ALUMNOJosu Miguel Gavilanes Trivio GRUPO: 1

MATERIAMecnica de Maquinarias I

LABORATORIOLaboratorio de MecatrnicaPARALELO: 1

PRCTICAINTRODUCCIN BSICA AL BRAZO ROBTICO

FECHA: 22/11/10

RESUMEN En la siguiente prctica vamos a ver el funcionamiento de un brazo mecnico. En la primera parte de la prctica se establecen las caractersticas mecnicas y limitaciones fsicas del brazo robot, aqu se identifica los ejes que consta el brazo robot para sus movimientos, con su respectivo grados de libertad (vara entre 5 y 6 GDL dependiendo del tipo de funcionamiento que queramos que tenga el brazo). Luego se define las partes del brazo, tambin el equipo electrnico necesario para manipular el brazo y los accesorios. Una vez ya reconocido todo el equipo, se pone a prueba, mediante tres caminos distintos, el primero es manejando el software Cossimir, en donde el software nos dar informacin de los distintos parmetros, ya sea de voltaje, de posicin o de energa al realizar distintos movimientos el brazo, el segundo es mediante el manejo en forma manual desde los botones de mando, y por ltimo es ejecutando el programa desde la botonera.OBJETIVOS

Reconocer cada una de las partes del brazo y sus funciones Realizar las conexiones necesarias para poner en marcha el equipo Operar manualmente el brazo articulado mediante el dispositivo teach-box. Conocer las diferentes operaciones de desplazamiento del brazo robot. Ingresar posiciones desde la botonera de mando.

MARCO TEORICOBrazos RobotEl noventa por ciento de los robots trabajan en fbricas, y ms de la mitad hacen automviles; siendo las compaas automotrices altamente automatizadas gracias al uso de los brazos robot, quedando la mayora de los seres humanos en labores de supervisin o mantenimiento de los robots y otras mquinas.Otras de las labores realizadas por los brazos robots son labores en el campo de lo alimentos, donde por ejemplo un dispositivo de este tipo selecciona los chocolates que corresponden para armar una caja. Esto lo logra mediante el uso de sensores que identifican los diferentes elementos que conforman una caja del producto luego de ser identificados son tomado uno a uno y depositados en las cajas.Clasificacin de los robotsNingn autor se pone de acuerdo en cuntos y cules son los tipos de robots y sus caractersticas esenciales. La ms comn es la que continuacin se presenta:1 Generacin. Manipuladores. Son sistemas mecnicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.2 Generacin. Robots de aprendizaje. Repiten una secuencia de movimientos de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a travs de un dispositivo mecnico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los memoriza.3 Generacin. Robots con control sensorizado. El controlador es una computadora que ejecuta las rdenes de un programa y las enva al manipulador para que realice los movimientos necesarios. 4 Generacin. Robots inteligentes. Son similares a los anteriores, pero adems poseen sensores que envan informacin a la computadora de control sobre el estado del proceso. Esto permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real.SensoresLos robots utilizan sensores para as obtener informacin acerca de su entorno. En general, un sensor mide una caracterstica del ambiente o espacio en el que est y proporciona seales elctricas. Estos dispositivos tratan de emular los sentidos humanos, es decir el olfato, la visin, el tacto, etc. Pero estas mquinas tienen la ventaja de poder detectar informacin acerca de los campos magnticos u onda ultrasnicas.Campo de accinDebido a la estructura de las articulaciones y al nmero de ellas existente, el brazo del robot puede llegar a alcanzar ciertos puntos del espacio, pero nunca todos. Al conjunto de los puntos del espacio que el robot puede alcanzar con su herramienta se le denomina campo de accin, y es una caracterstica propia de cada robot.El sistema nerviosoAl igual que nuestro cerebro enva impulsos nerviosos a nuestros msculos para que stos se muevan, el robot requiere que una computadora central decida qu pasos hay que seguir para llevar a cabo una tarea concreta.La espina dorsal del robot son los reguladores. Dependiendo del actuador utilizado, el control se realizar a travs de un programa o bien mediante programa y circuitos a la vez. Grado de LibertadEn la descripcin del movimiento de las estructuras, o de los objetos, un grado de libertad es uno de los varios componentes ortogonales que se pueden usar para caracterizar completamente el movimiento. Por ejemplo, un objeto libre en el espacio tiene seis grados de libertad diferentes: se puede trasladar en tres direcciones mutuamente perpendiculares. Cualquier movimiento del objeto, no importa que tan complejo sea, se puede resolver en esos 6 movimientos bsicos.

