UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS - ESPE
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÌA Y MECÀNICA
INGENIERÌA NE MECATRÒNICA
ROBÒTICA INDUSTRIAL
INFORMES DE LABORATORIO 1 Y 2
CARLOS E. CÀCERES CASTRO
SANGOLQUI, 30 DE ABRIL DE 2014
Práctica de Laboratorio 1:
Descripción Mecánica del Robot
Actividades realizadas en el laboratorio En esta práctica se pudo apreciar generalidades acerca de los robots KUKA KR5 y KR16 instalados en el laboratorio de Robótica de la ESPE. Los robots KUKA son originarios de Alemania y su versatilidad y aplicación industrial ha hecho que se posicione como una de las grandes empresas de robótica en el mundo. Dentro del laboratorio se han realizado aplicaciones referentes a soldadura de arco y paletizado de piezas. La identificación de cada robot KUKA se determina por su nombre KR (KUKA Robot) y el número de serie implica la carga nominal que puede soportar; por ejemplo el robot KR 16 soporta 16 Kg máximo. Con respecto a características mecánicas se explicó acerca de los grados de libertad que tiene cada brazo robótico, depende del número de articulaciones o el número de servomotores ubicados en el robot (6 grados de libertad). Los motores y su movimiento se controlan desde un armario que contiene los drivers y una interfaz gráfica para el usuario. En cuanto al montaje, los robots tienen un área de acción que puede ir debajo de su base, por lo tanto se recomienda ubicar a una altura determinada sobre el piso para evitar choques. Con respecto a seguridad industrial, se debe tomar en cuenta el área de acción del robot para evitar cualquier accidente con el operario, el cual se debe ubicar fuera de esta área. Como una norma adicional de seguridad el robot cuenta con topes mecánicos y sensores que determinan el ángulo máximo de giro de cada motor, además se cuenta con sensores de corriente cuando el robot está expuesto a un alto torque y evita que se pueda dañar. Los movimientos de robot se realizaron utilizando la interfaz gráfica de modo que se utilizo el control remoto. Para iniciar el movimiento se debe destrabar el botón de emergencia y tener presionado el botón del hombre muerto en posición media. Se puede seleccionar las coordenadas de movimiento (del Eje, Universales, Herramienta) mediante el menú de opciones. Se puede modificar la velocidad de giro incrementando o disminuyendo el porcentaje de movimiento. Se puede controlar los movimientos del robot mediante el mouse (tira y empuja) o con las teclas de movimiento positivo o negativo.
Rangos de movimiento del robot.
Cuestionario Consulte aplicaciones industriales de los robots KUKA KR5 y KR 16. El coherente perfeccionamiento de la técnica de robot y control ha hecho posible que la robótica se implante en los mercados más diversos. Los robots cooperantes contribuyen cada vez más a alcanzar una mayor optimización y flexibilidad en la fabricación de vehículos, y no sólo en la industria del automóvil. En estos casos varios robots trabajan simultáneamente con el objetivo, por ejemplo, de manipular piezas conjuntamente y reducir así los tiempos de los ciclos, o bien para compartir cargas pesadas. Otro nuevo concepto tiene como meta perfeccionar la colaboración entre el hombre y el robot en zonas de trabajo solapadas con el fin de obtener un óptimo grado de automatización. Los paquetes funcionales que se han ido creando desempeñan cada vez un papel más decisivo. En la industria general, el negocio fuera del sector del automóvil, los nuevos desarrollos van dirigidos sobre todo a nuevos mercados, en especial a la logística, el plástico, el procesamiento de metales, la fundición, la tecnología médica o el entretenimiento. Estos nuevos paquetes funcionales conquistan nuevas áreas de aplicación para la robótica de KUKA. En esta línea, la logística (paletizar, despaletizar), la gestión de equipajes en aeropuertos, las tareas de manipulación en procesos de plegado o el muñeco de pruebas „Occubot“ constituyen el centro
de atención. Los robots KUKA también se utilizan en la industria alimentaria. Ayudan tanto a las personas como a las maquinarias de forma fiable cuando hay que gestionar tareas como por ejemplo cargar y descargar máquinas de embalaje, cortar carne, paletizar y apilar y en el control de calidad. Los robots se pueden aplicar junto a las maquinas de fundición, dentro y encima de las mismas. Son resistentes al calor y la suciedad. Los robots KUKA también se aplican en los procesos de la producción de transformación como por ejemplo el desbarbado, raspado o taladrado. así como en los procesos de control de calidad.
