Diseño e implementación de un robot cartesiano, para el montaje de tapa y/o pasador, en el proceso de paletizado

Diseño e implementación de un robot cartesiano, para el montaje de tapa y/o pasador, en el proceso de paletizado, el cual se encuentra implementado en el laboratorio de Automatización Industrial de la Facultad de Informática y Electrónica de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Se utilizó el método experimental para determinar el mejor funcionamiento y la óptima ejecución y control de precisión en el proceso. El Robot se ha implementado utilizando aluminio estructurado para su construcción, además sensores magnéticos, inductivos y ópticos los cuales trabajan en conjunto con cilindros neumáticos sin vástago permitiendo el movimiento del robot en los ejes (x, y, z), para la sujeción de las piezas se ha utilizado una pinza neumática para moverlas eficientemente. Los actuadores del sistema son comandados por electroválvulas activadas mediante la programación. Para la programación se utiliza la herramienta TIA Portal V12 Siemens conjuntamente con un PLC (Controlador Lógico Programable)., Módulos Programables de Entradas y Salidas y una pantalla táctil utilizada como Interface Humano Maquina (HMI) para el control remoto del sistema. Mediante en cuestas realizadas a los estudiantes que hacen uso de este proyecto se demostró que es factible en un 80% utilizar un robot cartesiano para el procesos de paletizado. Se concluye que utilizar el robot en el sistema de paletizado además de optimizarlo perimirá a los estudiantes poner en práctica sus conocimientos en automatización. Se recomienda que los estudiantes que hacen uso del robot realicen el mantenimiento de los elementos del sistema para evitar futuras complicaciones en su funcionamiento

Diseño y construcción de un prototipo de silla de ruedas eléctrica, aplicando motores brushless sin escobillas (outrunner)

Diseñar y Construir un prototipo de silla de ruedas eléctrica aplicando motores brushless (OUTRUNNER).El presente trabajo de grado se enfocó en el montaje de motores eléctricos brushless en una silla de ruedas manual convencional reduciendo el peso en contraste con una silla de ruedas eléctrica comercial. Este diseño se moviliza en función del uso de un joystick y un sistema de control basado en el software Arduino, ofreciendo una mejor solución de movilidad. Materiales y Metodología. En el desarrollo del prototipo se emplearon motores de corriente continua tipo brushless con un 79% de eficiencia energética, hecho que permite optimizar parámetros como espacio, peso, ruido y vibraciones debido al reducido número de elementos mecánicos que producen fricción en este tipo de dispositivos. Para controlar estos motores se acopló un driver EM-151B BRUSHLESS DC que es comandado desde un Arduino Mega y dirigido por un sistema omnidireccional a través de un joystick industrial modificado. Para la alimentación de energía del sistema de potencia y de control, se empleó una batería eléctrica recargable de fosfato de hierro de litio de última generación y amigable con el medio ambiente. Se incluyó un control por voz para detener la silla de ruedas y prevenir colisiones. Conclusiones y resultados. Se desarrolló un sistema de tracción eléctrico sobre una silla de ruedas manual convencional para la optimización en la movilidad de personas con capacidad motriz limitada a través del uso de comandos específicos y mensajes de voz en el sistema como alternativa innovadora para su control, e informar al usuario la dirección y detener el desplazamiento bajo condiciones críticas

Un procedimiento para el diseño mecatrónico de manipuladores de cinemática paralela tipo compliant

202 p.El objeto de este trabajo es desarrollar una metodología integral de diseño mecatrónico de mecanismos paralelos tipo compliant, es decir, cuyo movimiento se consigue gracias a la deformación de determinados puntos del mecanismo y no por el uso de juntas cinemáticas tradicionales. Dicho procedimiento aborda el estudio cinemático, y dinámico de los mecanismos, el diseño estructural de las juntas y el conjunto del mecanismo, así como el diseño mecatrónico. La metodología ha sido aplicada al desarrollo de un prototipo basado en una cinemática compliant 3PRS cuyo fin es servir de etapa de posicionamiento para una máquina de microfresado de lentes

