Tutorial 1 (comunicación de lab view con solidworks)

COMUNICACIÓN DE LABVIEW CON
SOLIDWORKS
TUTORIAL 1

CREADO POR: LUIS MIGUEL ZABALA GUALTERO 1
TUTORIAL 1: COMUNICACIÓN DE LABVIEW CON SOLIDWORKS
CREADO POR:
ING. LUIS MIGUEL ZABALA GUALTERO
INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY
CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN MECATRONICA AUTOMOTRIZ
MAESTRÍA EN INGENIERÍA AUTOMOTRIZ
TOLUCA, ESTADO DE MÉXICO
AGOSTO, 2016

TABLA DE CONTENIDO
REQUERIMIENTOS................................................................................................ 3
CONFIGURACIÓN DEL ENSAMBLE CAD EN SOLIDWORKS.............................. 4
COMUNICACIÓN CON LabVIEW........................................................................... 8
Configuración del proyecto en LabVIEW ............................................................. 8
Programación en LabVIEW para mover la barra del ensamble de SolidWorks . 13
EJECUCIÓN DEL PROGRAMA............................................................................ 20
MODIFICACIÓN DE PROGRAMA PARA MOVIMIENTO INDEFINIDO................ 24
Ejecución del programa corregido...................................................................... 27
CONFIGURACIÓN DEL ENSAMBLE CAD EN SOLIDWORKS USANDO MOTOR LINEAL........ 29

REQUERIMIENTOS
Para la iniciar con el tutorial es necesario que el computador cuente con unos
programas instalados y algunos módulos respectivos, los cuales son:
 SolidWorks
 SolidWorks Simulation
 LabVIEW
 NI Real Time
 NI SoftMotion
Todos los archivos para realizar el tutorial serán proporcionados por el instructor.

CONFIGURACIÓN DEL ENSAMBLE CAD EN SOLIDWORKS
Para empezar con el ejercicio es fundamental tener un diseño en CAD ensamblado,
para poner en marcha el tutorial. En este caso, tenemos una barra con un grado de
libertad, por lo que solo necesitamos un motor rotacional (un servomotor). La figura
muestra el ensamble de la base, la barra y los finales de carrera.
Ya con el CAD es necesario realizar los siguientes pasos:
1. Ir a complementos en la barra de herramientas.
2. Ya en el menú de completos, seleccionar “SOLIDWORKS Motion” y
“SOLIDWORKS Simulation”. Es necesario que las dos casillas se encuentren

seleccionadas para que cuando se vuelva a iniciar SolidWorks estos
complementos inicien con el software.
3. Seleccionamos “Estudio de movimiento” en la parte inferior del software.
4. En el tipo de estudio de movimiento seleccionamos “Análisis de movimiento”.

5. En la barra de operación del estudio de movimiento seleccionamos un motor
rotatorio y lo ubicamos en la barra que se va mover.
6. En las operaciones del motor, nos ubicamos en “Movimiento” y seleccionamos
Distancia.
Esto lo realizamos, porque vamos a usar la opción de movimiento absoluto del
módulo de Motion en LabView, ya que se facilitará la precisión de los
movimientos del CAD.

7. Damos unos valores aleatorios, por ejemplo “60°” y un estudio de 0 a 5
segundos, los valores no son muy importantes, ya que con LabView se
programará las presiones. Aceptamos los cambios.
8. Por último, damos clic en calcular (esta opción se encuentra al lado del tipo de
estudio).
SolidWorks calculara los movimientos en un tiempo de 0 a 5 segundos, para
que la barra recorra esto en ese tiempo.

COMUNICACIÓN CON LabVIEW
Con el ensamble creado en SolidWorks, comenzaremos la comunicación directa
con LabVIEW, en este tutorial estaremos usando LabVIEW 2015 de 32 bits, sin
embargo, en cualquier versión de LabVIEW de 32 bits es igual, las versiones de 64
bits no se pueden usar, ya que LabVIEW no comercializa los módulos que
necesitamos en esta.
Configuración del proyecto en LabVIEW
1. Abrimos LabVIEW sin cerrar el ensamble de SolidWorks.
2. Creamos un nuevo proyecto, seleccionamos “Blank Project” y damos clic en
“finish”.
3. En el nuevo proyecto aparece “My Computer” que son los archivos que estaré
usando para la programación. Damos clic derecho en “My Computer”, en Nuevo
seleccionamos “SolidWorks Assembly” y damos clic en OK.

