Diseño de un Robot Industrial para Aplicaciones de Limpieza en Líneas de Alta Tensión Gilberto Reynoso, Leopoldo Villarreal ITESM Campus Querétaro
Desarrollo del Robot Manipulador llamado: Robotdriel 1. Introducción 2. Objetivo del proyecto 3. Alcances y limitaciones 4. Actividades generales 5. Estado actual del proyecto 6. Conclusiones
La empresa Aplicaciones Silidriel S.A. de C.V. se dedica a limpiar y proteger los aisladores cerámicos de las líneas de alta tensión. Introducción
Introducción En 1997 se habían aplicado más de 150 aplicaciones en subestaciones y líneas en diversos sitios del país (Ensenada, Mazatlán, Acapulco, Querétaro, Veracruz, Minatitlán, Monterrey, Cancún, entre otros estados.) En 1998, el Dr. Rafael Mier, quien fungía como Director General de la empresa, invita a varios profesores e investigadores de Querétaro a diseñar un robot que permita efectuar aplicaciones de limpieza de forma segura al operario
Introducción En 1999 se logra un programa definido de actividades del proyecto, las limitaciones y los parámetros de operación del robot. El primer grupo de trabajo lo integran tres personas. Se inicial los primeros trabajos. En el 2000 un grupo de estudiantes del ITESM que estudian Ingeniería Mecánica se integran al proyecto, así como algunos Ingenieros de la empresa.
Objetivo del proyecto Diseñar, construir y operar de forma sencilla y eficiente un robot manipulador capaz de efectuar de forma segura tareas de limpieza y recubrimiento en los aisladores de vidrio y porcelana de las líneas aéreas de alta tensión.
Alcances Reducir la fatiga del operador en las tareas de limpieza y recubrimiento Alejar al operador de áreas de alto riego
Alcances Aumentar la eficiencia de las operaciones de limpieza y recubrimiento Que el desarrollo y el uso del robot sea económicamente redituable Fig.. 1 Forma actual de limpiar los aisladores cerámicos
Algunas de las características deseadas... Peso máximo del robot de 50 Kg. Robot aislado eléctricamente. Fácil portabilidad Fácil maniobrabilidad Versatilidad en el órgano terminal
Algunas de las características deseadas... Cinco grados de libertad en el robot Tolerancia entre 2 y 3 cm de la posición lograda en el órgano terminal Posiciones intermedias de 30, 45 y 90 grados al aplicar el chorro.
Algunas de las limitaciones son... Robot no apto para carga Tensión máxima de aplicación de 138 kv Control manual No uso continuo, el robot tiende a humedecerse. El órgano terminal no efectúa otras tareas de manipulación.
Actividades generales Justificación, normatividad del proyecto, información, y reuniones de trabajo. Diseño preliminar de los sistemas mecánicos y de control Modelación, simulación y diseño de la mejor alternativa seleccionada. Diseño al detalle de los sistemas del robot, implantación del sistema de control y teleoperación.
Actividades generales Compra de materiales, construcción y ensamble de los sistemas mecánicos. Pruebas operativas, calibración, evaluación y rediseño de sistemas que lo requieran. Elaboración de reportes, manuales y artículos científicos de divulgación.
La disposición del robot permitirá alejar al operario del espacio de riesgo de altas descargas eléctricas. Vista 1 Vista 2 Vista 3 Vista 4 Disposición del Robot
Estado actual del proyecto Diseño conceptual del robot concluido. Diseño del órgano terminal concluido. Diseño de los dos últimos grados de libertad del robot concluido. Se están diseñando los sistemas mecánicos de los tres grados de libertad restantes del robot.
Estado actual del proyecto Realización de un prototipo que permita evaluar la cinemática, la dinámica y la controlabilidad del robot Diseño y fabricación de una interface hombre-máquina (2do. Prototipo: palanca neumática de control)
Conclusiones El proceso de desarrollo del robot ha sido lento. Se esta logrando una experiencia enriquecedora aplicando diversas tecnologías en el proyecto. Personal de la empresa y alumnos de licenciatura han aumentado su conocimiento de diseño. Los avances logrados hacen prever un éxito del proyecto. siguiente
Reflexiones sobre el desarrollo de robotdriel Ventajas Seguridad en la aplicación del recubrimiento. Desarrollo de tecnología propia. Contar con un sistema eficiente de limpieza. Es una novedad en la aplicación de los robots industriales. Desventajas Es un sistema costoso y de diseño complicado. Requiere largo tiempo de desarrollo. Al parecer no existe un mercado masivo para su comercialización. No hay confianza en su uso por tratarse de un prototipo.
Gracias por su atención Gilberto Reynoso Leopoldo Villarreal al00768288@academ01.qro.itesm.mx al00880125@academ01.qro.itesm.mx
Segundo Grado Disposición del Robot
Disposición del Robot Tercer Grado
Cuarto Grado Disposición del Robot
Quinto Grado Disposición del Robot