Accionamiento Directo (Direct Drive)

Transcripción

1 Universidad de Valladolid E.T.S. de Ingenieros Industriales Control y Programación de Robots Morfología del robot: Actuadores y elementos terminales J.C. Fraile - ETSII - Universidad de Valladolid

2 Accionamiento Directo (Direct Drive) El eje del actuador se conecta directamente a la articulación del robot sin la utilización de un reductor intermedio. Son motores de accionamiento eléctrico. Combinan una gran precisión con elevadas velocidades. Eliminan los efectos negativos de los reductores (juego angular, rozamiento,...) Proporcionan un par elevado a bajas revoluciones.

3 Ventajas del Accionamiento Directo Posicionamiento rápido y preciso Mayor capacidad de control pero con mayor complejidad Sistema mecánico simplificado al eliminar el reductor Los motores usados son síncronos y de continua sin escobillas (brushless) ambos con imanes permanentes.

4 Robots con Accionamiento Directo Son robot de tipo Scara, que por su estructura permite colocar los motores lejos de las articulaciones. El primer robot comercial con accionamiento directo fue un robot tipo SCARA de la empresa amerciana Adept Technology denominado AdeptOne (1984).

5 Actuadores en Robótica Son los encargados de producir el movimiento de los elementos del robot a partir de las ordenes dadas por la unidad de control. La selección de uno u otro tipo de actuador viene dada por la evaluación de características: Potencia Peso y volumen Precisión y velocidad Mantenimiento y coste

6 Actuadores en Robótica Tipos de actuadores: Neumáticos Hidráulicos Eléctricos:» corriente alterna» corriente continua» motores paso a paso

7 Actuadores neumáticos lineales

8 Actuadores hidráulicos

9 Actuadores eléctricos Actuadores eléctricos:» corriente alterna» corriente continua» motores paso a paso Son los más utilizados Fáciles de controlar Sencillos pero delicados Precisos Alta repetitividad

10 Actuadores eléctricos: motor de corriente continua

11 Actuadores eléctricos: motor de corriente continua

12 Actuadores eléctricos: motor de corriente alterna

13 Actuadores eléctricos: motor paso a paso

14 Actuadores en robótica

15 Elementos terminales: Pinzas y herramientas del robot Tipos de pinzas, según la función que realizan: Agarre y manipulación Operación Montaje Especiales Proporcionan mayor versatilidad al robot. Están diseñadas para cada tipo de trabajo. Pueden alcanzar costes muy elevados. Son fabricadas por empresas diferentes a las que construyen el robot.

16 Pinzas de agarre Función: agarrar y sostener objetos para su transporte. Dispositivo de agarre: Mecánico, ventosa, adhesivo, gancho. Especificaciones: Peso, forma y tamaño del objeto Fuerza necesaria Peso de la pinza Necesidad de sensores

17 Pinzas de agarre

18 Pinzas de agarre Pinza neumática paralela Pinza neumática de tres dedos

19 Pinzas de agarre Pinzas especiales Pinza neumática angular

20 Pinzas de agarre Pinzas especial con ventosa Pinza ventosa

21 Pinzas de agarre neumáticas

22 Pinzas de agarre neumáticas

23 Pinzas de operación Función: realizar modificaciones sobre los objetos. Aplicaciones: Pintura: pistola Soldadura: al arco, por puntos. Corte: sierra, láser, chorro de agua a presión. Mecanizado: perfilar, pulir, atornillar, eliminar rebabas Características: Herramienta fija: Diseño específico para cada aplicación Herramienta móvil: Hace falta cambiador automático de herramientas Alta sensorización: posición, esfuerzos

24 Pinzas de operación

25 Pinzas de operación: soldadura con aporte de hilo Antorchas de soldadura MIG

26 Pinzas de operación: soldadura por puntos

27 Pinzas de operación: pintura

28 Pinzas de operación Corte por chorro de agua a presión Taladrado con robot Desbastado con robot

29 Pinzas de operación: cambiador automático de herramientas Permite cambiar rápida y automáticamente la herramienta del robot. Constan de un plato principal conectado rígidamente a la muñeca del robot y de varios platos secundarios que portan distintas herramientas. Hay diversos sistemas de acoplamiento entre platos Es necesario transportar señales diversas (eléctricas, neumáticas, hidraúlicas) entre los platos.

30 Pinzas de operación: cambiador automático de herramientas

31 Cambiador automático de herramientas

32 Pinzas de montaje Función: Inserción de piezas Aplicaciones: Ensamblado, medición, verificación. Características: Elevada precisión de posicionamiento. Acomodación de la pieza: Pasiva: Elemento elástico entre la muñeca y el elemento terminal del robot. Activa:Corrección de la posición del robot. Necesidad de preparación de las piezas a insertar Alta sensorización

33 Pinzas de montaje

34 Bibliografía: Barrientos, A., L.F. Peñín, C. Balaguer y R. Aracil. "Fundamentos de robótica". Editorial McGraw-Hill Ollero A. "Robótica, manipuladores y robots móviles". Editorial Marcombo Fu K.S., R.C. GonzÁlez y C.S.G., Lee. "Robótica: control, detección visióne inteligencia". McGraw-Hill Roque J. Saltaren y otros. Prácticas de robótica utilizando MATLAB. Univ. "Miguel Hernández" - Elche Iñigo R., Vidal E. Robots industriales manipuladores. Ediciones UPC Romeo A.. Robótica industrial. Universidad de Zaragoza Garcia M. Universidad de Vigo.