Nombre del Robot: X-Laws
El diseño de este manipulador es para llevar acabo aplicaciones aplicaciones de proceso de pintado de los automóviles automóviles de manera precisa, eficiente y rápida, para lograr una mejor calidad en esta aplicasion Morfología
Sistema de control El control del robot es a través de una tarjeta para el control de motores a pasos. Esta tarjeta cuenta con un microprocesador de la marca ATMEL (AT89C52 de 8 bits) y con un programa que se encarga de enviar la secuencia necesaria para hacer girar los motores a pasos. El programase realizó utilizando la aplicación AVR STUDIO, tanto para su compilación, como para su programación Diseño de potencia La etapa de potencia está formada por transistores de potencia de tipo NPN. Estos transistores se utilizan para amplificar las señales provenientes de la microcomputadora y que están conectadas conec tadas a los motores a pasos. Este tipo de arreglo permite activar las bobinas de los motores a pasos y proteger a la microcomputadora. Capacidad de carga Robots de gran capacidad: 50 – 100 kg Robots de capacidad mediana: 5 – 10 kg Robots de pequeña capacidad: 100s gramos Usualmente, el robot viene sin efector efector final así que para saber el peso de los objetos manipulables, se debe deducir el peso del efector final.
Diseño geométrico Para cumplir con el requisito de poco peso, se trabaja con aluminio como material principal del cuerpo del robot manipulador. Para simplificar el proceso de fabricación y diseño, se utiliza un perfil comercial cuadrado cu adrado de aluminio de 76,2 mm (3 pulgadas) de lado y 2 mm de espesor. Luego a los eslabones 1 y 2 se les colocan extensiones hechas de chapa de aluminio de 3 mm de espesor, espesor , con el fin de crear los puntos de unión entre los eslabones. A los eslabones 2 y 3 se les recorta un pedazo de pared para permitir un rango más amplio de movimiento.
Numero de grados de libertad y por qué esa cantidad
6 de grados de libertad porque el robot realizara aplicaciones de 1. El primer grado de libertad, permite que el manipulador gire sobre su base. 2. El segundo grado de libertad, permite que el brazo del robot se desplace arriba y abajo con un movimiento de rotación en su base. Este eje soporta todo el peso del manipulador robótico. 3. El tercer grado de libertad, funciona de la misma manera que el eje número dos, con la diferencia de que sólo se mueve una parte del brazo, utilizándose un mecanismo idéntico al del eje dos e inclusive va en el mismo eje. 4. Cuarto grado de libertad, le permite al robot tener un giro de un eslabón anterior a la muñeca. 5. El grado de libertad número cinco permite que la muñeca tenga un movimiento similar al de la mano humana. 6. El grado de libertad número seis permite que la muñeca tenga una rotación en ambos sentidos en cualquier punto. Eslabones
Eslabón de aluminio con un peso de especifico de 2702 kg/m 3 de los eslabones 2, 3 longitud de 0.559 m, otro eslabón de 0.254 Articulaciones
4 Prismática Lineal: junta en la que el eslabón se apoya en un deslizador lineal. Actúa linealmente mediante los tornillos sinfín de los motores, o los cilindros. 2 Rotacional: junta giratoria a menudo manejada por los motores eléctricos y las transmisiones, o por los cilindros hidráulicos y palancas.
Actuadores
Los tipos de actuadores que se utilizaran para lograr el movimiento deseado de los últimos dos grados de libertad del robot se seleccionó un actuador rotativo de tipo neumático modelo CRB1BW20-270 de la marca SMC para ambos grados de libertad.
A continuación se muestran algunas las especificaciones del actuador
Ángulo de rotación: 270° Tipo de fluido: aire Presión de prueba (kgf/cm2): 10.5
Rango operativo de presión (kgf/cm2): 1.5 ~ 7 Rango de velocidad de giro (s/90°): 0.03 ~ 0.3 Temperatura de operación: 5 ~ 60 °C Volumen (cm3): 7.9 Peso (gf): 103 Tipo de trasmisión
Transmisión de Movimiento Circular
En este caso, el tipo de movimiento que tiene el elemento de entrada del mecanismo (elemento motriz) coincide con el tipo de movimiento que tiene el elemento de salida (elemento conducido). Los mecanismos de transmisión pueden ser, a su vez, agrupados en dos grandes grupos: Mecanismos de transmisión circular: En este caso, el elemento de entrada y el elemento de salida tienen movimiento circular. Ejemplo: Los sistemas de engranajes. Accionamiento directo
En el accionamiento directo el eje del actuador Porque este estos se conectan de forma directa a la articulación. Ventajas
•Posicionamiento rápido y preciso pues evitan los rozamientos de
transmisiones y reductores.
•Mayor control del sistema a costa de una mayor complejidad •Simplifican el sistema mecánico al eliminarse el reductor
Inconvenientes •Tipo de motor a emplear ya que necesitamos un par elevado a bajas revoluciones
manteniendo la mayor rigidez posible, que encarecen el sistema. Suelen ser del tipo SCARA. Efecto final Piezas circulares. Al primer tipo se le denomina pinza externa y al segundo pinza interna.
En la conexión de esta pinza, las herramientas son los efectores finales diseñados para realizar el trabajo sobre la pieza mejor de lo que lo haría solamente la pinza.