DESCRIPCIN DELBANCO DE PRUEBA

El equipo de la prctica de consta principalmente de tres partes: El brazo robtico El controlador Botonera de mando

A parte de la accesorios adicionales como pinzas, y controladores.

Brazo robtico

Marca: Festo-MitsubishiModelo:RV2AJ

Controlador

Botonera de Mando

Estacin de distribucin

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Movimientos desde la botonera de mando:

1. Poner en marcha el controlador del robot.2. Liberar el interruptor de PARO DE EMERGENCIA 3. Accionar el pulsador RESET en el controlador para acusar recibo de errores o accionar el pulsador ERROR RESET en la consola.4. Girar el interruptor MODE, en el controlador del robot, en posicin TEACH.5. Girar el interruptor conmutador en la consola a posicin ENABLE.6. La actuacin sobre los pulsadores MENU muestra la pantalla de inicio.7. Presionar el interruptor Hombre Muerto en la parte posterior de la consola.8. Seleccionar un sistema de coordenadas, por ejemplo, XYZ.9. Accionar el pulsador STEP/MOVE y desplazar el robot accionando los pulsadores X, +X, Y, +Y, Z, +Z, A, +A, B, y +B.10. Accionar el pulsador /BACKWD para reducir la velocidad del brazo del robot, en la consola vemos el porcentaje de velocidad aplicable.

Ejes coordenados

Ingreso manual de una posicin:

1. Seleccionar: 1 (TEACH) accionando el pulsador INP/EXE.2. Repetir los 5 primeros pasos de Movimientos desde la botonera de mando3. Introducir el nmero de programa, y accionar el pulsador INP/EXE. 4. Accionar el pulsador POS. Seleccionar una posicin especifica accionando los pulsadores +/FORWD o. -/BACKWD.5. Seleccionar una posicin 6. Pulsar el interruptor Hombre Muerto y el pulsador STEP/MOVE.7. Cuando los servomotores se activen, accionar el pulsador INP/EXE.8. El brazo del robot se mueve a la posicin seleccionada. Tener cuidado y evitar colisiones!9. Verificar la posicin. Si la posicin es correcta, ir al paso 4 y verificar la siguiente posicin. Si la posicin no es correcta, realizar los pasos 7-10 de movimientos desde la botonera10. Cuando se alcanza la posicin correcta, presionar dos veces el pulsador ADD. La posicin actual es transferida a la lista de posiciones.

PRESENTACIN DE TABLAS DE DATOS

Tiempo vs. PosicinJunta 1

TiempoPosicinTiempoPosicin

48:01,420,3248:16,814,32

48:02,214,1548:17,520,06

48:02,920,5248:21,520,42

48:05,814,1548:22,6-12,12

48:06,620,148:23,716,89

48:07,3-9,2848:25,020,56

48:08,10,8748:25,7-10,39

48:08,819,5548:26,64,75

48:09,714,7948:29,5-15,65

48:10,92,1948:32,220,02

48:11,4-15,5948:32,86,13

48:33,7-6,29

Junta 3

TimePosicinTimePosicin

48:01,477,6148:17,5100,88

48:02,265,648:21,5103,71

48:02,9103,6448:22,664,56

48:05,865,648:23,770,85

48:06,6101,1348:25,0103,86

48:07,371,5848:25,770,38

48:08,169,9448:26,671,54

48:08,876,148:29,564,69

48:09,769,4648:32,2100,63

48:10,983,9948:32,888,25

48:11,463,1248:33,766,97

48:16,865,79

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCINEscuela Superior Politcnica del Litoral (ESPOL)Guayaquil-Ecuador

