78

CONCLUSIONES

Luego de haber desarrollado las diferentes partes de las fases

metodológicas a fin de obtener el diseño y materialización del sistema,

pueden hacerse las siguientes conclusiones:

- Una vez analizada la información sobre los diferentes efectores

finales para robots industriales que en la actualidad se encuentran

disponibles en el mercado y los diversos tipos de pegamento líquido

utilizados en los procesos automatizados se llegó a la conclusión que un

efector final de tipo aplicador de cemento líquido sería muy útil en

diferentes áreas donde se necesite un pegado preciso y confiable,

ganando así una alta calidad en el producto procesado que es muy

importante en esta era de automatización industrial.

- Después de analizar las necesidades y exigencias que constituyen

un efector final se llegó al diseño definitivo de las partes mecánicas y

electrónicas que constituyen el efector final. Esto se logró realizando

constantes mejoras en el diseño de las partes mecánicas y una vez que

las mismas cumplieron con el mínimo exigido fueron llevadas a la fase de

fabricación.

- Se estableció una estrategia que fuera capaz de controlar cada una

de las etapas que comprende el funcionamiento de manera óptima del

efector final tipo aplicador de cemento líquido. Estas estrategias están

dividas en las necesarias para accionar los motores y en las necesarias

para controlar el aplicador de cemento líquido.

79

- Luego de fabricarse las piezas mecánicas se construyó el prototipo

del efector final tipo aplicador de cemento líquido planteado en los

diseños previos y se acopló a la electrónica que se eligió para el buen

funcionamiento del mismo.

- Se demostró mediante simulación el correcto funcionamiento del

prototipo con ayuda de software llamados LabVIEW y Proteus y se

procedió a las pruebas en físico con resultados satisfactorio para el

control de un efector final tipo aplicador de cemento líquido.

Finalmente se logró diseñar, construir, conectar y poner a punto el

funcionamiento del sistema planteado

80

RECOMENDACIONES

A partir de las incorporaciones tecnológicas para los procesos

industriales que emplean el pegamento líquido en sus procesos se

plantean las siguientes recomendaciones:

- Materializar un circuito único que implemente la totalidad de la

circuitería planteada, a fin de evitar los diferentes conectores utilizados

para simplificar el diseño y evitarse trabajos de construcción.

- Realizar diferentes pruebas de estrés mecánico a fin de mejorar la

resistencia mecánica del sistema y al mismo tiempo minimizar la cantidad

de plástico utilizado para poder obtener un prototipo más resistente y

menos vulnerable a fallas mecánicas.

- Diseñar una interface a nivel de PC a fin de controlar de manera más

eficiente cada uno de los movimientos y la creación de rutinas de trabajo

obteniendo así una precisión mucho más alta y funciones más complejas.

- Utilizar servomotores de mayor torque a fin de mejorar el manejo de

las masas inerciales involucradas.

Finalmente se recomienda realizar pruebas exhaustivas del sistema

general a fin de garantizar su funcionalidad en el tiempo.

81

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 1. LIBROS. Angulo Martínez, I., Angulo Usátegui, J. y Romero Yesa, S. (2005).

Introducción A La Robótica: Principios Técnicos, Construcción Y Programación De Un Robot Educativo. Madrid, España: Ediciones Paraninfo, S.A.

Angulo Usátegui, J., Etxeberría, A., Angulo Martínez, I. y Parra I.

(2006). dsPIC. Diseño Práctico De Aplicaciones. McGraw-Hill / Interamericana De España, S.A.

Creus Solé, A. (2005). Fiabilidad y Seguridad: Su Aplicación en

Procesos Industriales . Barcelona, España: Marcombo. Escolano, F. (2003). Inteligencia Artificial: Modelos, Técnicas y Áreas

de Aplicación. Madrid, España: Editorial Paraninfo. Groover, M., Roger, M., Odrey Nagel y Odrey Nicholas. (1989).

Robótica Industrial: Tecnología, Programación y Aplicaciones. México: McGraw-Hill.

Horwitz, Henry. (2003). Soldadura. Aplicaciones y Práctica. Colombia:

Editorial Alfaomega Kalpakjian, S., Schmidt, S., Sánchez, G. y Figueroa, U. (2002).

