de los riesgos relacionados con cada peligro se llevarán a cabo. La base para la estimación del riesgo es la determinación de los posibles daños (lesiones) y la probabilidad de que surjan. En el caso de los riesgos con el riesgo de tasa alta, las medidas de protección deben ser tomadas para reducir el riesgo. medidas constructivas serán el medio principal para reducir los riesgos. Si estos no se pueden aplicar, meassures de seguridad y protección (que abarca, los sensores de seguridad, etc.) se toman su lugar. El último nivel de reducción de los riesgos es informar a los usuarios a través de las etiquetas de seguridad que se pongan en el robot y la utilización de un lugar de trabajo robotizada. El usuario también debe ser informado sobre los riesgos residuales.

6.1 Términos básicos y definiciones daños - lesiones físicas o de casos médicos, daños a la propiedad o los animales de granja peligro - fuente potencial de daño (lesión) zona de peligro, zona de peligro - cualquier espacio en el interior y / o alrededor de un robot, en la que puede ser una persona expuesta a un peligro evento peligroso - un evento que puede causar daño (lesión) peligrosos situación - circunstancias en que una persona está expuesta a al menos un peligro riesgo - combinación de la probabilidad de ocurrencia de un daño (accidente) y su gravedad de estimación de riesgos - la determinación de la gravedad de un daño probable (accidente) y la probabilidad de su ocurrencia evaluación de riesgo - la decisión acerca de si o no los objetivos de la reducción del riesgo se cumplieron, sobre la base de un análisis de riesgos evaluación de riesgos - un proceso total que implica un análisis de riesgos y evaluación de los riesgos residual de riesgo - riesgo persistente después de las medidas de protección se han adoptado de protección medida - una medida adoptada con el fin de reducir el riesgo uso previsto de un robot - la utilización de un robot de acuerdo con los datos que figuren en las instrucciones de uso utilización incorrecta razonablemente previsible - la utilización de un robot de una manera imprevista por el constructor, lo que puede, sin embargo, el resultado de la conducta humana fácilmente conjeturables robot, robot industrial - controlada automáticamente, reprogramable manipulador polivalente, programable en tres o más ejes, que puede ser sólido o móviles, para su uso en la automatización industrial efector - un dispositivo especialmente fabricado para ser conectado a una interfaz mecánica, que permite al robot para llevar a cabo su función sistema de robot, el sistema de robot industrial - un régimen que implique un robot, un efector (efectores terminales) y equipo, dispositivo o sensores necesarios para el robot para desempeñar sus funciones

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protección parada - un tipo de una parada en la actividad, lo que permite que el robot se detuvo correctamente preventiva (de protección) los propósitos y asegura que la lógica del programa, al facilitar el reinicio se mantiene espacio - el espacio tridimensional que incluye el desplazamiento de todas las partes del robot a lo largo de su eje máximo el espacio - el espacio, que comprende las partes móviles de los robots especificado por el fabricante, y, además, el espacio, que comprende el efector y la pieza espacio limitado - una parte del espacio máxima limitada al restringir los medios, que establecen límites que no debe superar campo de maniobra, espacio de funcionamiento - parte del espacio que limita, que es prácticamente utilizados en el desempeño de todos los movimientos ordenados por el programa de usuario salvaguardar el espacio - el espacio, lo que limita un circuito cerrado de dispositivos de seguridad parte relacionada con la seguridad de un sistema de control - parte del control (fallo) del sistema, que reacciona a las señales de seguridad de entrada y produce señales de salida de seguridad categoría - la clasificación de piezas de seguridad de un control (fallo) del sistema con respecto a la resistencia al fracaso, y por tanto su comportamiento en caso de fracaso, logrado a través del diseño estructural de las partes, la detección de un fallo y / o su fiabilidad función de seguridad - una función de la máquina, el fracaso de lo que puede conducir a una prevención inmediata de los riesgos (los riesgos) incontrolada parada - una parada en el movimiento de un robot causada por la eliminación de la fuente de alimentación a las partes de control del robot (dispositivos no eléctricos se puede utilizar para detener el robot, tales como la suspensión mecánica o hidráulica) controlado parada - una parada en el movimiento de la máquina, cuando los órganos de mando de la máquina permanecer bajo tensión durante el proceso de dejar de colaboración operación - una condición, cuando los robots construidos expresamente están trabajando en cooperación directa con el hombre dentro de un área de trabajo restringida

6.2 Requisitos relativos a la construcción de robots En el marco de los robots industriales, así como alrededor de ellos, existe un espacio denominado peligrosos, en la que hay un riesgo de lesiones al operador (por ejemplo a raíz de la actividad automática, o causado por las propiedades de un robot o de sus partes). En la mayoría de los casos, las medidas de seguridad apropiadas deben ser adoptadas para evitar que las personas entren en el espacio. En los puntos siguientes se refieren a los distintos tipos de elementos peligrosos o propiedades de los robots.

6.2.1 Componentes de la transmisión de energía Entre dichos componentes se pueden contar por ejemplo, árbol de transmisión, la unidad abierta, la correa de transmisión y otros tipos de artes de la conducción. Peligros que pueden ser causa de estos componentes deben ser prevenidas con el medio de cualquiera de cubierta protectora dura o móvil. carcasa de protección móvil debe bloquear los movimientos peligrosos mediante la prevención ante los riesgos pueden surgir. En cuanto a las características de seguridad, el sistema de bloqueo deben cumplir con los requisitos especificados en el subcapítulo 5.3.

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6.2.2 Corte de energía de suministro o la variación La construcción y el diseño de robots y efectores terminales no puede permitir ninguna interrupción o la variación de la eléctrica, el suministro hidráulico, neumático o vacua poder para incitar a una situación peligrosa. Mecánica independiente de suministro de energía (fuentes, por ejemplo) debe ser empleado para captar el objeto manipulado y, si es posible, el poder es para ser utilizado sólo para soltar el objeto manipulado principios. Cuando esto no sea posible, la ocurrencia de posibles situaciones de riesgo debe evitarse por otros medios de protección de la seguridad (bloqueo hidráulico, acumulador de energía, etc.) Restauración de fuente de alimentación no puede conducir a un movimiento automático de un robot o su efector final.

6.2.3 Fuente de alimentación El equipo del robot debe permitir que cada una de sus fuentes de alimentación peligrosos (por ejemplo, electricidad, mecánica, hidráulica, neumática, etc. potenciales) que se desconecta, lo que permite un interruptor de bloqueo de salida o cualquier otra forma de bloqueo de seguridad.

6.2.4 Latente de energía El operador del robot (regulador, trabajador de mantenimiento) debe disponer de medios que permitan una liberación controlada de energía latente. Cada fuente de energía latente (por ejemplo, aire comprimido / cilindro de almacenamiento de líquidos, condensador, la batería, la primavera, el balance de peso, volante) deberán estar provistos de una etiqueta de seguridad adecuadas.

6.2.5 Compatibilidad electromagnética (EMC) La construcción y el diseño de los robots deben cumplir con la norma IEC 61000 para evitar movimientos peligrosos o situaciones de riesgo por la presencia de las señales inquietantes causa por la interferencia electromagnética (EMI), la interferencia de radio frecuencia (RFI) o descarga electrostática (ESD).

6.2.6 Equipamiento eléctrico Construcción y diseño de los equipos eléctricos del robot debe cumplir con los requisitos correspondientes IEC 60204-1. La norma mencionada especifica los requisitos e instrucciones para los equipos eléctricos de las máquinas, centrándose en la seguridad del personal y las propiedades, la coherencia en la reacción de la señal de control y facilidad de mantenimiento.

6.2.7 Elementos de control Construcción y diseño de elementos de control debe ser capaz de impedir la manipulación no intencional (utilizando una llave de cerradura o blindado botón). La condición de los elementos de control deben estar claramente indicados (por ejemplo, sobre la fuente de alimentación, la detección, el funcionamiento automático) y se describe de una manera que le permite mostrar claramente su función. La construcción y el diseño del sistema operativo de un robot debe garantizar que, en caso de que el robot es operado por un dispositivo único de programación (el panel), su activación o cambio de selección de los controles locales de cualquier otra fuente (por ejemplo, un segundo panel) se prevenirse.

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6.3 Las necesidades de piezas relacionadas con la seguridad de los sistemas de control Las propiedades del sistema de control de seguridad del robot se establecen para dar cumplimiento a las categorías descritas en ISO 13849-1 (para la descripción de las categorías ver subcapítulo 5.4). Esta norma enumera los requisitos de seguridad e instrucciones de los principios de construcción y la integración de piezas relacionadas con la seguridad de los sistemas de control (SRP / CS), que incluyan un programa de software. Por estas partes del SRP / CS, propiedades, incluyendo el nivel de propiedades necesarias para las funciones de seguridad que deben realizarse se especifica en la norma. Es válido para las piezas relacionadas con la seguridad de los sistemas de control (SRP / CS), independientemente del tipo de tecnología y energía (eléctrica, hidráulica, neumática, etc. mecanicista) utilizado en todo tipo de maquinaria. partes relacionadas con la seguridad del sistema de control del robot debe ser diseñado para cumplir con los siguientes requisitos:    

un solo defecto en cualquiera de estas piezas no implicará la pérdida de función de seguridad; siempre que sea razonablemente posible, un solo fallo se detecta antes de / en la siguiente solicitación de la función de seguridad; cuando se produce un solo fallo, la función de seguridad siempre deben ser realizados y condiciones de seguridad se mantendrán hasta que el fallo detectado se ha quitado; todos los fallos racionalmente previsible se detectará.

Estos requisitos cumplen con los requisitos para la categoría 3 se especifica en la norma ISO 13849-1. Sin embargo, el requisito para la detección de un solo fallo no garantiza que todos los fallos serán detectados. Como resultado de ello, la acumulación de fallos no detectados puede dar lugar a señales de entrada no deseados y dar lugar a una situación de peligro alrededor del robot. conexiones Forzada de contactos del relé de control eléctrico o superfluas señal de salida puede servir como ejemplo de medidas prácticas para la detección de fallas. Sobre la base de los resultados de evaluación de riesgos de un robot y su uso más probable es que se puede descubrir que diferentes propiedades del sistema de robot de control de seguridad son necesarias en una aplicación particular, que aquellos que cumplan con los requisitos para la categoría 3 (por ejemplo categoría 2, o 4).

6.3.1 Función de parada de emergencia Cada puesto que permite la puesta en marcha del robot o el inicio de cualquier otra situación de peligro debe ser proporcionada con la opción de control manual de la función de parada de emergencia, que:    

debe funcionar como una parada de categoría 0 o como una categoría 1 parada (la selección de la categoría de parada de emergencia depende de los resultados de la evaluación del riesgo); deberá ser, por superior a todas las otras funciones y actividades en todos los regímenes (tiene la más alta prioridad); permite una parada en caso de peligro; desconecta de suministro de energía a todas las unidades de robot (categoría 0 parada) o debe ser operado de una manera que permite detener el movimiento peligroso, tan pronto como sea posible (categoría 1 parada) sin permitir que otros riesgos a surgir;

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   

cuando se utiliza más de una unidad de control, a partir del orden de parada de emergencia deberá ser impartida por cualquier unidad de control, deberá eliminar cualquier peligro, fruto del funcionamiento del robot; permanecerá activo hasta el momento en que el rearme se realiza y el restablecimiento deben ser efectuadas exclusivamente de forma manual y no puede causar un reinicio, sólo permite.

