Selección de un Robot Industrial. Prof. J. Milland

Transcripción

1 Prof. J. Milland

2 Si debemos robotizar un determinado proceso, debemos seleccionar el robot mas adecuado teniendo en consideración los servicios y el costo. Las características que debemos estar estudiando para la selección de un robot son las siguientes: Características geométricas: Área de Trabajo Grados de Libertad Errores en posicionamiento: Distancia recorrida tras emergencia Precisión Repetitividad Resolución

3 Características geométricas: Errores en seguimiento Calidad de una línea recta, arco, etc. Precisión cuando se mueve el mínimo incrementado posible. Características Cinemáticas: Velocidad nominal máxima Aceleración y deceleración Características Dinámicas: Fuerza De agarre Carga máxima Control de la fuerza ejercida en su extremo Frecuencias de resonancia

4 Tipos de Movimiento: Movimientos punto a punto Movimientos coordinados Trayectorias continuas Modo de Programación: Enseñanza Textual Tipo de Accionamiento: Eléctrico Neumático Hidráulico Capacidad de comunicaciones: E/S Digital Comunicaciones por línea serie

5 Servicio Proveedor: Mantenimiento Servicio Técnico Cursos de Formación Costo

6 Área de Trabajo. El volumen espacial al que puede llegar el extremo del robot, esta determinado por el tamaño, forma t tipo de eslabones que integran el robot, así como por las limitaciones que impone el sistema de control. Para la obtención del área de trabajo nunca deberá utilizarse el elemento final colocado en la muñeca, ya que se trata de un elemento añadido al robot y en el caso de cambiarlo, se tendría que calcular el área nuevamente.

7 Área de Trabajo. El robot debe elegirse de modo que su campo de acción le permita llegar a todos los puntos necesarios para llevar a cabo su tarea. Hay que tener en cuenta que aunque el robot pueda acceder a todo el espacio de trabajo no significa que lo pueda hacer en cualquier orientación, todo dependerá de cuan cerca o lejos estén esos punto. Hay que tener en cuenta también la posible existencia de los denominados puntos singulares. Las configuraciones singulares del robot pueden ser clasificadas como: singulares en los limites del espacio o singulares en el interior del espacio de trabajo del robot.

8 Área de Trabajo. singulares en los limites del espacio de trabajo del robot Se presentan cuando el extremo del robot esta en algún punto del limite de trabajo interior o exterior. En esta situación resulta obvio que el robot no podrá desplazarse en las direcciones que lo alejen de este espacio de trabajo. Singulares en el interior del espacio de trabajo del robot Ocurren dentro de la zona de trabajo del robot y se producen generalmente por el alineamiento de dos o mas ejes de las articulaciones del robot.

9 Grados de libertad El numero de grados de libertas de un robot determina la accesibilidad de este y su capacidad para orientar su herramienta terminal. EL aumento en grados de libertad repercute en el costo total del robot. La selección de los grados de libertad va depender del tipo de aplicación.

10 En general, los fabricantes de robot suelen proporcionar un numero determinado de grados de libertad ampliables de manera opcional. Este grado de libertad extra se le añade al robot, en unos casos, en su base; en otros, en su extremo. Para tareas en especificas, se pueden desarrollar robots de mas de seis grados de libertad como configuración básica.

11 Resolución Mínimo incremento que puede aceptar la unidad de control del robot. Este valor depende de la resolución de los captadores de la posición y convertidores analógico-digital y digital-analógico, por el numero de bits con los que se realizan las operaciones en el CPU y por lo actuadores. Exactitud Puede definirse como la distancia entre el punto programado y el valor medio de los puntos realmente alcanzado al repetir el movimiento varias veces con carga y temperaturas nominales.

12 Exactitud La exactitud nos permite conocer con que error se posición del robot al respecto de un sistema base inmóvil genérico. Su valor se debe a errores en la calibración del robot, deformaciones de origen térmico y dinámico, errores en los elementos de control, errores en el calculo de transformación cinética, errores entre las dimensiones reales y teóricas del robot, etc. Repetitividad Radio de la esfera que abarca los puntos alcanzados por el robot tras suficientes movimientos al ordenarlo ir al mismo punto de destino programado, con idénticas condiciones de temperatura, carga, etc.

13 Repetitividad Normalmente se considera la banda que abarca el 99% de los puntos respecto a la media. El error de repetitividad es debido fundamentalmente a problemas en el sistema mecánico de transmisión, como rozamiento, histéresis, zonas muertas, etc. Valores normales de error de repetitividad varían entre los y los0.01mm.

14 Repetitividad En el valor total del error el posicionamiento de un robot han intervenido una serie de factores como la longitud de sus brazos, carga manejada y tipo de estructura, que pueden dar una idea general sobre la calidad del posicionamiento final del extremo. Por lo general los robots de pequeñas dimensiones y los cartesianos son mas precisos que otros, como robots articulados o de gran envergadura.

15 Velocidad de Respuesta La velocidad de respuesta se refiere a las capacidad del robot para desplazare a la siguiente posición en un breve periodo de tiempo. La velocidad de respuesta esta relacionada con la velocidad de movimientos del robot y es inversamente proporcional a la carga transportada. El valor de la velocidad nominal es un dato fundamental para el calculo de los tiempos de ciclo, sobre todo en robot destinados a tareas de manipulación y ensamblaje.

16 Velocidad de Respuesta En la mayoría de los casos los movimientos del robot son rápidos y corto, con lo que la velocidad nominal es alcanzada en muy pocas ocasiones. Es por esto que la medida del tiempo del ciclo no puede ser obtenida a partir de la velocidad. En vez de este dato algunos robots indican el tiempo empleado en realizar un movimiento típico. Los valores habituales de velocidad del extremo varían entre 1 y 4 m/seg con cargas máximas.

17 Capacidad de Carga AL evaluar la carga a manipular por el robot debe considerarse peso de las piezas a manipular y el propio peso de la herramienta o pinza que emplee el robot colocada sobre la muñeca. La capacidad de carga del robot a seleccionar para una determinada tarea viene condicionada por el tamaño, la configuración y el sistema de acondicionamiento del propio robot. Es posible aumentar la carga de un robot hasta cierto limite, siempre y cuando se pueda sacrificar velocidad de los movimientos del robot y su precisión.