Nombre del documento: Programa de Estudio de asignatura de Especialidad

Transcripción

1 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Robótica II Carrera: Ingeniería Mecatrónica Clave de la asignatura: IMM-1205 (Créditos) SATCA PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero en Mecatrónica la capacidad para: Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Mecatrónico la capacidad para proponer el uso de un robot industrial para la automatización de un proceso. Elaborar un programa de mantenimiento para las partes más importantes del robot y el diseño del sistema(s) de sujeción adecuado para la aplicación propuesta. La materia en su constitución ha tenido especial interés en abordar los diferentes campos de las ingenierías y de la tecnología que intervienen en la integración de un robot y da énfasis en la importancia que reviste la robótica actualmente en los campos diversos en el quehacer profesional. La asignatura integra a las diversas ingenierías, pues requiere de ellas conocimientos de los diversos subsistemas que contiene un robot, así como sus características fundamentales de funcionamiento. Temas como diseño mecánico, análisis de mecanismos y otros más son considerados con gran atención contemplando los enfoques teóricos y prácticos en el tratamiento de los conceptos de la robótica. El profesional en el desempeño cotidiano será capaz de comprender las características, parámetros y conceptos intrínsecos de un sistema robótico al observar sus diferentes configuraciones, de este modo será capaz de seleccionar y automatizar estos sistemas propiciando con ello la modernización de los procesos productivos. Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos

2 3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias Específicas Tener un mejor conocimiento de los componentes principales de un sistema robótico. Comprender los aspectos principales de operación, manipulación, configuración y programación de un robot industrial. Diseñar diferentes sistemas de sujeción adaptables al robot. Competencias genéricas Competencias instrumentales Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar Conocimientos básicos de la carrera Comunicación oral y escrita Conocimiento de la aplicación del mantenimiento a partes especificas del robot. Habilidades básicas en el modelado de sistemas mediante la utilización de software especializado. Habilidades básicas de manejo de la computadora Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas Solución de problemas Toma de decisiones. Competencias interpersonales Capacidad crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades interpersonales Creatividad Habilidad de modelar Competencias sistémicas Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) Habilidad para trabajar en forma autónoma Búsqueda del logro 4.- HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y Fecha Instituto Tecnológico de Pabellón de Arteaga, del 20 de junio al 08 de agosto 2012 Participantes Ing. José Ángel Macías Rivera M.C. Julio Acevedo Martínez Evento Reunión de la Academia de Ingeniería Mecatrónica

3 5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias específicas a desarrollar). Adquirir los conocimientos necesarios para proponer soluciones en la automatización de procesos de manufactura industriales mediante la selección y aplicación de manipuladores robóticos, sus elementos de sujeción y la programación de su mantenimiento preventivo. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS Generar diagramas de cuerpo libre Automatizar, controlar y programar máquinas Diagnosticar y analizar fallas en máquinas Seleccionar y aplicar sensores y transductores a sistemas y procesos industriales Seleccionar, aplicar y diseñar elementos y dispositivos mecánicos en sistemas dinámicos Interpretar y aplicar tolerancias y dimensiones geométricas Seleccionar materiales para construcción de robots y manipuladores Calcular momentos torsionales y flexionantes en los eslabones de articulaciones

4 7.- TEMARIO 1.- Introducción 1.1. Introducción Historia del robot Tipos de robots Marcas más reconocidas en el mercado 1.2. Elementos Mecánicos Uniones, sujetadores y uniones Juntas soldadas Resortes mecánicos Cojinetes de rodamientos o antifricción Lubricación y cojinetes de deslizamiento Engranes rectos, helicoidales y de tornillo sin fin Ejes de transmisión Embragues, Frenos Coples y volantes Elementos mecánicos flexibles 2.- Tipos de ensambles y montajes 2.1 Ensambles y montajes de los elementos mecánicos del robot Herramientas y procedimientos utilizados para el cambio de: Cojinetes de rodamientos y de deslizamiento Flechas y ejes Bandas Engranes Tornillería

5 3.- Mantenimiento a robots 3.1 Mantenimiento Preventivo y correctivo Introducción Seguridad Simbologías en la industria Normas de seguridad Procedimientos e instructivos Plan de mantenimiento Inspección visual Vida útil Cambios de partes y reemplazos Calendario mantenimiento preventivo 4.- Elementos de sujeción 4.1 Introducción 4.2 Analogías de los gripper 4.3 Sistemas de sujeción 4.4 Diseño de Gripper Propuesta de diseño Geometría de la pieza Fuerza de sujeción El profesor debe: 8.-SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas) Ser conocedor de la disciplina que está bajo su responsabilidad, conocer su origen y desarrollo histórico para considerar este conocimiento al abordar los temas. Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la construcción de nuevos conocimientos. Propiciar actividades de metacognición. Ante la ejecución de una actividad, señalar o identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique. Ejemplos: reconocer los diferentes tipos de robots así como su aplicación industrial. Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Ejemplo: buscar y contrastar diferentes propiedades de acuerdo al sujetador a diseñar. Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes. Ejemplo: el llevar a cabo investigaciones que coadyuven en unas simulación de un sistema de sujeción que cumpla con las características del proceso de ensamblaje requerido. Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