6.3.2 Parada de seguridad El robot debe tener al menos un circuito de romper la seguridad (categoría 0 o 1 parada) para garantizar la vinculación con sistemas externos de protección, donde:  

Categoría de parada 0 representa una parada del robot donde el suministro de energía para el control de partes del robot se quita inmediatamente (parada no controlada llamada) y Categoría 1 parada representa una parada controlada del robot, donde las partes de control del robot se suministran con el poder para llegar a la parada (después de la parada de la alimentación de energía se retira).

Tras la activación del dispositivo de protección externa, la seguridad de romper el circuito debe iniciar una parada de todos los movimientos del robot, una retirada del suministro de energía a todas las unidades de Robot y prevenir cualquier situación de riesgo por la presencia de otros sistema de control robótico de que pudieran surgir hasta el tope. La parada se puede iniciar de forma manual o con la ayuda de la lógica de control.

6.3.3 Reducción de la velocidad Si la operación con velocidad reducida es pre-establecidos, la velocidad de la brida del efector de fijación y punto de referencia el objeto manipulado no debe superar los 250 mm / s. Control de la velocidad reducida deberán estar construidos y llevado a cabo de tal manera que en caso de cualquier defecto racionalmente esperable (función incorrecta) esta velocidad no se excederá.

6.3.4 Modos de operación Modos de operación (automático y manual) tienen que ser seleccionados por los dispositivos de seguridad (por ejemplo, cambiar el modo de operación), que debe:  indicar el modo de operación seleccionado de forma inequívoca, y  no puede accionar el robot en su cuenta o crear otro peligro. El modo automático está exclusivamente destinada a la explotación de robot basado en el programa de usuario. El control del robot no puede estar en el modo manual y medidas de protección tienen que ser activos. Tras la detección de cualquier motivo para la detención, la puesta en marcha la operación en el modo automático hay que impedirlo. El comando para cambiar el modo automático a un modo diferente tiene que dar lugar a la detención del modo automático. El modo manual se utiliza en avance lento, dando instrucciones, programación y control del programa robot. Este modo se puede utilizar en los servicios del robot. Con el modo manual es posible mover el robot, ya sea en el modo de reducir la velocidad, o en el modo de aumentar la velocidad manual. El funcionamiento del robot en el modo automático no se puede habilitar al seleccionar el modo manual.

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6.3.5 Control por medio de un colgante-enseñanza En caso de que sea posible utilizar una consola de aprendizaje-colgante u otro dispositivo de control para el control del robot dentro del área de seguridad, este dispositivo tiene que cumplir los siguientes requisitos:  

  

 

   

Al accionar el robot con la ense-colgante o un dispositivo de programación, el control a una velocidad reducida debe ser utilizado Si la enseñan-colgante ofrece la posibilidad de selección de velocidades más altas, tiene que permitan: detener el funcionamiento del dispositivo, la configuración de velocidad desde el valor de base inicial para el valor más alto programado, e indicar la velocidad preestablecida (por ejemplo, mediante visualizar la información de la velocidad en la pantalla enseñan-colgante). Después de la liberación de todos los botones y otros aparatos sobre la enseñanza de colgante, por medio de la cual es imposible accionar el robot, el movimiento del robot tiene que parar. Los aparatos de activación sobre la enseñanza de pendiente debe tener tres posiciones, y su puesta en libertad o presionando más allá de la posición central de prevención de riesgos (por ejemplo, de la operación de robot). Los aparatos de activación puede ser una parte de la enseñan-colgante o pueden ser separadas (por ejemplo, con aparatos de activación controlada a presión), y tienen que funcionar de manera independiente de todas las operaciones o funciones de otros dispositivos de control; Si hay más interruptores de activación de un aparato, lleno de presionar cualquier botón tiene que evitar el control con otras teclas, y la causa de parada de seguridad; Si el control de varios dispositivos de activación independiente está activado (es decir, en el área de seguridad hay más personas con aparatos de activación), el funcionamiento del robot sólo es posible en el caso de que todos estos dispositivos tienen en el momento de pre-establecer el centro (activación ) posición; Interrupción de la función de los aparatos de activación "no debe conducir a un fallo que permitiría la activación del funcionamiento del robot. La enseñanza-colgante o programación del dispositivo debe tener la función de parada de emergencia. La pendiente de enseñar-no debe permitir la actuación de la operación del robot automático. Antes de la actuación del modo automático, una confirmación independiente de la parte externa del área de seguridad es necesaria. Si la enseñan-colgante permite el control de un grupo de robots, tiene que habilitar el control de la ejecución de uno o varios robots por separado o simultáneamente. Tras la operación en el modo manual, todas las funciones del sistema robótico tiene que estar bajo el control de una enseñan-pendiente sólo.

6.3.6 La demanda de la cooperación operativa Los robots diseñados para la cooperación operativa debe:  tener una indicación visual que muestra, ¿cuál de los robots es en el modo de cooperación operacional;  parar cuando el operador se encuentra en el campo de trabajo sobre la cooperación operativa. Cuando el conductor abandona el campo de trabajo, el robot puede volver al modo de funcionamiento automático.  Si el robot manual de orientación se lleva a cabo, el dispositivo manual de orientación tiene que estar ubicados muy cerca en el efector y equipadas con: parada de emergencia y equipos de activación. El robot debe tener la operación con

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  

velocidad reducida pre-establecidos, y la velocidad no puede ser superior a 250 mm / s. Un robot debe mantener una distancia del operador. Esta distancia debe ser de conformidad con la norma ISO 13855. Un fallo por incumplimiento de la distancia establecida se asocia con la parada de seguridad. El robot debe tener la operación con velocidad reducida no superior a 250 mm / s definidas de antemano, y su posición debe ser supervisado. La construcción de un robot debe garantizar en la brida o en el punto referencial del objeto manipulado ya sea el desempeño de la función máxima de 80 W, o la fuerza máxima de 150 N (determinado por medio de la evaluación de riesgos). Al diseñar el robot un constructivamente debe (o por medio de su sistema de control) asegurarse de que estos valores no se excederá.

6.4 Descripción de las categorías de partes relacionadas con la seguridad de los sistemas de control 6.4.1 Categoría B Categoría B es la más básica de las categorías de seguridad definidas por las normas y reglamentos Estos sistemas no tienen cobertura de diagnóstico y hasta tanto el fallo peligroso puede ser corta hasta la mitad. La figura. 6-118 muestra un ejemplo típico de la categoría B del circuito, donde el control del motor START / STOP está diseñado como una norma botón START y una cerradura con clips en el botón STOP. En caso de parada de emergencia, el motor puede ser comenzado a usar el botón de inicio a través de la R contactor, y ponga el motor está garantizada por medio del contacto auxiliar del contactor R incluso después el botón de inicio ha sido puesto en libertad. La parada se puede realizar pulsando el botón de parada de emergencia. Sin embargo, en caso de fallo, por ejemplo, en caso de boildown de los contactos del contactor R, el movimiento peligroso no se detendrá.

Fig. 6-78 Ejemplo de una solución técnica de la categoría B

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6.4.2 Categoría 1 Esta categoría es, en su principio, basadas en la categoría B, donde, sin embargo, los principios de seguridad de probada eficacia debe ser aplicada y elementos de control deben estar diseñados y construidos utilizando componentes de probada eficacia. A título de ejemplo, esta categoría puede ser definido por un sistema de procesamiento, como se muestra en la figura. 6-119. De COMPONENTES de probada eficacia que se puede y se utilizan en esta categoría, por ejemplo la posición de interruptor para un uso seguro puede ser nombrado. Fuera de los principios de probada eficacia, se pueden citar, entre otros, los siguientes:    

liberación forzada - por ejemplo, donde los contactos están conectados por medio de un acoplamiento fijo con la leva de control - véase la fig. 6-120 control positivo positivos rectores sobre el diseño

Como ejemplo puede servir el circuito de la figura. 6-119 ter, donde la conexión de elementos de control prácticamente no difiere de la categoría B, con la excepción de la lámpara de control insertado, que detecta el estado del motor (si el motor está funcionando o no) y señales al conductor. En una categoría un sistema, tampoco hay cobertura de diagnóstico, pero mientras tanto entre las fallas de los canales de circuito individual debe ser de largo.

Fig. 6-79 Diagrama de bloques y el ejemplo de una solución técnica de la categoría 1

Fig. 6-80 Forzoso liberación de contactos

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6.4.3 Categoría 2 Esta categoría es, en su principio basado en la combinación de la categoría B y la categoría 1. Sin embargo, adicionalmente deben cumplir con los requisitos de los elementos de control, de modo que su función podría ser controlado en algunos casos. El control debe llevarse a cabo bien en el inicio de la máquina, o antes de la inicialización de cualquier situación peligrosa. A título de ejemplo, esta categoría puede ser definido por un sistema de procesamiento, como se muestra en la figura. 6-121a, donde está claramente la diferencia con el anterior categorías representado, es decir, por el periódico (cíclico) parte de pruebas. Como ejemplo puede servir el circuito de la figura. 6-121B, en el botón de inicio se asegura una doble función, función de arranque en caso de que el botón se presiona y se suelta, o la prueba de función, en caso de que el botón se mantiene. Cuando se ejecuta la función TEST, el motor de la producción se encuentra aún en estado de reposo y sólo se pone en marcha por la liberación del botón. Una mayor seguridad de este que somete es garantizada por la conexión en serie de dos contactos de conmutación. En un sistema de categoría 2, debe haber una cobertura media diagnosticó de todas las partes de seguridad del sistema de control, incluyendo la falta de detección, en pequeña escala. Mientras tanto, entre las fallas de los canales de circuito individual debe ser corto y largo.

Fig. 6-81 Diagrama de bloques y el ejemplo de una solución técnica de la categoría 2

6.4.4 Categoría 3 Esta categoría esta, en su principio basado en la combinación de la categoría B y la categoría 1. Sin embargo, adicionalmente deben cumplir con los requisitos de los elementos de control, de modo que el fracaso en el control se puede detectar antes de que pudiera provocar perturbaciones en la función de seguridad. Una vez más, por ejemplo, esta categoría puede ser definido por un sistema de procesamiento, como se muestra en la figura. 6-122 bis, donde la duplicación de uso más frecuente principio de la cohesión recíproca de los poderes de control individuales. Como ejemplo puede servir el circuito de la figura. 6-122b, donde la conexión de dos circuitos independientes con un redundante (dual) de conexión para el inicio y el botón STOP. En caso de cualquier fallo en uno de los circuitos, la unidad de control a través de conexión en serie de dos contactos de conmutación en la parte de potencia.