Aquí LabVIEW importa el ensamble desde la dirección donde se encuentra
guardada.

4. Nos aparece un nuevo archivo de SolidWorks con el nombre del ensamble,
damos clic derecho a este y seleccionamos propiedades.
En las propiedades solo vamos a cambiar el tamaño máximo del paso a 0.001
segundos, esto se hace para que el software calcule las lecturas de la animación
el ensamble entre 1 x 10-8 a 0.01 segundos. Y damos clic en OK.

5. Damos clic derecho en “My Computer”, seleccionamos nuevo y damos clic en
“SoftMotion Axis”.
Aquí vamos agregar los motores que se están usando en el estudio de
movimiento de SolidWorks, para agregar los motores, solo damos clic en “Add
New Axis”. En nuestro caso, solo damos un clic ya que solo hay un motor en el
ensamble. Y damos clic en OK.

6. Es necesario activar el controlador del motor, para ello damos clic derecho en
el nuevo motor agregado (Axis 1), que se encuentra en el árbol de “My
Computer” y abrimos propiedades.
En la configuración del motor habilitamos el driver, dando check en “Enable
Drive on Transition to Active Mode”. Y clic en OK.

7. Por último, vamos a las propiedades de “My Computer” dando clic derecho
sobre este y clic en propiedades. En las propiedades, damos check en “Start
Scan Engine on Deploy”. Y clic en OK.
Programación en LabVIEW para mover la barra del ensamble de
SolidWorks
1. Creamos un nuevo proyecto dando clic derecho sobre “My Computer”,
seleccionamos nuevo VI.

2. En el diagrama de bloques agregamos un ciclo While para que haga
indefinidamente lecturas del movimiento. Esto lo hacemos dando clic derecho
en la parte blanca de diagrama de bloques y seleccionando Structures.
Y creamos un control para detener el ciclo.

3. Ya con el ciclo While, agregamos un Straight-Line Move del módulo de
SoftMotion. Para esto, damos clic derecho en una zona blanca del diagrama de
bloques y seleccionamos “Vision and Motion”, luego NI SoftMotion, Advance,
Funtion Blocks y damos clic en Line.
Es probable que aparezca como método relativo y es necesario cambiarlo a
absoluto, para esto, damos clic derecho sobre este y seleccionamos el método
absoluto.
4. Cambiamos las propiedades del bloque, ya que solo vamos a utilizar la posición
en este ejercicio. Para esto, damos clic derecho sobre el bloque y
seleccionamos las propiedades, aquí deseleccionamos aceleración y velocidad.
Damos clic en OK.

5. Cerramos el registro del clico While con el “Straigh-Line Move” para que en cada
iteración el software actualice los datos de la posición. Para esto, damos clic en
“error out” y llevamos la línea al final de la estructura While y damos clic, en este

damos clic derecho y seleccionamos “Replace with Shift Register”. Este crea al
principio unas flechas que indican la retroalimentación de información. La inicial,
la juntamos con “error in”.
6. Agregamos el motor al programa. Para esto, arrastramos el “Axis 1” al diagrama
de bloques y lo unimos al “resource”. Este permite la comunicación directa del
LabVIEW con el movimiento del ensamble en SolidWorks.

7. Este bloque, ejecuta datos con un flanco positivo, por ello vamos a crear un
interruptor, para esto creamos un control en el “execute”. Esto lo hacemos
dando clic derecho en “execute”, luego create y por ultimo control.
8. Para que se genere un movimiento, creamos una constate en “position”. El
procedimiento igual al paso anterior.
9. Por último, colocamos un temporizador, con una constante de 100 y creamos
un indicador en done. Esto, nos sirve para que la computadora pueda realizar
los cálculos de cada movimiento y en el led que crea en el done, nos indique
cuando llega a su posición.