Voltaje y Tiempo10

Junta 1 Junta 3

tiempovoltajeTimeCur Volt

47:59,832548:17,7326

48:00,132448:18,1326

48:00,332648:18,4324

48:02,532648:18,7327

48:02,832548:19,1325

48:03,232648:19,4326

48:03,532448:19,8326

48:03,932448:20,1325

48:04,332748:21,3325

48:04,632548:22,2325

48:06,432548:22,5327

48:08,732748:23,3327

48:09,332648:23,6325

48:09,632648:24,0325

48:10,532648:26,5326

48:11,332548:26,9327

48:11,632648:27,2324

48:12,032748:27,5324

48:12,332648:27,9326

48:12,732448:28,3325

48:13,132648:29,4325

48:13,432548:29,7325

48:13,732548:30,1326

48:14,332648:30,4326

48:14,632348:30,8325

48:15,132548:31,1325

48:15,432648:31,8325

48:15,732648:32,4326

48:17,3325

Velocidad vs Tiempo

Junta 1 Junta 3

TIEMPOVOLTAJETIEMPOVELOCIDAD

06:55,337306:52,442

06:57,045806:52,7203

06:57,4-2506:52,442

06:57,7-66006:52,7203

07:00,658906:56,1633

07:01,4-37306:52,442

07:03,325706:52,7203

07:05,0-2106:56,1633

07:06,836106:52,442

07:07,248706:52,7203

07:08,610506:56,1633

07:09,1-35006:57,7-998

07:12,253206:58,1-226

07:12,9-64307:01,4-1204

07:17,6-61807:01,8-198

07:17,919007:02,21124

07:21,5-8207:02,680

07:21,936507:05,8384

07:22,326407:06,5570

07:22,787307:07,2909

07:24,3-62207:07,6124

07:26,235907:09,4-310

07:27,088407:10,2255

07:27,9-16507:11,5-131

07:28,3-104007:14,1205

07:29,0-79507:15,2-17

07:29,828107:16,9-548

07:31,415807:17,2521

07:31,8-331

ANLISIS DE RESULTADOSComo vemos al graficar los diferentes tipos de grficos, vemos que las graficas son funciones que para un tiempo t posee un pico alto, y para un tiempo t+t1 posee un pico de valor negativo, parecindose mucho a una funcin peridica. CONCLUSIONES

Mediante esta prctica se logro mostrar que la botonera de mando y el controlador son dos elementos importantes en el manejo del brazo robtico. El uso del brazo robtico fue fundamental para darnos cuenta de que este es el futuro de los procesos de manufactura, ya que podramos crear lneas de produccin con bastantes brazos robticos que siguen la secuencia para la produccin de un producto.

RECOMENDACIONES Para poder entender mejor la parte del manejo del robot por medio del software sera necesario saber ms fundamentos en lo que concierne al lenguaje de programacin que usa el programa, ya que as podramos lograr una mejor compresin del uso del mismo. Hay que tener mucho cuidado cuando el brazo se encuentra trabajando, ya que es un podra ocasionar daos, hay que mantenerse lejos del rea de trabajo.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS/ FUENTES DE INFORMACIN http://www.dliengineering.com/vibman-spanish/gradodelibertad1.htm http://www.profesores.frc.utn.edu.ar/industrial/sistemasinteligentes/FFlexible/intro_Robotica.pdf http://www.festo-didactic.com/es-es/productos/mps-sistema-de-producci-n-modular/control-redes/?fbid=ZXMuZXMuNTQ3LjE0LjIwLjU4Ng&page=2&offset=0&showitems=64 http://biblioteca.utp.edu.co/tesisdigitales/texto/629892O83dp.pd

PREGUNTAS EVALUATIVASQu se entiende por brazo robtico, cuales son las componentes ms importantes del equipo?Brazo robtico es una estructura que posee distintas juntas, q le dan distintos tipos de movimientos, capaces de cargar piezas, realizar trabajos de corte, todo esto manejado desde un programa de computadora. Siguen toda la secuencia que les ordene la computadora.Los componentes ms destacados de esta estacin son: Robot RV-2AJ Controlador Botonera de mando Mdulo de montaje Mdulo de rampa Mdulo de almacn Mdulo retenedor Pinza

Qu se entiende por grados de libertad? Es la capacidad de un cuerpo aislado en el espacio de moverse libremente en este, estos grados son definidos por los tres movimientos de translacin y tres movimientos alrededor de los ejes coordenados.