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Fig. 6-82 Diagrama de bloques y el ejemplo de una solución técnica de la categoría 3

6.4.5 Categoría 4 Una vez más, esta categoría es, en su principio basado en la combinación de la categoría B y la categoría 1. Sin embargo, adicionalmente deben cumplir con los requisitos de los elementos de control, de modo que el fracaso en el control se puede detectar antes de que podría provocar perturbaciones en la función de seguridad, pero, a diferencia de categoría 3 en caso de fallos múltiples detectores, la pérdida de función de seguridad del sistema no puede ocurrir. A título de ejemplo, esta categoría puede ser definido por un sistema de procesamiento, como se muestra en la figura. 6-123a, donde la duplicación de uso más frecuente principio de la cohesión recíproca de los poderes de control individual con la comunicación adicional entre las ramas independientes. Como ejemplo puede servir º circuito de la figura. 6-123 ter, donde la conexión de dos circuitos de control con un independiente redundante (dual) de conexión para el inicio y el botón STOP. En caso de cualquier fallo en uno de los circuitos, la unidad de control a través de conexión en serie de dos contactos de conmutación en la parte de potencia. Hasta este punto, el circuito es similar a la de la categoría 3. Sin embargo, la diferencia es, que si los fallos se producen múltiples, por ejemplo, en caso de bolón de contactos de potencia K1 y K2, la función de seguridad está garantizada en este circuito y el movimiento no se puede reiniciar.

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Fig. 6-83 Diagrama de bloques y el ejemplo de una categoría 4 solución técnica

6.5 Seguridad Equipos de protección 6.5.1 Dispositivo de parada de emergencia EN ISO 13850 establece los requisitos para los dispositivos de parada de emergencia. Esta norma internacional especifica los requisitos funcionales y principios de construcción de la función de parada de emergencia en maquinaria, sin importar el tipo de energía utilizada para la función de control. A tal efecto, un dispositivo manual de control estando a la incoación del función parada de emergencia deberá ser considerado como un dispositivo de parada de emergencia. Puede tener la forma de un pulsador de seta-cabeza, un alambre, un cable de tracción, un bar, una palanca o un interruptor de pie-, y debe estar situado en cada lugar de control del operador. El interruptor de parada de emergencia debe tener un controlador de color rojo con fondo amarillo. Este dispositivo debe trabajar en el principio del sistema de parada obligada directa con sujeción mecánica a través de cierre.

Fig. 6-84 Pantalla de excepción STOP

6.5.2 Cortinas de seguridad Los requisitos para la comercialización de este dispositivo de protección se especifican en la norma EN 999. Con la ayuda de una cortina de luz de seguridad, una valla de "luz" se crea alrededor de la zona de riesgo para proteger la entrada en el espacio. cortinas luminosas de Seguridad permitir la entrada libre en el espacio protegido, pero cuando el haz se interrumpe, los movimientos peligrosos debe ser detenido. Se instalan en una distancia de seguridad llamada - S, que es la distancia Mínimo del campo de detección de la cortina de luz a la zona de peligro.

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S = (KT) + C Dónde: K - la velocidad de aproximación del cuerpo del operador (parte del cuerpo). Por cuerpo del operador se aplica: K = 1600 mm / s. T - tiempo necesario para detener los movimientos peligrosos C - complementando intrusión respetando la distancia en la dirección de la zona peligrosa sin la interrupción del haz de la barrera. Para un brazo extendido, C = 850mm se aplica. Esta magnitud se asegura de que la zona de peligro no puede ser alcanzado a través de las vigas de la cortina de luz. Si el número de haces de luz emitidos es inferior a seis, por lo general hablan barras de seguridad sobre los llamados luz - Fig. 6-85.

Fig. 6-85 SICK Cortinas de seguridad

barras de seguridad de luz con un solo haz transmitido presentar un caso extremo. Debido a su simplicidad y el premio bajo, a menudo se utilizan para algunas aplicaciones menos complejas. En el caso de estas cortinas de luz de seguridad simples, el transmisor y el receptor pueden ser alojados en una carcasa (llamados barreras ópticas reflectantes - Fig. 6-126. Un espejo colocado en el lado opuesto refleja el haz hacia el transmisor. El sintió objeto interrumpe el haz reflejado y causar un cambio en la señal de salida. El transmisor y el receptor funcionan con un lente común. La luz emitida pasa a través del espejo y la lente dividiendo al vidrio reflectante. El espejo refleja la luz vuelve a transmitir la lente.

Fig. 6-86 barrera óptica reflectante

Otra opción es colocar el transmisor y el receptor en lados opuestos (las llamadas cortinas de luz de una manera) - Fig. 6-127. El objeto interrumpe el haz y activa el transmisor, independientemente de las propiedades de su superficie.

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Fig. 6-87 Una forma de cortinas de luz

En multi-haz cortinas de luz, el terreno de juego, es decir, la distancia entre los vecinos de las vigas, define la capacidad de resolución de la cortina de luz de seguridad y su efectividad. Cuanto más pequeño sea el tono de las vigas, el más pequeño el objeto intrusa que puede ser detectado por la cortina de luz. La resolución de la cortina de luz debe corresponder al nivel de protección deseado. Si, por ejemplo, la intrusión de los dedos del operador en el espacio protegido debe impedirse, una cortina de luz con una resolución de 14 o 20 mm se debe utilizar. Para proteger las manos del operador, una resolución de 30 o 50 mm es adecuada, y para vigilar el acceso de las personas en espacios protegidos, una resolución superior a 100 mm será suficiente.

Fig. 6-88 Ejemplo de cortinas de luz de seguridad en el uso

6.5.3 Examen de seguridad láser A diferencia de cortinas de luz de seguridad, los escáneres de seguridad láser se utilizan para la detección de la presencia del operador en el espacio protegido. Por lo general son de 300 mm situada por encima del suelo.

Fig. 6-89 Escáneres láser

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Escáneres láser operan en el pulso infrarrojo principio viga. El haz emitido por un photodiodo pasa a través del sistema óptico y cae sobre el espejo giratorio, lo que provoca su deformación, la creación de una zona de detección de salvaguardarse en la forma del sector círculo. Como el rayo viaja por el espacio, es reflejada por la persona o los objetos presentes en el espacio protegido. Los haces reflejados son detectados y procesados por el escáner. La figura. 6-130 cuenta con dos aplicaciones de un escáner láser SICK. En la figura. 6-130 podemos ver un escáner en uso, programado para dos espacios protegidos. En caso de que el operador introduce el primer espacio protegido, es alertado por el escáner sobre su presencia en el espacio protegido. Si el operador, a pesar de eso, entrar en el segundo espacio protegido, el robot se detendrá. La figura. 6-130 B muestra un escáner en uso programado para dos espacios protegidos, que pueden tener vigilancia por turnos, en función de la programa seleccionados.

a

b

Fig. 6-90 Aplicación de un escáner láser

6.5.4 Sólidos barreras Las barreras sólidas son empleadas a menudo en el proceso de defensa de un espacio peligroso. Si el espacio peligroso puede llegar a más oa través de estas barreras (bares, esgrima), su distancia desde el espacio peligrosos debe respetar el alcance tanto de miembros superiores e inferiores sobre oa través de las barreras. Los valores de las distancias de seguridad necesarias para evitar que los espacios peligrosos que se alcance se establezcan en la norma EN ISO 13857.

Fig. 6-91 Los ejemplos del alcance de las extremidades sobre oa través de la barrera,

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6.5.5 Sensores de seguridad la puerta Si las barreras sólidos para la protección de una zona de riesgo, sólo se pueden introducir a través de puntos de acceso designados. Estas entradas están equipados con sensores de puerta de seguridad que den señales de que el sistema operativo en caso de que el espacio ha sido introducido. Al abrir (por ejemplo, la puerta), el interruptor de seguridad se desconecta, lo que provoca los movimientos peligrosos de detener.

Fig. 6-92 cerraduras de seguridad ENFERMOS

Solución A

Solución B

Fig. 6-93 Principio de la función de cerraduras de seguridad con cerradura y el cierre patronal

En la posición 1, la puerta de la figura. 6-133 está bloqueado y asegurado. Si bien la solución A se asegurará de que los contactos de la liberación (21-22) permanecerá cerrada y la puerta asegurada en caso de fallo de alimentación eléctrica, la solución B permite a la apertura de la puerta en caso de corte de luz. En la posición 2, la tensión se transmite a la bobina (A1, A2) si se aplica la solución A, mientras que en el caso de la solución B, fuente de alimentación está desconectado de la bobina, lo que hace que los contactos de liberación (21-22) para desconectar y la puerta se desbloquee. Posición 3 ilustra la apertura de la puerta, cuando los contactos posición de la puerta (11-12) que inician el bloqueo de los actuadores están desconectados.

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6.5.6 Alfombras de seguridad Sirven para la obtención de grandes áreas próximas a zonas de riesgo. Cuando una alfombra se pisa, todos los movimientos peligrosos debe ser detenido. Una alfombra se compone de dos placas de contacto que se celebran normalmente aparte. Debido al peso del operador, pisando la alfombra hace que el contacto con las placas 1 y 2 de tocar y abre el comando necesario para detener los movimientos peligrosos. Para evitar que el operador se resbale, el plano de contacto superior es generalmente proporcionado por una capa de protección con revestimiento antideslizante.

Fig. 6-94 Corte transversal de una alfombra de seguridad

6.6 Ejemplo de mantenimiento de un lugar de trabajo robotizado La figura. 6-135 muestra un ejemplo de combinación de elementos de seguridad en un lugar de trabajo robotizada. Teach-colgantes se encuentran en todas las entradas con un dispositivo de parada de emergencia. El espacio alrededor de cada mesa giratoria está custodiada por una cortina de haces múltiples ópticas y la puerta de entrada por medio de una cerradura de seguridad. El espacio restante está rodeada por una barrera sólida. El segundo espacio está protegido por una barrera sólida a partir de tres lados y el espacio interior es toda escaneada por un escáner láser.

Fig. 6-95 Ejemplo de mantenimiento de un lugar de trabajo robotizado

108

Fuentes:

[1] BELJANIN,P.N.: Promyšlennyje roboty. Mašinostrojenie, Moskva, Rusko, 1975 [2] HAVEL,I.M.: Robótica. Úvod do teorie kognitivních robotů. SNTL, Praha, 1980 [3] MATIČKA,R.- TALÁCKO,J.: Mechanismy manipulátorů a průmyslových robotů. SNTL Praha, 1991 [4] NODA,K.: Posobije po primeněniju promyšlennych robotov. Mir, Moskva, Rusko, 1975 (traducido del japonés)

109

Mecatrónica Módulo 10: Robótica Ejercicios (Concepto) Petr Blecha Zdenêk Kolíbal Radek Knoflícek Ales Pochylý Tomas Kubela Radim Blecha Tomas Brezina Universidad Politécnica de Brno, República Checa

Proyecto ampliado de transferencia del concepto europeo para la calificación agregada de la Mecatrónica las fuerzas especializadas en la producción industrial globalizada Proyecto EU Nr. 2005-146319 „MINOS“, Plazo: 2005 hasta 2007 Proyecto EU Nr. DE/08/LLP-LdV/TOI/147110 „MINOS**“, Plazo: 2008 hasta 2010 El presente proyecto ha sido financiado con el apoyo de la Comisión Europea. Esta publicación (comunicación) es responsabilidad exclusiva de su autor. La Comisión no es responsable del uso que pueda hacerse da la información aquí difundida.