Conclusiones -
Se debe seleccionar el robot adecuado correspondiente a la aplicación, debido a que no todos los robots tienen la misma capacidad de carga.
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Los robots se pueden adecuar con distintos tipos de herramientas tales como puntas de soldadura o grippers para el agarre de objetos.
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Los robots KUKA son bienes de inversión porque son aplicables en una gran variedad de aplicaciones: manipular, apilar, comprobar, pulir o afilar. Respaldados por las nuevas tecnologías en sensores, hoy en día l os robots tienen aplicaciones impensables hasta el momento.
Recomendaciones -
Se recomienda seguir todas las normas de seguridad dentro del laboratorio y especialmente al manejar el robot.
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Se debe indicar la zona de acción del robot para evitar accidentes con el operario.
Bibliografía -
KUKA Robot Group. Obtenido de: http://www.kuka-robotics.com/es/company/group/
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Aguirre Patricio, Manual para inexpertos, Universidad de Chile, Ingeniería Eléctrica, 2005.
Practica de Laboratorio 2: Características Mecánicas del Robot Actividades realizadas en el laboratorio Es esta práctica nos familiarizamos con el manejo de la interfaz grafic a por medio del control manual y los distintos movimientos del robot KUKA KR5ARC. Se pueden cambiar los ejes de coordenadas de movimientos mediante la interfaz, estos pueden ser coo rdenadas de eje, universales y de herramienta. En el modo de operación dominante, se pueden efectuar dos tipos de movimientos: traslacional (x, y, z) y rotacional (ángulos A, B, C con respecto a los ejes z, y, x respectivamente). Se pueden efectuar los movimientos con las teclas incrementales posicionadas en el control manual, o con el mouse 3D teach pendant.
La manera en que se desplaza el robot depende de la posició n de referencia en que este programado, por ejemplo en la práctica el operario debía estar frente al robot para realizar la manipulación; esto se puede cambiar en el menú de opciones de la interfaz.
Cuestionario Consultar la distribución de carga para los robots KR16 y KR5ARC, para aplicaciones de paletizado y sistemas de soldadura, respectivamente. Los robots KUKA para paletizado concentran la carga en el servomotor A6, y dependiendo de la capacidad del robot la carga máxima puede ser 5 o 16 Kg. Para la soldadura al arco: el KR 16. Este robot ofrece algunas características particulares. Por ejemplo, la abertura de 58 mm en el brazo y en la muñeca permite una instalación protegida del paquete de tubos para la soldadura al arco en el brazo. De esta manera, no sólo se resguarda el paquete de tubos contra acciones mecánicas, sino también se evita el movimiento de látigo indeseado al cambiar la posición del robot. Son posibles paquetes de tubos de torsión y también paquetes de tubos para soldadura al arco de rotación sin fin. Para el usuario, este principio se traduce no sólo en un acceso a los componentes mejorado y un paquete de tubos protegido de forma óptima, sino también una programación offline más sencilla. El KR 5 arc complementa la gama de robots KUKA hacia abajo. Con su carga de 5 kg, es ideal para las tareas de soldadura al arco estándar. Independientemente de si está montado sobre el suelo o en el techo, el KR 5 arc realiza sus tareas siempre de manera fiable.
Conclusiones -
Se puede cambiar las coordenadas de movimiento del robot mediante la i nterfaz gráfica.
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Existen dos maneras de ejecutar el movimiento del robot, una de ellas es con las teclas incrementales situadas en el control manual y otra es con el mouse 3D.
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Se debe seleccionar adecuadamente las cargas según la aplicación para no forzar a los motores del robot.
Recomendaciones -
Se debe tener claro el sentido de los ejes de movimiento para evitar choques y accidentes en el laboratorio.
Bibliografía -
KUKA Robots Industriales, http://www.kukarobotics.com/es/products/industrial_robots/low/kr16_2/start.htm
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KUKA Robot de Soldadura http://www.logismarket.com.mx/kuka/robot-desoldadura/1216407211-1233048773-p.html
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