Cules son los diferentes sistemas de coordenadas en que se puede mover el robot en forma manual? (JOG) A-B (Coordenadas rotacionales) y X-Y-Z (Coordenadas Lineales)

Describe cmo se comporta el robot en el modo JOINT JOG Es aquel movimiento en el cual sus juntas se mueven independiente una de otras.

Describe cmo se comporta el robot en el modo XYZ JOG Es aquel movimiento en el cual sus juntas se mueven dependiente una de otras.

Describe brevemente cmo se ensea una posicin al robot. Primero se define el tipo de movimiento hacia el punto final donde se quiere llegar, ya sea que se mueva en lnea recta (MVS), de que de rengln a rengln sea constante (CNT), movimiento circular (MVR) o cualquier otro tipo de movimiento, una vez que se define el movimiento, este se ejecuta en el programa, para que posteriormente el brazo se mueva de la forma deseada.

Cmo se corrige una posicin ya enseada? Reseteamos la posicin actual, y redefiniendo otra posicin nueva, corrigindola en el cdigo de programacin.

Qu tipo de JOG es ms conveniente cuando se requiere un ajuste ms preciso?Cilndrico

ANEXOSCaractersticas del robot

Como vemos la velocidad mxima del robot es de 2100 mm/sCaractersticas del controlador

Tipos de operaciones del controlador Auto (Op): ubicado en esta posicin el controlador quedara activado como nico manipulador. Cuando este modo es seleccionado el T/B es activado, estos nos da a entender que las operaciones y los movimientos quedan restringidos para lo que se ordene desde el Teaching Box. Auto (ext): eligiendo este modo quedara el PC como dispositivo propio de control para el brazo robot deshabilitando las anteriores.

Software de programacin robot RV-2AJUn potente lenguaje de programacin de robots necesita igualmente un potente entorno de programacin. Cosirop es el entrono de programacin para todos los robot de Mitsubishi. Le permite crear programa para robots en pocos minutos usando los lenguajes de programacin de robots. MELFA BASIC VI o el MOVEMASTER COMMAND. Despus de verificar y optimizar su programa puede transferirlo al robot con tan solo dar clic. La velocidad en tiempo real de los ejes y las corrientes de motor son mostradas de forma clara, junto con el estado de las entradas y salidas del robot. Las facilidades para monitoreo de los programas ejecutados por el controlador le permiten eliminar cualquier error de programacin. Entre las funciones tiles tenemos: Funcin teach in online par a las operaciones del robot. Visualizacin de la posicin en una representacion3D del robot Monitoreo de variables Ejecucin de instrucciones online Diagnostico de errores Editor de posiciones Manejo de proyectos

Comunicaciones (cable RS-232C)Es el cable que sirve para conectar el EasyPort con el puerto RS-232 de un PC.

Caractersticas de sensor de reflexin (TP1110) Sensor de reflexin con supresin de fondo (detector de proximidad ptico) con sistema de aseguramiento y fijacin rpida Quick-Fix para paneles perfilados y cable con clavija de seguridad Giratorio 360, con enclavamiento cada 15 Tamao Q20 Tensin de funcionamiento: 10 30 V CC Tipo de luz: roja Alcance mx.: 100 mm Regulable mediante teach-in Conexin mediante zcalos de seguridad de 4 mm integrados en el sistema de fijacin rpida Quick-Fix Funcin de salida de contacto normalmente abierto y contacto normalmente cerrado (PNP)