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1. Pregunta: Describir los métodos de programación de robots Programación de robots “on-line” (en línea) – …………………………………………… …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. Programación de robots “off-line” (fuera de línea) – ……………………………………… …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

Programación de robots híbrida (mixta) – ……………………………………………… …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. Programación de robots por aprendizaje inmediato – …………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. Programación de robots punto a punto – ……………………………………………… …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 2. Pregunta: Describir la clasificación de los componentes de sujeción …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………….…

3. Pregunta: Especifica el diámetro del motor lineal de fluido para un amarre con respecto al diagrama siguiente

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 4. Pregunta: Describir y proporcionar diagramas esquemáticos para los diferentes tipos de pares cinemáticos, utilizados en la construcción de robots industriales y manipuladores Translational kinematic pair (T) - ……………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 5. Pregunta: ¿Cuál es el fin de la utilización de dispositivos periféricos para robots industriales y manipuladores? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 6.

Pregunta: ¿Qué función desempeñan los dispositivos periféricos? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

7. Pregunta: ¿Cuáles son las ventajas de la utilización de dispositivos periféricos en un lugar de trabajo tecnológico robotizado? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 8. Pregunta: ¿Cuáles son las soluciones constructivas utilizadas en dispositivos periféricos en orden a su clasificación? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 9. Pregunta: ¿Qué especificaciones han de darse sobre la función de un dispositivo periférico? …………………………………………………………………………………………………….. a) ………………………………………………………………………………………………...… …………………………………………………………………………………………………... b) ………………………………………………………………………………………………...… …………………………………………………………………………………………………... c) ……………………………………………………………………………………………...…… …………………………………………………………………………………………………...

10. Pregunta: ¿Cómo pueden clasificarse los dispositivos periféricos de acuerdo a sus características constructivas? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 11. Pregunta: ¿Cómo pueden ser clasificados los dispositivos periféricos de acuerdo a la manera en que realizan la reubicación del objeto, o más concretamente, de su centro de gravedad? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

12. Pregunta: ¿Cómo pueden se clasificados los dispositivos periféricos de acuerdo a su solución constructiva? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 13. Pregunta: ¿Qué tipo de cintas transportadoras conoces? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 14.

Pregunta: ¿Para qué son utilizados los posicionadores de soldadura y accesorios? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

15.

Pregunta: Enumera los elementos básicos de un espacio de trabajo robotizado y describe los más importantes: …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

16.

Pregunta: Describe las diferentes maneras de controlar un espacio de trabajo robotizado desde el punto de vista de interconexión con otros periféricos. Dibuja un diagrama. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 17.

Pregunta: ¿Cuáles son los elementos más importantes en un espacio de trabajo robotizado para soldadura por arco? Elementos básicos: …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. Elementos complementarios: …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

18.

Pregunta: ¿Cuáles son los elementos necesarios en un espacio de trabajo robotizado para soldadura por puntos? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

19.

Pregunta: ¿Qué tipo de robot industrial es más utilizado para operaciones de manipulación simples, tales como paletización? Describe su construcción y explica su importancia. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

20.

Pregunta: Enumerar las principales ventajas del recubrimiento mediante robot …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

21.

Pregunta: Describir el equipamiento necesario de un robot industrial utilizado para recubrimiento. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

22.

Pregunta: Describir el tipo de entornos de trabajo para recubrimientos desde el punto de vista de la tecnología.

Recubrimiento con pintura líquida, soluble solamente en disolventes especiales – …… …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

Recubrimiento con pintura en polvo – ………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 23.

Pregunta: Describir un entorno de trabajo robotizado para operaciones de recubrimiento (1)…………………………………………………………………………………………….…… (2) ………………………………………………………………………………………………… (3) ………………………………………………………………………………………………… (4) …………………………………………………………………………………………………

24.

Pregunta: Describir entornos de trabajo tecnológicas tales como deformación y corte.

diseñados

para

operaciones

Entorno de trabajo de deformación ……………………………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………. Entorno de trabajo de corte …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

Entorno de trabajo de rectificado …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 25.

Pregunta: Describir un entorno de trabajo robotizado diseñado para unión mediante pegado. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

26.

Ejercicio de manipulación y medición Tarea: Un robot industrial continuamente coge componentes – ejes – desde el almacén de ejes y los sitúa en el sistema automático de medición donde será evaluada la longitud de los ejes. El robot da una señal al sistema de control de la estación de medición para iniciar la medición (al mismo tiempo, esta señal indica una correcto posicionamiento del componente en el sistema de medición). El proceso de medida dura aproximadamente 2 seg. Seguidamente el sistema de control del robot recibe una señal de que la medición ha sido finalizada y el robot puede retirar el componente. Las longitudes de los ejes pueden variar como sigue: 120 mm (Eje 1), 140 mm (Eje 2), 152 mm (Eje 3). Naturalmente, también puede haber piezas defectuosas. Estas han sido etiquetadas como chatarra. Dependiendo del resultado de la medición, el robot pone el componente en la posición del eje correcta. El programa del robot debe empezar con marcha/paro de la verificación de la producción. Basándose en el conocimiento adquirido (se refiere principalmente al ejemplo del capítulo 4.2.7) realizar las siguientes tareas.     

dibujar un diagrama de bloques del entorno de trabajo (en 2D o 3D) definir el procedimiento operativo del robot, definir los puntos de operación requeridos por el robot, dibujar un diagrama de flujo de las tareas a realizar crear un programa para las tareas a realizar (sintaxis ABB Rapid).

Solución: 

Entradas:

…………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..



Salidas:

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 

Procedimiento operativo del robot

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 

Puntos de operación del robot:

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 

Diagrama de bloques del entorno de trabajo: …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 

Diagrama de flujo:

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 

Programa de ejemplo

Declaración de los datos del programa M …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. P Subrutinas con instrucciones R …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. P R

Rutina principal con instrucciones y llamadas a subrutinas

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 27.

Pregunta: Enumerar y describir las categorías de los elementos de los sistemas de control relacionados con la seguridad. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. Categoría B …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. Categoría 1 – …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. Categoría 2 – …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. Categoría 3 – …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. Categoría 4 – …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 28.

Pregunta: ¿A qué categoría corresponde la arquitectura mostrada en la figura?

………………………………………………………………………………………….… …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 29.

Pregunta: Si un entorno de trabajo robotizado es salvaguardado por medio de las barreras sólidas requeridas y un número suficiente de sensores de seguridad vigilando todos los posibles accesos, ¿debe aún ser equipado con un pulsador de emergencia de seguridad? …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

30.

Pregunta: ¿A qué distancia de seguridad S desde el área de peligro debe situarse una barrera fotoeléctrica de seguridad, si el tiempo para detener movimientos peligrosos es T=0,5s? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

31.

Pregunta: ¿Qué color debe utilizarse para el pulsador de parada de emergencia? ¿y su fondo? ……………………………………………………………………………………………………..

32.

Pregunta: Explique el significado de la concepto de "barrera fotoeléctrica de seguridad” …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

33.

Pregunta: Explicar el significado de la noción de "cortina de luz unidireccional" …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

34.

Pregunta: ¿De qué resolución máxima han de ser las barreras fotoeléctricas para impedir la introducción de los dedos del operador en el espacio protegido? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

35. Pregunta: ¿De qué resolución máxima han de ser las barreras fotoeléctricas para impedir la introducción de la mano del operador en el espacio protegido? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 36.

Pregunta: ¿De qué resolución máxima han de ser las barreras fotoeléctricas para vigilar el acceso de personas en el espacio protegido? …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

37.

Pregunta: ¿A qué distancia mínima desde el espacio peligroso debe ser colocada una barrera física, si el espacio puede ser accedido por encima de la barrera (ver foto)? La altura de la barrera es de 1000 mm y la altura del espacio peligroso es 1000mm.

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 38.

Pregunta: ¿A qué distancia mínima desde la zona de peligro debe ponerse la barrera física si el espacio puede ser accedido a través de la barrera (ver foto)?La altura de la barrera es de 1000 mm y la altura de la zona peligrosa es de 1000mm.

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

39.

Pregunta: ¿A qué distancia mínima desde la zona de peligro debe ponerse la barrera física, si la zona puede ser accedida a través de la barrera con los miembros inferiores (ver foto)? La altura de la construcción de seguridad es de 450 mm.

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 40.

Pregunta: Listar los requisitos para los componentes de la unidad de alimentación de potencia. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

41.

Pregunta: Listar los requisitos para la función de parada de Emergencia. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 42.

Pregunta: Listar los requisitos para velocidad reducida. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

43.

Pregunta: ¿Está el entorno de trabajo robotizado mostrado en la imagen adecuadamente protegido? Si no, ¿qué cambios deben aplicarse para obtener la máxima protección?

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 44.

Pregunta: ¿Con qué más se debe equipar el entorno de trabajo robotizado de la imagen con el fin de cumplir con las normas de seguridad?

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 45.

Pregunta: Listar los requisitos para el suministro de energía. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

46.

Pregunta: ¿Qué sensores de seguridad pueden ser utilizados para la salvaguardia de las entradas de los espacios individuales de trabajo 1 y 2?

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 47.

Pregunta: Listar los requisitos para energía acumulada. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

48.

Pregunta: Listar los requisitos para los elementos de control. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

49.

Pregunta: Listar los requisitos para casos de interrupción o fluctuación del suministro de energía. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

50.

Pregunta: Lista de requisitos para la parada de seguridad. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. 51.

Pregunta: Listar los requisitos para los equipos eléctricos. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

52.

Pregunta: Explicar el concepto de "daño". ……………………………………………………………………………………………………..

53.

Pregunta: Explicar el concepto de "peligro". ……………………………………………………………………………………………………..

54.

Pregunta: Explicar el concepto de "riesgo". …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

55.

Pregunta: Explicar el concepto de "actuador final". …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

56.

Pregunta: Explicar el concepto de "sistema robotizado". …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

57.

Pregunta: Explicar el concepto de "espacio máximo". …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

58.

Pregunta: Explicar el concepto de "espacio restringido". …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

59.

Pregunta: Explicar el concepto de "espacio de maniobra". …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

60.

Pregunta: Explicar el concepto de "uso previsto de un robot". …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………..

