Robotica industrial

DIPLOMADO INTERNACIONAL EN
AUTOMATIZACION DE PROCESOS
INDUSTRIALES

MODULO V

ROBOTICA INDUSTRIAL

Mg. José Antonio Velásquez C.

TEMARIO

Introducción
Definición de robot
Características morfológicas del robot
Configuraciones básicas del robot
Coordenadas del robot
Sensores y Actuadores
Manipuladores o efectores finales
Aplicaciones industriales
Robots en el Laboratorio CIM
Docente URP: Mg. Ing. José Antonio Velásquez C.

INTRODUCCION
Los robots siempre han formado parte de nuestra
imaginación. No es raro encontrarnos frente a un televisor o
a una pantalla de cine y poder apreciarlos. Existen
diversidad de tipos de Robots, los cuales son usados como:
•Exploradores en el fondo marino
•Robots cirujanos
•Protagonistas de cine
•Entretenimiento
•Robots Industriales, etc.


INTRODUCCION

Exploradores en el
fondo marino


INTRODUCCION

Robots
cirujanos


INTRODUCCION

Protagonistas
de cine


INTRODUCCION

Entretenimiento


INTRODUCCION

Robótica aplicada a la Industria


QUE ES UN ROBOT ?

De acuerdo al Instituto de Robotica de America (1979) un robot
es:
”Un manipulador multifuncional y reprogramable diseñado para
mover materiales, partes, herramientas o dispositivos especiales a
travez de varias secuencias de programas para la ejecución de una
variedad de tareas”..

Una definicion mas inspirada puede ser encontrada en Webster, el
cual menciona que un robot es:
”Un dispositivo automático que permite realizar normalmente
funciones atribuidas al ser humano o a maquinas como si las
hiciera él mismo"


CARACTERISTICAS MORFOLOGICAS

Grados de Libertad
Zona de Trabajo y dimensiones del Manipulador
Capacidad de Carga
Brazo del Robot


GRADO DE LIBERTAD

Son los parámetros que se precisan para determinar la
posición y la orientación del elemento terminal del
manipulador. También se pueden definir los grados de
libertad, como los posibles movimientos básicos
(giratorios y de desplazamiento) independientes.


GRADO DE LIBERTAD


ZONA DE TRABAJO


CAPACIDAD DE CARGA

El peso, en kilogramos, que puede transportar la garra
del manipulador recibe el nombre de capacidad de
carga. A veces, este dato lo proporcionan los
fabricantes, incluyendo el peso de la propia garra.
En modelos de robots industriales, la capacidad de
carga de la garra, puede oscilar de entre 0.9Kg y
205kg. La capacidad de carga es una de las
características que más se tienen en cuenta en la
selección de un robot, según la tarea a la que se
destine. En soldadura y mecanizado es común precisar
capacidades de carga superiores a los 50kg.


BRAZO DEL ROBOT

Los tipos de articulaciones típicas que permiten el
movimiento del brazo del robot son:
• Articulaciones para movimientos de Rotación
• Desplazamiento para movimientos de Traslación,
llamados también Prismático o Lineal


CONFIGURACIONES BASICAS DE UN
BRAZO ROBOTICO
Cartesiano / Rectilíneo -El movimiento se realiza con
articulaciones prismáticas. Esta configuración se emplea
principalmente cuando el espacio de trabajo a cubrirse es
grande.

X

Y
Z


BRAZO ROBOTICO
Cilíndrico - El robot tiene un movimiento de rotación sobre
una base, una union prismática para la altura y una union
prismática para el radio. Esta configuración se emplea
principalmente cuando el espacio de trabajo a cubrirse es
redondo.


BRAZO ROBOTICO

Esférico - Para esta configuración se tienen dos uniones de
rotación y una union prismática, lo que permite al robot
apuntar en muchas direcciones.


BRAZO ROBOTICO
Articulado / Articulado Esférico / Rotación - En este caso el
robot posee 3 uniones de rotación para posicionar el robot.
Generalmente el volumen de trabajo es esférico. La
configuración de estos tipos de robots ha sido tomado
teniendo como modelo al brazo humano (cintura, hombro,
codo y muñeca.


BRAZO ROBOTICO
SCARA (Selective Compliance Arm for Robotic Assembly)
Este robot conforma a las coordenadas cilíndricas.