6 Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas de una industria sustentable o producción más limpia. Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de la asignatura (procesador de texto, hoja de cálculo, base de datos, graficador, Internet, simuladores, etc.). 9.-SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación debe ser continua y cotidiana por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en: o o o o Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades, así como de las conclusiones obtenidas de dichas observaciones, tomando en cuenta: Lineamientos para la elaboración de trabajos: portada, índice, desarrollo, análisis, conclusiones y referencias. Información obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada en documentos escritos. Descripción de las Aplicaciones de robots en operaciones de ensamble y manejo de materiales. Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos. Las evidencias de los aprendizajes que contribuyen al desarrollo de competencias son: De comportamiento: Dinámica de grupos: Mesa redonda, debates y exposiciones. Métodos de toma de decisiones: criterios de interpretación Observación: Participaciones individuales o grupales en clase Dialogo: en forma de interrogatorio (meta cognición) De desempeño: Investigación: En forma individual o grupal sobre los temas a desarrollar en clase. Exposición: Frente a grupo o dinámicas. Problemas: Trabajo en forma independiente. De producto: AOP aprendizaje orientado a proyectos: Desarrollo de un proyecto por equipos o individual, que analice una problemática real. ABP aprendizaje basado en problemas: En los temas que sea requerido solución de problemas en grupo e individual. Método de casos: Evaluación del estudiante de las competencias adquiridas en el área logística, toma de decisiones, argumentos y justificación de los hechos. Métodos de creatividad: Solución a situaciones bajo diferentes enfoques, sea en forma individual o por equipos. Métodos de simulación: Utilización de software, modelos matemáticos, decisiones por personal de una organización. Resolución de problemas: Interactividad con la computadora: solución de problemas con software de trabajo. Portafolio de evidencias: Recopilación de todas las investigaciones, evidencias de trabajos, proyectos, problemas, reportes económicos, etc. Rúbricas de evaluación: Matriz de calificación para exposiciones, trabajos, proyectos, resolución de problemas, tareas (Docente)

7 De conocimiento: Pruebas objetivas de los temas vistos en clase: Prueba escrita o examen Método de casos: solución a una situación del área logística Análisis de situaciones: Toma de decisiones y consecuencias Experimentos: Realización de pruebas en laboratorio, talleres o campo sobre los temas vistos. Rúbricas de evaluación: Especificación de la matriz de calificación para los trabajos entregados. (Docente) 10.-UNIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Introducción Competencia específica a desarrollar Conocer las características de los diferentes tipos de robots utilizados aplicados en la industria así como las partes más importantes que los conforman. Actividades de Aprendizaje Investigar las diferentes tipos de robots de acuerdo a sus grados de libertad y forma. Conocer los componentes mecánicos que conforma un robot industrial. 2.- Tipos de ensambles y montajes Competencia específica a desarrollar Reconocer los montajes que se encuentran en los robots industriales. Analizar los diferentes tipos de ensambles y sus componentes. Actividades de Aprendizaje Investigar la metodología para cada una de los cambios de elementos mecánicos. Realizar el mantenimiento de un robot industrial en el laboratorio de manufactura. 3.- Mantenimiento a robots Competencia específica a desarrollar Reconocer los diferentes tipos de mantenimiento aplicables a un robot industrial. Desarrollar un plan de mantenimiento para un robot industrial. Actividades de Aprendizaje Elaborar un reporte del mantenimiento preventivo y correctivo aplicable a un robot. Elaboración de un programa de mantenimiento para un robot industrial.

8 4.- Elementos de sujeción Competencia específica a desarrollar Desarrollo de reporte técnico del sistema de sujeción propuesto. Diseñar sistema de sujeción para aplicación específica. Actividades de Aprendizaje Elaborar reporte descriptivo de c/u de las partes del sistema de sujeción propuesto. Elaborar el maquinado y ensamble de un sistema de sujeción para una aplicación específica. 11.-PRACTICAS PROPUESTAS Elaborar reporte de mantenimiento a robot industrial. Investigación sobre su uso de formatos específicos para mantenimiento preventivo. Diseñar una matriz de impacto del mantenimiento a partes o ensambles de un robot. Revisar las NOMS aplicables al mantenimiento de un robot. Diseñar un sistema de sujeción para un robot industrial. Analizar un sistema de sujeción considerando Software especializado.