Mecatrónica Módulo 10: Robótica Solución (Concepto) Petr Blecha Zdenêk Kolíbal Radek Knoflícek Ales Pochylý Tomas Kubela Radim Blecha Tomas Brezina Universidad Politécnica de Brno, República Checa

Proyecto ampliado de transferencia del concepto europeo para la calificación agregada de la Mecatrónica las fuerzas especializadas en la producción industrial globalizada Proyecto EU Nr. 2005-146319 „MINOS“, Plazo: 2005 hasta 2007 Proyecto EU Nr. DE/08/LLP-LdV/TOI/147110 „MINOS**“, Plazo: 2008 hasta 2010 El presente proyecto ha sido financiado con el apoyo de la Comisión Europea. Esta publicación (comunicación) es responsabilidad exclusiva de su autor. La Comisión no es responsable del uso que pueda hacerse da la información aquí difundida.

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1.

Pregunta: Describir los métodos de programación de robots Programación de robots “on-line” (en línea) – La programación “on-line” tiene lugar en el propio lugar de producción e incluye a la célula de trabajo. El robot es programado mediante un elemento denominado “teach box”. La programación “on-line” tiene las siguientes ventajas y desventajas con respecto a la programación “off-line” (fuera de línea): Ventajas:

- Fácilmente accesible. - El robot es programado de acuerdo a la situación real de los equipos y las piezas.

Desventajas:

- Ocupa un equipo de producción valioso y escaso - El lento movimiento del robot durante la programación - La lógica y cálculos del programa son arduos de programar - La parada de la producción durante la programación - El coste es equivalente al valor de la producción - Pobremente documentado

Programación de robots “off-line” (fuera de línea) – La programación “off-line” tiene lugar en un ordenador y se utilizan modelos de la célula de trabajo robotizada, las piezas y los alrededores. Los programas del robot pueden ser creados, en la mayoría de los casos, mediante la utilización de datos CAD ya existentes por lo que la programación es rápida y eficaz. Los programas del robot son verificados mediante una simulación y los errores detectados son corregidos. Ventajas:

- No ocupa equipamiento de producción - Programación efectiva de la lógica y los cálculos por las facilidades de detección de errores existentes. - Las localizaciones se construyen de acuerdo a modelos y esto puede significar que los programadores tendrán que ajustar bien los programas en línea o utilizar sensores - Programación eficaz de las localizaciones. - Verificación del programa a través de simulación y visualización - Bien documentado a través del modelo de simulación con programas adecuados - Utilización de los datos existentes de CAD - El coste es independiente de la producción. La producción puede continuar durante la programación. - Herramientas de apoyo a proceso, por ejemplo, la selección de parámetros de soldadura

Desventajas:

- Exige invertir en un sistema de programación “off-line”

Programación de robots híbrida (mixta) – Mediante la utilización de las ventajas de la programación “on-line” y “off-line” la técnica puede ser optimizada. A esta modalidad se le denomina generalmente como programación híbrida. Un programa de robot

consiste principalmente en dos partes: localizaciones (posición y alineamiento) y lógica de programa (estructura de control, comunicación, cálculos). La lógica del programa y la mayor parte de los comandos (órdenes) de movimiento pueden ser desarrollados de manera efectiva “off-line” con la utilización de datos CAD y la interacción del programador. Los comandos de movimiento para ubicar el emplazamiento de la pieza en la célula de trabajo del robot puede ser realizados “on-line” si fuera necesario. De esta manera pueden ser utilizadas las ventajas de ambos métodos. Programación de robots por aprendizaje inmediato – En el modo ”TEACH“ (aprender), el actuador final (cabeza tecnológica) es guiado por el programador a lo largo del trayecto deseado, siendo este grabado en la memoria del control del sistema. Después de la activación del programa grabado, el robot repite la actividad aprendida en el modo “REPEAT” (repetir) una y otra vez. Este tipo de robot se utiliza principalmente en la soldadura continua a lo largo de un trayecto dado, o para la aplicación de pintura o recubrimiento de protección. Programación de robots punto a punto – El programador utiliza el panel de control para guiar el actuador final del robot al punto deseado, que es guardado en la memoria del control del sistema. El robot a partir de entonces realiza las operaciones de acuerdo a la actividad preestablecida entre los puntos individuales o en estos puntos. Este tipo de robot es muy práctico para la soldadura por puntos de los cuerpos de los coches en las fábricas, por ejemplo. 2.

Pregunta: Describir la clasificación de los componentes de sujeción mecánicos:

magnético:

vacío:

especial

- pasivo:

- accesorios fijos y ajustables - garras flexibles y suspendidas

- activo:

- con un motor hidráulico - con un motor neumático - con un electromotor - con un electroimán

- pasivo:

- imanes permanentes

- activo:

- electroimán

- pasivo:

- ventosas de deformación de vacío (alternativa: con una válvula auxiliar)

- activo:

- con una bomba de vacío - con un expulsor

3.

Pregunta: Especifica el diámetro del motor lineal de fluido para un amarre con respecto al diagrama siguiente

Para el cálculo del diámetro del motor lineal de fluido(neumático o hidráulico) destinado, por ejemplo, para una pinza con la mecánica basada en la fig. 2,60, es posible utilizar el procedimiento derivado de la determinación de la fuerza motriz Fv, para la que es aplicable la siguiente fórmula:

Fv  p.

.D2 .v 4

donde D es el diámetro del motor de alta potencia, v es el rendimiento del motor de fluido. Para la relación entre la fuerza motriz Fv y la fuerza de amarre Fu se aplica la siguiente fórmula : Fv 2b  . cos 2  Fu a y para el cálculo del diámetro necesario en el motor de alta potencia, se utiliza la siguiente fórmula: D  4. cos .

Fu .b a..p.v .i

donde  es el ángulo de transmisión, i es el rendimiento del mecanismo de transmisión entre la varilla del pistón de salida del motor y las garras . 4.

Pregunta: Describir y proporcionar diagramas esquemáticos para los diferentes tipos de pares cinemáticos, utilizados en la construcción de robots industriales y manipuladores

Par cinemático de traslación (T) – La representación de este par cinemático es relativamente simple y solamente requiere imitar el movimiento lineal de dos cuerpo uno a lo largo del otro. Sin embargo, ha de ser tenida en consideración la relación del posible movimiento entre los dos cuerpos móviles: - un cuerpo corto se mueve a lo largo de una guía larga – diseño de soporte (a) - un cuerpo largo se mueve dentro de un sistema de guiado de corto – diseño de capas (b) - diseño extensible o telescópico (c)

a)

b)

c)

Si no se utilizan símbolos adicionales, se asume que el elemento móvil en el par cinemático del diagrama anterior no puede girar al mismo tiempo. Par cinemático de rotación (R) – Cuando se representa un par cinemático de rotación, es necesario tener en cuenta las características específicas, que incluye tanto la rotación alrededor de su propio eje como un brazo giratorio de radio “r” que gira alrededor de un eje excéntrico (unión) , así como la dirección de la vista (frente, plano, o vista lateral) de la articulación de rotación. - Par cinemático de rotación con un brazo giratorio “r“ (a, c) - Par cinemático de rotación con rotación alrededor de sus propios ejes (b, d) - Par cinemático de rotación con un ángulo de rotación ilimitado (e) - Par cinemático de rotación con un ángulo de rotación limitado (f)

5.

Pregunta: ¿Cuál es el fin de la utilización de dispositivos periféricos para robots industriales y manipuladores?

Los dispositivos periféricos son medios de manipulación auxiliares o mecanismos cuyo fin es realizar el transporte sencillo del objeto de la robotización (por ejemplo la pieza de trabajo, soldadura, parte a ensamblar, etc.) a lugares al alcance del brazo de robot industrial estacionario o manipulador. 6.

Pregunta: ¿Qué función desempeñan los dispositivos periféricos?

Realizan movimientos intermedios entre las operaciones de trabajo individual dentro del espacio de trabajo del área robotizada, que no pueden ser realizados ni por el robot ni por un manipulador. Por otra parte, también producen el suministro necesario de objetos o cambian la orientación del objeto en el espacio. Esto quiere decir que los dispositivos periféricos habilitan el transporte y almacenaje de objetos, manipulación sencilla, etc. Los dispositivos periféricos hacen que la programación de los entornos robotizados resulte mucho menos dificultosa y además dan la posibilidad de utilizar manipuladores o robots industriales con menos grados de libertad o parámetros técnicos más sencillos.

7.

Pregunta: ¿Cuáles son las ventajas de la utilización de dispositivos periféricos en un lugar de trabajo tecnológico robotizado?

La cooperación de un manipulador o un robot industrial con dispositivos periféricos acelera el proceso de manipulación acortando el tiempo necesario para su realización.. Además, a menudo ofrece también mayor precisión en el posicionamiento del objeto. 8.

Pregunta: ¿Cuáles son las soluciones constructivas utilizadas en dispositivos periféricos en orden a su clasificación?

Las soluciones constructivas utilizadas en dispositivos periféricos están siempre adaptadas a cada espacio de trabajo robotizado, y pueden ser clasificadas de acuerdo a diferentes aspectos, a saber: la función que van a realizar, características constructivas o emplazamiento en el espacio de trabajo robotizado. 9.

Pregunta: ¿Qué especificaciones han de darse sobre la función de un dispositivo periférico?

La función de un dispositivo periférico pueden ser clasificada en tres grupos básicos: a) el dispositivo mueve el objeto, cambiando la posición de su centro de gravedad, pero la orientación en el espacio permanece constante. b) el dispositivo cambia la orientación del objeto, lo rota alrededor de su eje o su centro de gravedad, pero el objeto no cambia de lugar. c) el dispositivo cambia tanto la posición del centro de gravedad del objeto como su orientación.

10.

Pregunta: ¿Cómo pueden clasificarse los dispositivos periféricos de acuerdo a sus características constructivas?

De acuerdo a sus características constructivas, los dispositivos periféricos pueden ser clasificados como cintas transportadoras, mesas giratorias y compuestas, elementos de elevación y transporte, transportadores con silo y tolva, palets, y carros de transferencia. 11.

Pregunta: ¿Cómo pueden ser clasificados los dispositivos periféricos de acuerdo a la manera en que realizan la reubicación del objeto, o más concretamente, de su centro de gravedad?

El objeto es reubicado cambiando la posición de su centro de gravedad mientras la orientación del objeto permanece constante. Reconocemos los siguientes dispositivos periféricos con cambio del centro de gravedad (ordenados de acuerdo a su posición): la posición del centro de gravedad cambia en un recorrido lineal, la posición de centro de gravedad cambia en un recorrido circular, la posición del centro de gravedad cambia en un plano, la posición del centro de gravedad cambia en el espacio. 12. Pregunta: ¿Cómo pueden se clasificados los dispositivos periféricos de acuerdo a su solución constructiva?