Diseño de un sistema de control autónomo para un vehículo submarino AUV

El presente proyecto nace de la motivación por desarrollar un sistema de navegación autónomo para un vehículo submarino. Este proyecto da continuidad precede al proyecto Cormorán, donde se desarrolló un prototipo de vehiculo submarino, de agua someras, que navega por superficie y realiza inmersiones verticales con el objetivo de obtener datos de temperatura, salinidad y profundidad de una columna de agua. En una primera fase se implementó un control manual a través de una emisora de radiocontrol. Esta fase permitió evaluar las características de navegación del vehiculo. En una segunda fase estaba dispuesto implementar todo el sistema de control electrónico necesario para dotar al vehículo de una autonomía en su navegación, a partir de una ruta pre‐establecida. Esta segunda fase es el objetivo de este proyecto. El sistema electrónico de control ha desarrollar en este proyecto debe gestionar un sistema de navegación, donde existirán instrumentos que determinen la posición y actitud del vehículo así como el sistema de propulsión para poder actuar convenientemente sobre los motores del vehículo. Además deberá permitir una comunicación a través de un radio‐modem de toda la telemetría a una estación base. No es objetivo de este proyecto integrar los instrumentos propios de la misión ni desarrollar un sistema de seguridad frente a fallos u obstáculos. Se puede concluir que el objetivo del presente proyecto consiste en la implementación de la electrónica así como la programación necesaria para la realización del control autónomo de un vehículo autónomo submarino, los cuales son denominados AUV (Autonomous Underwater Vehicle)

Diseño de un sistema de control autónomo para un vehículo submarino AUV

El presente proyecto nace de la motivación por desarrollar un sistema de navegación autónomo para un vehículo submarino. Este proyecto da continuidad precede al proyecto Cormorán, donde se desarrolló un prototipo de vehiculo submarino, de agua someras, que navega por superficie y realiza inmersiones verticales con el objetivo de obtener datos de temperatura, salinidad y profundidad de una columna de agua. En una primera fase se implementó un control manual a través de una emisora de radiocontrol. Esta fase permitió evaluar las características de navegación del vehiculo. En una segunda fase estaba dispuesto implementar todo el sistema de control electrónico necesario para dotar al vehículo de una autonomía en su navegación, a partir de una ruta pre‐establecida. Esta segunda fase es el objetivo de este proyecto. El sistema electrónico de control ha desarrollar en este proyecto debe gestionar un sistema de navegación, donde existirán instrumentos que determinen la posición y actitud del vehículo así como el sistema de propulsión para poder actuar convenientemente sobre los motores del vehículo. Además deberá permitir una comunicación a través de un radio‐modem de toda la telemetría a una estación base. No es objetivo de este proyecto integrar los instrumentos propios de la misión ni desarrollar un sistema de seguridad frente a fallos u obstáculos. Se puede concluir que el objetivo del presente proyecto consiste en la implementación de la electrónica así como la programación necesaria para la realización del control autónomo de un vehículo autónomo submarino, los cuales son denominados AUV (Autonomous Underwater Vehicle)

Innovaciones en sistemas e interfaces humano-máquina: aplicación a las tecnologías de rehabilitación

La presente Tesis Doctoral se ha desarrollado en el entorno de trabajo del Laboratorio de Electrónica y Bioingeniería de la Universidad de Valladolid, que enfoca su actividad en varias líneas de investigación dedicadas a la asistencia de discapacitados mediante la aplicación de Tecnologías de Rehabilitación (TR). Concretamente, la labor investigadora del autor se ha centrado en la implementación de diferentes interfaces persona-máquina, innovadoras y adaptadas a la discapacidad, cuya finalidad es facilitar la interacción del usuario con su entorno. Con objeto de aportar una funcionalidad práctica, el autor de la Tesis ha participado, sustancialmente, en el desarrollo de diferentes dispositivos y sistemas que incorporasen sus innovaciones técnicas. Estos trabajos están orientados a conseguir ayudas para mejorar la autonomía personal, además de entrenadores de rehabilitación para personas con discapacidades severas.Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones e Ingeniería Telemátic

Escáner 3D: obtención de perfiles y medición de deformaciones de piezas mecánicas en 3 dimensiones a través de una interfaz gráfica en MATLAB