COORDENADAS DEL ROBOT

Coordenadas XYZ:
Es cuando el robot se
mueve tomando como
referencia la base
misma del robot.



Coordenada de la Herramienta:
Es cuando el robot se mueve
tomando como referencia el
centro de su herramienta.



Coordenada de union: La
posición de cada articulación
(cada uno de los ángulos),
determinaran la posición del
robot.


SENSORES

Para conseguir que un robot realice sus tareas con una
precisión adecuada, elevada velocidad e inteligencia, es
necesario que conozca su propio estado, así como también
el estado de su entorno. La información relacionada con su
estado (fundamentalmente la posición de sus
articulaciones), la consigue mediante dispositivos
denominados sensores internos, mientras que la que se
refiere al estado de su entorno, se adquiere con los sensores
externos.


SENSORES

Los sensores de presencia se usan como sensores externos,
siendo muy sencillos de incorporar al robot por su carácter
binario y su costo reducido. Este tipo de sensor es capaz de
detectar la presencia de un objeto dentro de un radio de
acción determinado. Esta detección puede hacerse con o sin
contacto con el objeto. Los sensores de presencia se
clasifican en:


ACTUADORES

Se clasifican en tres grandes grupos, según la energía que
utilizan:
•Neumáticos.
•Hidráulicos.
•Eléctricos.


ACTUADORES
C aracterísticas de los distin tos tip os de a ctu a d ores pa ra rob ots

N eu m á tic o H idráu lico E léctrico

A ire a p resion A ceite m ineral
E n ergia C orriente eléctrica
(5-10 bar) (5 0 -1 0 0 b a r)

C ilind ro s
C ilindro s C orrien te con tinua
M o tor d e paletas
O pciones M oto r de p aletas C orrien te altern a
M otor d e p isto n es
M otor de pistón M otor paso a paso
axiales

R áp id o s
A lta relación
P recisos
B arato s p o ten c ia-pe so
Fiables
R ápidos A uto lubricantes
V en tajas Fácil co ntrol
S encillos A lta capacidad de
S encilla in stalació n
R o b u sto s carga
S ilencioso s
E stab ilid ad frente a
cargas estáticas

D ifícil m an tenim iento
D ificultad de control
Instalación
con tin u o
esp ecial(filtros,
D esventajas Instalació n esp ecial P otencia lim itada
elim inación aire)
(com presor, filtros)
Frecuentes fugas
R uidoso
C aro s

MANIPULADOR O EFECTOR FINAL
Los efectores finales pueden dividirse en dos categorías:
pinzas y herramientas.
Las pinzas se utilizan para tomar un objeto (normalmente la
pieza de trabajo) y sujetarlo durante el ciclo de trabajo del
robot.
Una herramienta se utiliza como efector final en aplicaciones
en donde se exija al robot realizar alguna operación en la
pieza de trabajo. Estas aplicaciones incluyen la soldadura por
puntos, la soldadura por arco, la pintura por pulverización y
las operaciones de taladro. En cada caso, la herramienta
particular esta unida a la muñeca del robot para realizar la
operación.

MANIPULADOR O EFECTOR FINAL


APLICACIONES INDUSTRIALES

Soldadura:


Pintura:


Manipuleo:


Corte:


Montaje:


Paletización:


ROBOTS EN EL LABORATORIO CIM

RV-E3J
Robot articulado de tipo vertical
Número de grados de libertad: 5
Capacidad de carga: 3 Kg
Servomotores de corriente alterna
Alcance máximo: 715 mm
Velocidad máxima: 3.500 mm/s
Repetibilidad: ± 0.04 mm
Posibilidades de instalación en suelo, techo y pared
Peso: 33 Kg


RV-E2
Robot articulado de tipo vertical
Número de grados de libertad: 6
Capacidad de carga: 2 Kg
Servomotores de corriente alterna
Alcance máximo: 706 mm
Velocidad máxima: 3.500 mm/s
Repetibilidad: ± 0.04 mm
Posibilidades de instalación en suelo, techo y pared
Peso: 36 Kg

LABORATORIO CIM



Brazo de 2 ejes Brazo de 3 ejes

Robot Soldador



Robot Manipulador Robot Ensamblador


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