La soluciones constructivas de los dispositivos periféricos están siempre adaptadas a la máquina de producción particular, el manipulador o el robot industrial,

principalmente al propósito del espacio de trabajo pero también al objeto de robotización (su forma, tamaño, peso, número de piezas, etc.) En términos constructivos pueden ser clasificados en cintas transportadoras, posicionadores de soldaduras y accesorios. 13.

Pregunta: ¿Qué tipo de cintas transportadoras conoces?

Las cintas transportadoras son un elemento fundamental en el transporte de componentes y piezas (objetos de la manipulación) y pueden ser de varios diseños y tipos. Transportan productos semielaborados, piezas fabricadas, instrumentos, herramientas de producción, conjuntos o incluso residuos. Las más usadas son: cinta transportadora de correa, de cadena, aéreas, vibradoras, cintas transportadoras en producción automática y líneas de montaje, y pistas de rodillos. 14.

Pregunta: ¿Para qué son utilizados los posicionadores de soldadura y accesorios?

Los posicionadores de soldadura y accesorios son utilizados para fijar la posición de la soldadura. Los posicionadores de soldadura fijan la pieza soldada, y además realizan movimientos simples contra el brazo del robot industrial con una cabeza tecnológica punta de soldadura para la soldadura por arco o pinzas para soldadura por puntos. 15.

Pregunta: Enumera los elementos básicos de un espacio de trabajo robotizado y describe los más importantes:

- robot industrial (1) - conexión a línea (2) - sistema de control -el armazón que contiene el control del robot, los convertidores de frecuencia de cada uno de los ejes y posiblemente otros periféricos. (3) - “Teach” portátil – por medio del “teach” portátil es posible mover el robot en el espacio y por lo tanto, con la ayuda de los puntos grabados en la memoria, crear el recorrido que el robot debería seguir en modo automático. (4) - actuador final – está ubicado en la cabeza del robot y sirve para realizar una operación particular, por ejemplo, agarre de piezas, soldadura, etc. - equipos de sensores - elementos de prevención de una posible colisión del robot con un operador humano, por ejemplo, unas barreras mecánicas

16.

Pregunta: Describe las diferentes maneras de controlar un espacio de trabajo robotizado desde el punto de vista de interconexión con otros periféricos. Dibuja un diagrama.

Control que utiliza sólo el sistema básico de control del robot.

Interconexión del sistema de control de robot con un PLC superior por medio de un bus de campo (por ejemplo, DeviceNet).

Control a distancia de un lugar de trabajo más complejo, con varios robots industriales por medio de Ethernet y servidor OPC.

17.

Pregunta: ¿Cuáles son los elementos más importantes en un espacio de trabajo robotizado para soldadura por arco?

Elementos básicos: - grupo electrógeno de soldadura - soplete  unidad de alimentación de alambre Elementos complementarios: - sensor de colisión - unidad de limpieza del soplete y corte del alambre de soldadura - punto central de la herramienta, unidad automática de calibración - posicionador de la pieza soldada

18.

Pregunta: ¿Cuáles son los elementos necesarios en un espacio de trabajo robotizado para soldadura por puntos?

- grupo electrógeno de soldadura - pinzas de soldadura por puntos - unidad de proceso para garantizar un circuito regular del líquido de refrigeración

19.

Pregunta: ¿Qué tipo de robot industrial es más utilizado para operaciones de manipulación simples, tales como paletización? Describe su construcción y explica su importancia.

Para tareas de paletización son utilizados robots con un reducido número de ejes (4 grados de libertad en lugar de 6). Los ejes 4 y 5 no están presentes en este caso, dado que en esta clase de tarea no es necesario cambiar la orientación en el espacio alrededor de los ejes x e y de los componentes manipulados. En un entorno de trabajo de paletización, la rotación de la pieza alrededor del eje z es suficiente. El correcto

posicionamiento del robot durante el movimiento se asegura mediante la utilización de dos barras. Una ventaja de esta solución es una mayor capacidad de carga.

20.

Pregunta: Enumerar las principales ventajas del recubrimiento mediante robot

Permite ahorrar aproximadamente un 25 – 30% del material de recubrimiento comparado con el método de recubrimiento manual. Es ideal en aquellos casos en los que los vapores del material de recubrimiento puedan ser peligrosos para la salud humana.

21.

Pregunta: Describir el equipamiento necesario de un robot industrial utilizado para recubrimiento.

- pistola rociadora (spray) - sistema de distribución del proceso de transferencia del recubrimiento – externo, apoyado a lo largo de la parte externa del robot, o integrado en el interior de los brazos (mejor integrado) - transferencia del material de recubrimiento – por medio de una bomba de engranajes. El movimiento de los engranajes es realizado por un servomotor clásico y, una vez conectado al sistema de control del robot, actúa como un séptimo eje. - Alimentación de las capas de recubrimiento – por medio de reguladores de presión de control neumático y con medidor de caudal - cambio de tipo de pintura – válvulas de control neumático  protección externa del robot– materia textil, capa de teflón

22.

Pregunta: Describir el tipo de entornos de trabajo para recubrimientos desde el punto de vista de la tecnología.

Recubrimiento con pintura líquida, soluble solamente en disolventes especiales – mayor peligro de explosión, el robot ha de tener suficiente protección de sus componentes eléctricos. Mejor adherencia de la capa aplicada a la superficie. Recubrimiento con pintura en polvo – no hay peligro de explosión, la velocidad de recubrimiento es menor, menor adherencia de las capas en la superficie. El entorno de trabajo a veces es equipado con otro robot que prepara la superficie a recubrir mediante precalentamiento (por ejemplo, láser, llama).

23.

Pregunta: Describir un entorno de trabajo robotizado para operaciones de recubrimiento

(1) Lugar de carga y descarga de piezas fuera de las cintas transportadoras, previsto por un robot industrial. (2) Lugar de recubrimiento (3) Lugar donde se seca el recubrimiento (secado libre, mediante horno de quemado, etc.) (4) Las células son equipadas con un alimentador aéreo para manejar las piezas rociadas.

24.

Pregunta: Describir entornos de trabajo tecnológicas tales como deformación y corte.

diseñados

para

operaciones

Entorno de trabajo de deformación – el robot opera como un manipulador auxiliar que cambia la posición y orientación de los componentes doblados en la plegadora (plegado de chapas, formado de tubos) Entorno de trabajo de corte – un cabezal de corte de alta velocidad es utilizado como actuador final del robot Entorno de trabajo de rectificado – el robot está equipado con una muela de rectificado y un sensor de fuerza-momento que mide las fuerzas y momentos, proporcionando que la fuerza de presión aplicada por la muela sea constante

25.

Pregunta: Describir un entorno de trabajo robotizado diseñado para unión mediante pegado.

El robot está equipado con una pistola de pegamento, una máquina automática de alimentación de pegamento y la estación de calentamiento, lo que impide el secado no intencionado de la cola en la pistola si el robot está inactivo durante un período de tiempo largo. A veces, el entorno de trabajo también está equipado con un precalentamiento local de la pieza a unir, en aras de una mejor adherencia de la superficie. (plasma).

26.

Ejercicio de manipulación y medición

Tarea: Un robot industrial continuamente coge componentes – ejes – desde el almacén de ejes y los sitúa en el sistema automático de medición donde será evaluada la longitud de los ejes. El robot da una señal al sistema de control de la estación de medición para iniciar la medición (al mismo tiempo, esta señal indica una correcto posicionamiento del componente en el sistema de medición). El proceso de medida dura aproximadamente 2 seg. Seguidamente el sistema de control del robot recibe una señal de que la medición ha sido finalizada y el robot puede retirar el componente. Las longitudes de los ejes pueden variar como sigue: 120 mm (Eje 1), 140 mm (Eje 2), 152 mm (Eje 3). Naturalmente, también puede haber piezas defectuosas. Estas han sido etiquetadas como chatarra. Dependiendo del resultado de la medición, el robot pone el componente en la posición del eje correcta. El programa del robot debe empezar con marcha/paro de la verificación de la producción. Basándose en el conocimiento adquirido (se refiere principalmente al ejemplo del capítulo 4.2.7) realizar las siguientes tareas.     

dibujar un diagrama de bloques del entorno de trabajo (en 2D o 3D) definir el procedimiento operativo del robot, definir los puntos de operación requeridos por el robot, dibujar un diagrama de flujo de las tareas a realizar crear un programa para las tareas a realizar (sintaxis ABB Rapid).

Solución: 

Diagrama de bloques del entorno de trabajo:









Entradas: Di_1

Marcha producción

Di_2

Marcha medición

Salidas: Do_1

Aceptar parada de producción

Do_2

Medición finalizada

Do_3

Eje 1 – 120 mm

Do_4

Eje 2 – 140 mm

Do_5

Eje 3 – 152 mm

Do_6

Chatarra (no necesaria)

Procedimiento operativo del robot: Get_a_shaft

El robot tomará un eje desde el almacén de ejes (con una pinza)

Shaft_placement_to_t he_measuring_system

El robot situará el eje en el sistema de medición

Shaft_1

Según el resultado de la medición el robot pondrá un eje en la posición Eje 1

Shaft_2

Según el resultado de la medición el robot pondrá un eje en la posición Eje 2

Shaft_3

Según el resultado de la medición el robot pondrá un eje en la posición Eje 3

Scrap

Según el resultado de la medición el robot pondrá un eje en la posición Chatarra

Grasp_shaft

El robot cerrará la pinza y cogerá un eje

Release_shaft

El robot abrirá la pinza y dejará un eje.