This project is concerned with the design and construction of an academic study tool, a 3D scanner, that allows mechanical deformation analysis of small-scale pieces. With the scanner, it would be posible to visualize both, the surface of a mechanical piece in regular and steady state and the surface of the same piece after being deformated. This would permit to compare and measure the changes in the structure. In fact, the device is intended for engineering students, in particular to Mechanical Engineering students who specialize in the area of materials engineering and mechanical deformations. The project comprises three stages: the construction of a mechanical system to move and hold the mechanical piece to be scanned; programming a robotic arm, which would hold the laser sensor that scans the piece; and finally, programming a microcontroller (Arduino UNO) and a graphic user interface (GUI) in MATLAB. That way, it would be to posible analyze the data collected by the sensor in a user friendly interface and control automatically the system.El presente proyecto está orientado hacia el diseño y construcción de una herramienta de estudio académico, un escáner 3D, que permita realizar análisis mecánicos de deformaciones de piezas a pequeña escala. El escáner permite visualizar la superficie de la pieza en estado normal y luego la pieza deformada y así poder comparar todos los cambios en la estructura. En este caso, el dispositivo estará destinado para los estudiantes de Ingeniería; especialmente hacia los estudiantes de Ingeniería Mecánica especializados en el área de materiales y deformaciones mecánicas. El trabajo comprende tres etapas. La construcción de un sistema mecánico para mover y sujetar la pieza a ser escaneada. La programación de un brazo robótico, que se desplace con el sensor láser para escanear la pieza. Y finalmente, la programación de un microcontrolador (Arduino UNO) y una interfaz gráfica de usuario (GUI) en MATLAB, con el fin de visualizar los datos tomados por el sensor y controlar automáticamente el sistema

Puesta en Marcha de un Robot ABB IRB 120. Evaluación del Entorno de Programación/Simulación RobotStudio

Este es un Proyecto de Análisis Crítico del Entorno de Programación de un Robot ABB IRB 120 necesario para su puesta en marcha, para ello se ha optado por dividir el análisis en dos Partes: - Análisis del Entorno Virtual y/o Simulación: Entorno Integral de Programación de una Estación Completa - Análisis del Entorno Real y/o Inserción de un Robot real en una célula de trabajo industrial Se ha tenido como área principal del análisis el entorno integral de simulación desde RobotStudio, dado que permite extrapolar las destrezas y conocimiento alcanzados con relativa facilidad desde el entorno virtual al real, abordando los aspectos referidos a la: programación, modelado y simulación de entornos virtuales. Los objetivos abordados se han clasificado en 3 bloques: 1. Evaluación de RobotStudio en sus 2 vertientes (herramienta de programación del robot y herramienta de modelado de entornos virtuales) y diseño, creación y simulación de una Estación Industrial Virtual Completa. 2. Inserción del ABB IRB 120 en una pequeña célula de fabricación flexible: Definición y explotación de E/S, por medio del desarrollo de una aplicación que suponga la inserción del robot en una pequeña célula flexible de fabricación. 3. Análisis crítico de las posibilidades de relativización de localizaciones que ofrece RAPID. El Robot objeto del proyecto ha sido adquirido por el departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas de la EINA en el curso 2016/2017. Esto ha provocado la necesidad de su puesta a punto para el curso 2017/2018, así como evaluar el potencial de las herramientas. Para ello, se ha simulado/emulado todas las casuísticas identificadas, en la definición y creación de una Estación Industrial Completa, con el entorno de programación de los Robots ABB: Software RobotStudio. Clasificadas en el ANEXO II y evaluadas en la Memoria