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México: Cengage Learning Editores. Saney, N. (2001). Su Primer Programa Java. Barcelona, España:

Marcombo.

82

Nayyar, Mohinder (1999). Piping Handbook, Seventh Edition . New York: McGraw-Hill

2. PUBLICACIONES. Arellano, V., Lozano, J. y Osorio, A. (2011). Efectores Finales. Instituto

Politécnico Nacional. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad. Azcapotzalco, México.

Beltrán, M y Marcilla, A. (2008). Tecnología de Polímeros. Universidad

de Alicante, España. García Higuera , A. y Castillo García , F. (2007). CIM: El Computador en

la Automatización de la Producción. Universidad de Castilla-La Mancha.

Llinares Galiana, J. y Page, A. (1997). Electromagnetismo y

Semiconductores. Universidad Politécnica de Valencia. 3. TESIS DE GRADO. Bautista, P., Vélez, B., Nini J. y Loaiza, H. (2010). Diseño e

implementación de un robot móvil autónomo con una pinza manipuladora. Trabajo Especial de Grado (Ingeniería en Robótica). Universidad del Valle. Cali, Colombia

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4. CONFERENCIAS Gueta, L.; Chiba, R.; Arai, T.; Ueyama, T. y Ota, J. (2008, Agosto)

Design of the End-Effector Tool Attachment for Robot Arm with Multiple Reconfigurable Goals. Automation Science and Engineering. IEEE International Conference on. Arlington, VA

83

5. NORMAS. ISO 8373. (1994). Manipulating Industrial Robots.

ANEXOS

85

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL BELLOSO CHACÍN

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ELECTRÓNICA

MENCIÓN: AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL

ANEXO A INSTRUMENTO DE VALIDACIÓN POR EXPERTOS

PRESENTADO POR:

Br. WILLIAN JOSÉ ABREU COLINA Br. TOMAS JOSÉ ALVARADO PIÑA

Br. DIEGO ANDRÉS HERNÁNDEZ SAAVEDRA Br. JHON JAIRO PAZ QUINTERO

FACILITADORES: Msc. ANGEL VILLALOBOS Dr. RICARDO CARABALLO

86

MARACAIBO, MARZO DE 2012 Maracaibo, Marzo de 2012

Estimado profesor(a): _________________________

El presente instrumento tiene como objeto recabar la información

necesaria para validar la operatividad del prototipo diseñado para la

realización del trabajo especial de grado presentado como requisito para

optar al título de Ingeniero Electrónico. Mención: Automatización y

Control, el cual se titula:

EFECTOR FINAL PARA USO DE ROBOT INDUSTRIAL TIPO

APLICADOR DE CEMENTO LÍQUIDO.

Debido a su experiencia en el área de robótica, usted esta ha sido

seleccionado(a) para ser el experto a cargo de la validación del prototipo

del efector final; basándose en el cumplimiento de los objetivos de la

investigación y la verificación de la operatividad de cada una de las partes

del sistema.

De antemano agradecemos toda la colaboración prestada.

Br. Abreu Willian

Br. Alvarado Tomas

Br. Hernández Diego

Br. Paz Jhon

87

IDENTIFICACIÓN DEL EXPERTO

Nombre y Apellido:____________________________________________

Título y Profesión: ____________________________________________

Institución a la que pertenece: __________________________________

Cargo: _____________________________________________________

IDENTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

EFECTOR FINAL PARA USO ROBOT INDUSTRIAL TIPO

APLICADOR DE CEMENTO LÍQUIDO.

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

OBJETIVO GENERAL

- Desarrollar un efector final para uso robot industrial tipo aplicador de cemento líquido .

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Analizar la información relativa a efectores finales para robots

industriales y los diferentes tipos de cemento líquido utilizados en los

procesos de manufactura automatizados.

- Diseñar las diferentes partes mecánicas y electrónicas que

constituyen el efector final.

- Establecer la estrategia del control necesaria.

- Construir un prototipo del efector final basado en los diseños

previos.

88

- Demostrar mediante pruebas el correcto funcionamiento del

prototipo para su posterior depuración.

89

Inicialmente le solicitamos haga una inspección de los elementos

principales que conforman el prototipo, como lo son; partes mecánicas,

servomotores, motor paso a paso, comunicación y demás componentes.