Puntos de operación del robot: Get_a_shaft_position

Posición en la que el robot cogerá un eje

Measuring_position

Posición para el eje en el sistema de medición

Shaft_1_position

Posición para ejes 1 (120 mm longitud)

Shaft_2_position

Posición para ejes 2 (140 mm longitud)

Shaft_3_position

Posición para ejes 3 (152 mm longitud)

Scrap_position

Posición para chatarra



Diagrama de flujo



Programa de ejemplo

Declaración de los datos del programa M MODULE Shafts CONST robtarget Get_a_shaft_position:=[[…]]; CONST robtarget Measuring_position:=[[…]]; CONST robtarget Shaft_1_position:=[[…]]; CONST robtarget Shaft_2_position:=[[…]]; CONST robtarget Shaft_3_position:=[[…]]; CONST robtarget Scrap_position:=[[…]]; PERS tooldata Gripper:= [[...]]; P Subrutinas con instrucciones R OC Grasp_shaft() “Close Gripper”; WaitTime 0.5; ENDPROC ; PROC Release_shaft() “Open Gripper”; ENDPROC PROC Get_a_shaft() MoveJ Get_a_shaft_position,v1000,z20,Gripper\wobj:= wobj0; MoveL Offs(Get_a_shaft_position,0, 0,-50),v100, fine, Gripper\wobj:= wobj0; Grasp_shaft; MoveL Get_a_shaft_position,v100,fine, Gripper\wobj:= wobj0; ENDPROC PROC Shaft_placement_to_the_measuring_system() MoveJ Measuring_position,v1000,z20,Gripper\wobj:= wobj0; MoveL Offs(Measuring_position,0, 0,-50),v100, fine, Gripper\wobj:= wobj0; Release_shaft; MoveL Measuring_position,v100,fine, Gripper\wobj:= wobj0; ENDPROC PROC Shaft_1() MoveL Measuring_position,v100,fine,Gripper\wobj:= wobj0; MoveL Offs(Measuring_position,0, 0,-50),v100, fine, Gripper\wobj:= wobj0; Grasp_shaft; MoveL Measuring_position,v100,fine, Gripper\wobj:= wobj0; MoveJ Shaft_1_position,v1000,z20,Gripper\wobj:= wobj0; MoveL Offs(Shaft_1_position,0, 0,-50),v100, fine, Gripper\wobj:= wobj0; Release_shaft; MoveL Shaft_1_position,v100,fine, Gripper\wobj:= wobj0; ENDPROC PROC Shaft_2() MoveL Measuring_position,v100,fine,Gripper\wobj:= wobj0; MoveL Offs(Measuring_position,0, 0,-50),v100, fine, Gripper\wobj:= wobj0; Grasp_shaft; MoveL Measuring_position,v100,fine, Gripper\wobj:= wobj0; MoveJ Shaft_2_position,v1000,z20,Gripper\wobj:= wobj0; MoveL Offs(Shaft_2_position,0, 0,-50),v100, fine, Gripper\wobj:= wobj0; Release_shaft; MoveL Shaft_2_position,v100,fine, Gripper\wobj:= wobj0; ENDPROC

PROC Shaft_3() MoveL Measuring_position,v100,fine,Gripper\wobj:= wobj0; MoveL Offs(Measuring_position,0, 0,-50),v100, fine, Gripper\wobj:= wobj0; Grasp_shaft; MoveL Measuring_position,v100,fine, Gripper\wobj:= wobj0; MoveJ Shaft_3_position,v1000,z20,Gripper\wobj:= wobj0; MoveL Offs(Shaft_3_position,0, 0,-50),v100, fine, Gripper\wobj:= wobj0; Release_shaft; MoveL Shaft_3_position,v100,fine, Gripper\wobj:= wobj0; ENDPROC PROC Scrap() MoveL Measuring_position,v100,fine,Gripper\wobj:= wobj0; MoveL Offs(Measuring_position,0, 0,-50),v100, fine, Gripper\wobj:= wobj0; Grasp_shaft; MoveL Measuring_position,v100,fine, Gripper\wobj:= wobj0; MoveJ Scrap_position,v1000,z20,Gripper\wobj:= wobj0; MoveL Offs(Scrap_position,0, 0,-50),v100, fine, Gripper\wobj:= wobj0; Release_shaft; MoveL Scrap_position,v100,fine, Gripper\wobj:= wobj0; ENDPROC P Rutina principal con instrucciones y llamadas a subrutinas R OC Main() IF Di_1=0 THEN Set Do_1; WaitUntil Di_1=1; Reset Do_1; ENDIF Get_a_shaft; Shaft_placement_to_the_measuring_system; Set Di_2; WaitUntil Do_2=1; Reset Di_2; IF Do_3=1 THEN Shaft_1; Reset Do_3; ELSE IF Do_4=1 THEN Shaft_2; Reset Do_4; ELSE IF Do_5=1 THEN Shaft_3; Reset Do_5; ELSE Scrap; ENDIF ENDIF ENDIF ENDPROC ENDMODULE

27.

Pregunta: Enumerar y describir las categorías de los elementos de los sistemas de control relacionados con la seguridad.

En la clasificación de los elementos de los sistemas de control relacionados con la seguridad, las categorías se definen en función a su resistencia al fallo, y consecuentemente, su comportamiento en caso de fallo. La clasificación está influenciada por el diseño estructural de los elementos, detección de fallos y/o la fiabilidad de los componentes utilizados. Cada categoría es asignada a uno de estos cinco niveles, conocidos como categorías B, 1, 2, 3 y 4. Categoría B - es la categoría básica. Los elementos del sistema de control relacionados con la seguridad deben ser diseñados, construidos, seleccionados, montados y combinados para cumplir con las normas pertinentes y, cuando se aplican normas básicas de seguridad para usos específicos, para resistir: - el esfuerzo de operación previsto (por ejemplo, la frecuencia de conmutación); - el impacto del material trabajado (por ejemplo, el recubrimiento en un entorno de trabajo robotizado); - otros efectos externos relevantes (por ejemplo, vibraciones mecánicas o fallos de suministro de energía). Los sistemas de categoría B no tienen cobertura de diagnóstico, por lo cual la aparición de un fallo puede dar lugar a la pérdida de la función de seguridad.

La figura anterior muestra la arquitectura del conjunto para la categoría B, donde: im – representa los instrumentos de interconexión mutua I – ilustra el dispositivo de entrada (por ejemplo, sensor de posición) L – representa los circuitos lógicos del sistema de control O – describe el dispositivo de salida (por ejemplo, el contactor principal) Categoría 1 – es una categoría con una mejor resistencia contra los fallos, alcanzada principalmente por la selección y uso de los componentes. Para esta categoría se aplican los mismos requisitos que para la categoría B . Además, los elementos relacionados con la seguridad de un sistema de control de la categoría 1 deberán estar diseñados y construidos utilizando componentes con principios de seguridad contrastados. Para ser considerado como contrastado, un componente debe cumplir con uno de los siguientes requisitos:: - que ha sido ampliamente utilizado en el pasado en casos similares con resultados satisfactorios - que ha sido construido y certificado según principios que aseguran su idoneidad y fiabilidad para su uso en seguridad. La arquitectura del conjunto de la categoría 1 es la misma que en la categoría B. En un sistema de categoría 1, no existe tampoco cobertura de diagnóstico, con lo que la aparición de un fallo puede dar lugar a la pérdida de la función de seguridad. .

Categoría 2 – es una categoría con una estructura de los elementos del sistema de control relacionados con la seguridad mejorada, incluyendo la función de control periódico a intervalos apropiados. Junto a esto, esta categoría también tiene que cumplir con los requisitos de la categoría B. El inicio del control periódico puede ser automático, y debe: - permitir la operación cuando no se han detectado fallos o - crear un salida que inicia un procedimiento de control adecuado cuando se detecta un fallo. La salida debe iniciar prioritariamente el modo seguro. Si esto no fuera factible, debe, al menos, dar una señal de peligro.

La figura anterior muestra la arquitectura del conjunto para la categoría 2, donde: im – representa los instrumentos de interconexión mutua I – ilustra el dispositivo de entrada (sensor de posición, por ejemplo) L – representa los circuitos lógicos del sistema de control m – simboliza la vigilancia (monitorización) O – describe el dispositivo de salida (por ejemplo, el contactor principal) TE – es un dispositivo de prueba (testeo) OTE – simboliza la salida del dispositivo de prueba El comportamiento de un sistema de categoría 2 permite: - la ocurrencia de fallos que dan lugar a la pérdida de la función de seguridad entre los controles; - el control para detectar la pérdida de función de seguridad. Categoría 3 – los elementos del sistema de control relacionados con la seguridad de la categoría 3 deben ser diseñados para evitar que un único fallo en cualquiera de esos elementos pueda causar una pérdida de la función de seguridad. Siempre que sea razonablemente posible, un único fallo será detectado antes de / en la siguiente solicitación de la función de seguridad.

La figura anterior muestra la arquitectura del conjunto de la categoría 3, en donde: im – representa los instrumentos de interconexión mutua I1, I2 – ilustra el dispositivo de entrada (por ejemplo, sensores) c – representa la vigilancia (monitorización) cruzada L1, L2 – muestra circuitos lógicos separados m – simboliza la vigilancia (monitorización) O1, O2 – describe el dispositivo de salida (por ejemplo, el contactor principal) TE – es un dispositivo de prueba (testeo) OTE – simboliza la salida del dispositivo de prueba (testeo) El comportamiento de un sistema de categoría 3 permite: - asegurar siempre la función de seguridad en caso de que ocurra un único fallo; - detectar algunos, pero no todos los fallos; - evitar la acumulación de fallos no detectados que lleven a la pérdida de la función de seguridad. Categoría 4 – los elementos del sistema de control relacionados con la seguridad de la categoría 4 deben ser diseñados para evitar que un único fallo en cualquiera de esos elementos pueda causar una pérdida de la función de seguridad y asegurar la detección de un fallo antes de / en la siguiente solicitación de la función de seguridad, es decir, inmediatamente al principio o al final del ciclo de funcionamiento de la máquina. Si la detección no es posible, la acumulación de errores no detectados no dará lugar a la pérdida de la función de seguridad. La arquitectura del conjunto de la categoría 4 es la misma que en la categoría 3. La diferencia entre las categorías 3 y 4 es una mayor tasa de cobertura de diagnóstico y el uso de componentes con mayor fiabilidad y durabilidad en el caso de la categoría 4. El comportamiento de un sistema de categoría 4 permite: - asegurar siempre la función de seguridad en caso de que ocurra un solo fallo; - los fallos se han detectado con tiempo suficiente para evitar la pérdida de la función de seguridad; - se ha considerado la acumulación de fallos no detectados .

28.

Pregunta: ¿A qué categoría corresponde la arquitectura mostrada en la figura?

La arquitectura mostrada en la figura anterior coincide con la arquitectura del conjunto de la categoría 2. Este tipo de arquitectura incluye el control periódico de la función en intervalos apropiados. La iniciación del control periódico puede ser automática, y debe: - permitir la operación cuando no se han detectado fallos o - crear una salida, que inicia un procedimiento de control adecuado, cuando se detecta un fallo. El comportamiento de un sistema de categoría 2 permite: - la ocurrencia de fallos que pueden dar lugar a la pérdida de la función de seguridad entre controles; - el control para detectar la pérdida de la función de seguridad. 29.

Pregunta: Si un entorno de trabajo robotizado es salvaguardado por medio de las barreras sólidas requeridas y un número suficiente de sensores de seguridad vigilando todos los posibles accesos, ¿debe aún ser equipado con un pulsador de emergencia de seguridad?

SI. 30.

Pregunta: ¿A qué distancia de seguridad S desde el área de peligro debe situarse una barrera fotoeléctrica de seguridad, si el tiempo para detener movimientos peligrosos es T=0,5s?

S = (Vo * T) + C Vo=1600mm (especificado en EN 999) T= 0,5s C = 850mm (especificado en EN 999) S=(1600*0,5)+850 S=1650mm

31.

Pregunta: ¿Qué color debe utilizarse para el pulsador de parada de emergencia? ¿y su fondo?

El pulsador de parada de emergencia es de color rojo, el fondo es amarillo. 32.

Pregunta: Explique el significado de la concepto de "barrera fotoeléctrica de seguridad"

Este concepto representa una cortina de luz de seguridad mediante la transmisión de un haz de luz. El transmisor y el receptor se encuentran en una carcasa común y un vidrio reflectante se utiliza para reflejar el haz. 33.