En el Front Panel nos muestra un interruptor que nos permitirá activar el
“execute”, un led que nos indicará cuando llegue a la posición y un interruptor
que nos permitirá detener las iteraciones del programa.

EJECUCIÓN DEL PROGRAMA
Ahora vamos a realizar la comprobación del programa. Por el momento, tenemos la
siguiente imagen.

1. Seleccionamos “My Computer”, el motor y el ensamble de SolidWorks en el
proyecto. Damos clic derecho y clic en “Deploy”, para que cargue la
comunicación.
Si aparece algún conflicto damos clic en Apply y por último cerramos.

2. Ahora necesitamos simular el ensamble en SolidWorks desde LabVIEW. Para
esto, damos clic derecho en el archivo del ensamble y damos clic en
“StartSimualtion”.
Observamos que el análisis de movimiento cambio su tiempo de recorrido.
Esto representa que ya está esperando información para moverse.
3. Cargamos el programa que acabamos de realizar en LabVIEW.
4. Damos una posición y damos clic en el interruptor de ejecutar.

Cuando llega a la posición se enciende el led de llegada. Y para realizar otro
movimiento, es necesario realizar un flanco positivo con el interruptor.

MODIFICACIÓN DE PROGRAMA PARA MOVIMIENTO INDEFINIDO
Con el programa como lo tenemos aquí, tiene dos problemas muy notables: el
primero, es que, si nosotros ponemos cualquier posición, este no detecta un final de
carrera físico, por lo que seguirá como si fuera invisible. El segundo, es necesario
utilizar el interruptor para realizar el flanco positivo, y sería mejor, si el programa
leyera indefinidamente.
Para solucionar el primer problema, se necesita medir cuanto hay entre cada final
de carrera, según nuestra posición inicial (esta se ubica en el modelo del ensamble).
En este ejercicio, la posición 0 es la siguiente:
6.6936°
83.3034 °

Estas medidas fueron tomadas del CAD.
La idea, es que la posición 0° sea la del final de carrera de arriba.
Para esto es necesario en la posición que el usuario desee, restarle 6.6936.
Igualmente, es fundamental, tener las posiciones máximas, lo que irían de -6.6936°
a 83.3034°. La modificación del programa sería la siguiente:

Lo que queremos para solucionar el segundo problema, es que los flancos se hagan
automáticamente, dando así que se ubique inmediatamente. Para esto, seguimos
los siguientes pasos:
1. Adicionamos un registro de posición al ciclo While.
2. Damos clic derecho en una zona blanca del diagrama de bloques y
seleccionamos el “case structure”.

3. En el caso cero y uno agregamos lo siguiente:
4. La función de los bits booleanos (True y False) es que flanqueen el ejecutador,
por lo que este va conectado al “execute”. Y conectamos los valores 0 y 1 al
“Shitf Register” para que cambie de estado indefinidamente. Quedando la
programación así:
Ejecución del programa corregido
Ahora tenemos un resultado como muestra la siguiente figura. Para comprobar el
funcionamiento del programa, damos en ejecutar y revisamos que a medida que
variamos la posición, el ensamble se mueva.

NOTA: En caso que no esté activa la simulación, recuerden antes de cargar el
programa realizar los dos pasos del capítulo EJECUCIÓN DEL PROGRAMA.
Para finalizar, observen que el led no está encendido a pesar de que se encuentra
en su posición, esto se debe a que solo enciende una vez, cuando el flanco positivo
llega a su posición.

CONFIGURACIÓN DEL ENSAMBLE CAD EN SOLIDWORKS
USANDO MOTOR LINEAL
Ahora como parte de ejercicio, se realizará el movimiento de un cilindro Parker. Lo
que se tiene es el siguiente ensamble:
Todo se realiza de igual forma, lo que único que varía, es que cuando se ponga el
motor en el pistón, es necesario ponerlo lineal, de la siguiente forma:
1. Ponemos el motor rotario en el cilindro.

2. En la configuración del motor, en la parte de Tipo de motor, seleccionamos el
Motor lineal (actuador).
Observamos que el cilindro tiene una flecha recta.
El resto de pasos se realizan, como lo indican los capítulos anteriores.

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