N° ITEMES

Alternativas de

respuestas SI NO

1

Los elementos mecánicos diseñados para construir el prototipo han sido fabricados mediante el método de impresión 3D con material plástico. ¿Considera usted que estos son estructuralmente capaces de soportar la carga ejercida sobre cada una de sus partes?

2

Los servomotores Turnigy 959 de 15 kg/cm de torque, son utilizados para realizar los movimientos en las articulaciones correspondientes a las coordenadas del plano X, Y. ¿Piensa usted que dichos servomotores son adecuados para efectuar la tarea para la cual han sido escogidos?

3

El sistema de impulsión del cemento liquido (silicón) es accionado por un motor paso a paso MITSUMI modelo M35SP-9 de 4 fases, con un Torque de 35.8mN·m/200pps. ¿Cree usted que las especificaciones de dicho motor son suficientes para realizar la impulsión del silicón?

4

Para llevar a cabo la lógica de control se utiliza un microcontrolador PIC16F876A de 28 pines ¿Considera usted que este dispositivo es adecuado para llevar a cabo todas las labores de control?

5

Para la Interfaz Humano Maquina (IHM) se utilizó como herramienta virtual un software diseñado en LabVIEW ¿Cree usted que este software establece el protocolo de comunicación adecuado para la transmisión y recepción de los datos?

90

Posterior a esto se le realizaran una serie de pruebas donde se

mostrará la funcionalidad del prototipo, para que en su calidad de experto

verifique que cada una funcione de manera óptima.

N° ITEMES

Alternativas de

respuestas SI NO

1 ¿Es capaz el prototipo de realizar el movimiento de su primer grado de libertad, correspondiente al eje X?

2 ¿Es capaz el prototipo de realizar el movimiento de su segundo grado de libertad, correspondiente al eje Y?

3 ¿Se lleva a cabo la aplicación del silicón exitosamente?

4 ¿Se ejecutan de manera óptima las instrucciones enviadas desde la PC al prototipo por medio de la IHM?

91

CONSTANCIA DE VALIDACIÓN DEL EXPERTO

Yo __________________________________ con

C.I._______________; actuando en mi carácter de experto y en uso de

mis facultades profesionales e intelectuales: por medio de la presente

hago constar que el instrumento de recolección de datos presentados por

los Br. Integrantes de esta investigación, cursantes de pregrado de

Ingeniería Electrónica en su mención Automatización y Control. En la

Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín en la presentación de su trabajo de

grado titulado: EFECTOR FINAL PARA USO DE ROBOT INDUSTRIAL

TIPO APLICADOR DE CEMENTO LÍQUIDO. Ha sido aprobada y

evaluada por mí.

Constancia que expido para los finales legales pertinentes a petición

de la parte interesada.

Maracaibo a los _____ días del mes de _________ de año 2012.

Atentamente,

______________________________

92

ANEXO B

CODIFICACIÓN ASSEMBLER DEL LAZO DE CONTROL

Fuente: Abreu, Alvarado, Hernández y Paz (2012)

93

ANEXO C

PANEL DE CONTROL (LABVIEW)

Fuente: Abreu, Alvarado, Hernández y Paz (2012)

ANEXO D

DIAGRAMA DE BLOQUES (LABVIEW)

Fuente: Abreu, Alvarado, Hernández y Paz (2012)

94

ANEXO E

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Tiempo de Ejecución: Enero 2012 – Marzo 2012

Nº ACTIVIDADES

MESES ENERO FEBRERO MARZO

SEMANAS 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

23

Codificación individual de los bloques del diagrama de flujo

X X X X X X X X

24

Acuerdo de los mecanismos para la comunicación entre hardware y software

X X X X X X X X

25 Elaboración del circuito electrónico

X X X X

26

Prueba y depuración del programa para el control del sistema

X X X X X X

27

Prueba de conexiones entre el hardware y software

X X X X X

28 Compilación del programa para el control del sistema

X X X X X

29 Materialización del dispositivo final

X X X X X

30

Pruebas y depuraciones ultimas del prototipo

X X X X

31 Análisis según cada fase X X X X X X X X

32 Validación por experto X

33 Culminación del tomo y aplicación de normas URBE

X X X X X X X X X X

34 Correcciones finales

X X X X

Fuente: Abreu, Alvarado, Hernández y Paz (2012)