Pregunta: Explicar el significado de la noción de "cortina de luz unidireccional"

Este concepto representa una cortina de luz de seguridad mediante la transmisión de un haz de luz. El transmisor y el receptor se sitúan en lados opuestos, es decir, tanto el transmisor como el receptor tienen su propia carcasa separada. 34.

Pregunta: ¿De qué resolución máxima han de ser las barreras fotoeléctricas para impedir la introducción de los dedos del operador en el espacio protegido?

Barreras fotoeléctricas con una resolución de 14 ó 20 mm. 35.

Pregunta: ¿De qué resolución máxima han de ser las barreras fotoeléctricas para impedir la introducción de la mano del operador en el espacio protegido?

Barreras fotoeléctricas con una resolución de 30 ó 50 mm. 36.

Pregunta: ¿De qué resolución máxima han de ser las barreras fotoeléctricas para vigilar el acceso de personas en el espacio protegido?

Barreras fotoeléctricas con una resolución de 100 mm ó mayor.

37.

Pregunta: ¿A qué distancia mínima desde el espacio peligroso debe ser colocada una barrera física, si el espacio puede ser accedido por encima de la barrera (ver foto)? La altura de la barrera es de 1000 mm y la altura del espacio peligroso es 1000mm.

La distancia mínima de seguridad puede ser definida sobre la base de la norma ČSN EN 294. Si el nivel de peligro existente en la zona peligrosa es bajo, la distancia mínima será de 1400mm. Si el nivel de peligro existente en la zona peligrosa es alto, el espacio mínimo será de 1500mm. 38.

Pregunta: ¿A qué distancia mínima desde la zona de peligro debe ponerse la barrera física si el espacio puede ser accedido a través de la barrera (ver foto)?La altura de la barrera es de 1000 mm y la altura de la zona peligrosa es de 1000mm.

La distancia mínima de seguridad puede ser definida sobre la base de la norma ČSN EN 294. Para un agujero en el rango de 40 a 120 mm, la distancia de seguridad mínima es de 850 mm.

39.

Pregunta: ¿A qué distancia mínima desde la zona de peligro debe ponerse la barrera física, si la zona puede ser accedida a través de la barrera con los miembros inferiores (ver foto)? La altura de la construcción de seguridad es de 450 mm.

La distancia mínima de seguridad puede ser definida sobre la base de la norma ČSN EN 811. Para una altura de la construcción de seguridad dentro del rango de 400 a 600 mm y el caso del tipo de acceso expuesto en la foto anterior, la distancia de seguridad mínima es de 800 mm. 40.

Pregunta: Listar los requisitos para los componentes de la unidad de alimentación de potencia.

Entre dichos componentes se pueden citar por ejemplo, el árbol de transmisión, la correa de transmisión y otros tipos de engranajes de transmisión. Los riesgos que pueden ser causados por estos componentes deben ser prevenidos por medio de una cubierta de protección bien fija o bien móvil. La cubierta de protección móvil debe bloquear los movimientos peligrosos mediante la prevención antes de que los peligros surjan. 41.

Pregunta: Listar los requisitos para la función de parada de Emergencia.

Cada puesto que permita la puesta en marcha del robot o el inicio de cualquier otra situación de peligro, debe contar con la opción de control manual de la función de parada de emergencia, que:  debe funcionar como una parada de categoría 0 o como una parada de categoría 1 (la selección de la categoría de parada de emergencia depende de los resultados de la evaluación de riesgos);  debe ser superior a todas las demás funciones y actividades en todos los regímenes (tiene prioridad más alta);  permite la parada en caso de cualquier peligro;  desconecta el suministro de energía a todas las unidades de robot (parada de categoría 0), o debe ser operado en una manera que permite detener el movimiento peligroso tan pronto como sea posible (parada de categoría 1) sin permitir que surjan otros riesgos;

 donde se utiliza más de una unidad de control , las órdenes de parada de emergencia eficaz debe ser dada por cualquier unidad de control  deberá eliminar cualquier otro peligro resultante de operar el robot;  permanecerá activa hasta el momento en que se lleve a cabo el restablecimiento (reset) y  el restablecimiento (reset) debe ser realizado exclusivamente de forma manual y no produce un reinicio del sistema, sólo lo permite. 42.

Pregunta: Listar los requisitos para velocidad reducida.

Si se elige la operación con velocidad reducida , la velocidad de la brida de fijación del actuador final y del punto de referencia del objeto manipulado no debe exceder de 250 mm / seg. El control a velocidad reducida deberá estar construido y llevado a cabo de tal manera que, en caso de cualquier defecto racionalmente esperable (función incorrecta), esta velocidad no sea sobrepasada. 43.

Pregunta: ¿Está el entorno de trabajo robotizado mostrado en la imagen adecuadamente protegido? Si no, ¿qué cambios deben aplicarse para obtener la máxima protección?

La puerta de atrás no está salvaguardada. Tiene que ser equipada con un sensor de puerta de seguridad.

44.

Pregunta: ¿Con qué más se debe equipar el entorno de trabajo robotizado de la imagen con el fin de cumplir con las normas de seguridad?

No existe ningún botón de parada de seguridad en el entorno de trabajo robotizado. Cada posible entrada debe estar equipada con un botón de parada de seguridad. 45.

Pregunta: Listar los requisitos para el suministro de energía.

El equipamiento del robot debe permitir que cada una de sus fuentes de alimentación peligrosas (por ejemplo, eléctrica, mecánica, hidráulica, neumática, etc.) pueda ser desconectada, generando un bloqueo del interruptor de salida o cualquier otra forma de bloqueo de seguridad. 46.

Pregunta: ¿Qué sensores de seguridad pueden ser utilizados para la salvaguardia de las entradas de los espacios individuales de trabajo 1 y 2?

- La primera opción es usar un escáner láser de seguridad común, que ha sido programado por separado, tanto para el espacio 1 como para el espacio 2. - Como alternativa, se pueden utilizar dos barreras fotoeléctricas de seguridad (para cada espacio se utiliza una barrera fotoeléctrica independiente) - Otra opción sería utilizar alfombras de seguridad (una alfombra de seguridad independiente para cada espacio) 47.

Pregunta: Listar los requisitos para energía acumulada.

El operador del robot (ajustador, trabajador de mantenimiento) debe disponer de medios que permitan una liberación controlada de la energía acumulada. Cada fuente de energía acumulada (por ejemplo, aire comprimido / cilindro de almacenamiento de líquidos, condensador, batería, resorte, volante de inercia) debe estar provisto de una etiqueta de seguridad apropiada.

48.

Pregunta: Listar los requisitos para los elementos de control.

La construcción y el diseño de los elementos de control deben ser capaces de prevenir la manipulación no intencionada (con un interruptor de bloqueo por llave o botón cubierto). El estado de los elementos de control debe estar claramente indicado (por ejemplo, suministro de energía en marcha "on", detección de error, funcionamiento automático) y estará descrito de una manera que permite visualizar claramente su función. La construcción y el diseño del sistema operativo de un robot debe garantizar que, en caso de que el robot es operado por un dispositivo de programación (panel),se evita su activación o cambio en la selección de los controles locales desde cualquier otra fuente (por ejemplo, un segundo panel) 49.

Pregunta: Listar los requisitos para casos de interrupción o fluctuación del suministro de energía.

La construcción y el diseño de robots y actuadores finales no puede permitir que una interrupción o variación de la alimentación de energía eléctrica, hidráulica, neumática o vacío pueda generar una situación peligrosa. Elementos mecánicos independientes de la fuente de alimentación (por ejemplo, resortes) deben ser empleado para sujetar el objeto manipulado y, cuando sea posible, la alimentación será utilizada sólo para liberar el objeto manipulado. Cuando esto no sea posible, la posibilidad de situaciones de riesgo debe ser evitada por otros medios de protección de seguridad (bloqueo hidráulico, acumuladores de energía, etc.). La restauración (reset) de la fuente de alimentación no implicará un movimiento automático de un robot o de su actuador. 50.

Pregunta: Lista de requisitos para la parada de seguridad.

El robot debe tener al menos un circuito de corte de seguridad (categoría de parada 0 o 1) garantizando la conexión con los sistemas externos de protección, donde: - La parada de categoría 0, representa una parada del robot en la que el suministro de la energía para controlar los elementos del robot se elimina inmediatamente (la llamada parada no controlada) y - La parada de categoría 1 representa una parada controlada del robot, donde los elementos de control del robot se alimentan con energía para llegar a la parada (después de la parada, se elimina el suministro de energía). Tras la activación del dispositivo de protección externa, el circuito de corte de seguridad debe iniciar una parada de todos los movimientos del robot, la supresión del suministro de energía a todas las unidades y evitar que puedan surgir otras situaciones peligrosas derivadas del control del sistema hasta la parada. La parada se puede iniciar manualmente o con la ayuda de la lógica de control. 51.

Pregunta: Listar los requisitos para los equipos eléctricos.

La construcción y el diseño de los equipos eléctricos del robot debe cumplir con los requisitos correspondientes a IEC 60204-1. Dicha norma especifica los requisitos y las instrucciones para el equipo eléctrico de las máquinas, centrándose en la seguridad

del personal y las propiedades, la consistencia en la reacción de la señal de control y facilidad de mantenimiento. 52.

Pregunta: Explicar el concepto de "daño".

Harm is physical injury or medical case, damage to property or farm animals. 53.

Pregunta: Explicar el concepto de "peligro".

Peligro es la potencial generación de daño (lesión). 54.

Pregunta: Explicar el concepto de "riesgo".

El riesgo es la combinación de la probabilidad de ocurrencia de un daño (accidente) y su gravedad. 55.

Pregunta: Explicar el concepto de "actuador final".

El actuador final es un dispositivo especialmente fabricado para ser conectado a una interfaz mecánica, que permite al robot llevar a cabo su función. 56.

Pregunta: Explicar el concepto de "sistema robotizado".

Un sistema robotizado (sistema de robot industrial) es un sistema que incluye a un robot, un actuador final (actuadores finales) y el equipamiento, dispositivo o sensores necesarios por el robot para realizar su función 57.

Pregunta: Explicar el concepto de "espacio máximo".

Espacio máximo es el espacio que comprende las partes móviles de los robots especificadas por el fabricante, y, además, el espacio que comprende el actuador final y la pieza de trabajo 58.

Pregunta: Explicar el concepto de "espacio restringido".

Espacio restringido es una parte del espacio máximo limitada por medios restrictivos, que establecen límites que no deben ser superados 59.

Pregunta: Explicar el concepto de "espacio de maniobra".

Espacio de maniobra (espacio de funcionamiento) es la parte del espacio restringido, donde se ejecutan todos los movimientos ordenados desde el programa de usuario. 60.

Pregunta: Explicar el concepto de "uso previsto de un robot".

El uso previsto de un robot es el uso de un robot en el cumplimiento de la información que se indica en las instrucciones de uso.