Entorno evolutivo de diseño automático en ingeniería

[Resumen] Se ha desarrollado un entorno computacional de diseño automático, modular, escalable e interactivo que permite la integración de las etapas que conforman el proceso de diseño, eliminando al diseñador humano de las fases de búsqueda de soluciones y toma de decisiones y limitando su actuación a la especificación del problema y la evaluación subjetiva de propuestas cuando esto resulte necesario. De este modo, se mejora la creatividad al eliminarse las restricciones ficticias y la limitación en la exploración de posibles soluciones introducidas por el diseñador humano, se hacen los problemas más manejables y se abre la posibilidad de obtener soluciones variadas de mayor calidad. La integración de múltiples simuladores e interfaces de usuario en el entorno posibilita la creación de una macro función de calidad que pondera las evaluaciones técnicas (ingenieros expertos y simuladores) y subjetivas (usuarios finales). Esta selección y ponderación relativa de las aptitudes de cada uno de los simuladores se realizan en función de los criterios existentes expresados en términos del dominio del problema (rendimiento económico, capacidad de producción, etc.) y no del dominio de implementación (consumos eléctricos, parámetros de control, etc.) como ocurre en el diseño tradicional. Al mismo tiempo y para problemas de relativa complejidad, es necesario una elevada potencia de cálculo que requiere una alta escalabilidad del sistema. Se ha desarrollado, para ello, una implementación contemplando su distribución computacional con distintos niveles de granularidad según cada problema en concreto. Debido a su modularidad, el entorno es fácilmente adaptable a los distintos problemas por medio de la introducción de módulos de evaluación y/o la modificación de parámetros en la metodología de búsqueda. Para demostrar la versatilidad del entorno modular se han implementado procesos de diseño de sistemas reales en tre

Rehabilitación del taladro radial en el taller básico de la Facultad de Mecánica aplicando la tecnología CAD/CAM.

El presente trabajo contiene información técnica, real y confiable respecto a la rehabilitación del taladro radial, en el taller básico de la Facultad de Mecánica aplicando la tecnología CAD/CAM, que sufrió diversos daños por la falta de mantenimiento quedado inhabilitado por completo por más de siete años, no permitiendo que se garantice el cumplimiento de las actividades prácticas en el tiempo de ejecución estipulado, con los recursos asignados, para de ese modo llegar a desarrollar habilidades y destrezas en los estudiantes de una modo teórico y práctico. El diseño y la fabricación asistidos por ordenador (CAD/CAM) es una disciplina que estudia el uso de sistemas informáticos como herramienta de soporte en todos los procesos involucrados en el diseño y la fabricación de cualquier tipo de producto. En el diagnóstico de las condiciones actuales del taladro radial analizado con base en la aplicación de la Matriz de Criticidad ABC, tomando en consideración cuatro aspectos selectivos y siete parámetros directivos lo cuales muestran la existencia seis fallas principales que son las que ocasionan que el taladro radial no de su rendimiento esperado. Una vez realizado la modelación y la simulación del maquinado de la pieza a producir en los sistemas CAD/CAM, se llevará a cabo la fabricación en máquinas convencionales garantizando el total funcionamiento del taladro radial beneficiando directamente a la Escuela de Ingeniería Industrial, e indirectamente a sus alumnos, reforzando significativamente la formación académica para estar aptos a las exigencias que hoy en día existe en el sector industrial de nuestro país. Se concluye que el deterioro de la maquina se produjo por el uso de la misma, se recomienda la implementación del plan de mantenimiento preventivo propuesto. A fin de mejorar la gestión de mantenimiento y considerando que se debe elaborar un registro estadístico de fallas para un eficiente control.The current research contains real, reliable and technical information about the radial drill at the Mechanics Faculty Basic Workshop applying CAD/CAM technology, this drill had several damages due to the lack of maintenance for more than seven years, this did not allow guarantying the practical activities fulfillment within the planned time with the resources offered, in this way it will be possible to develop skills on students in a theoretical and practical way. The CAD/CAM-based design and construction is a discipline in charge of the computing systems as a supporting tool for all the processes involved in the design and construction of any type of product. The ABC Critical Matrix- based radial drill current status diagnose took into account four selective aspects and seven directive parameters which reflect the existence of six main failures which make the drill not to work as expected. Once the molding and simulation of the piece were carried out through CAD/CAM systems the manufacturing in conventional machines was carried out guarantying the total work of the radial drill so that it will benefit the Industrial Engineering School and its students to significantly reinforce the academic formation to be up to present exigencies of the industrial area in our country. It is concluded that the wear of the machine was due to the use of it, so it is recommended to implement a preventive maintenance plan to improve the maintenance management taking into account the necessity to carry out a failure statistical register for an efficient control