New motion control machine elements representation for mechatronic education

The paper presents a new proposal for representing machine designs involving motion control. The new mechatronic approach for machine design is moving from a mechanic concept where mechanical transmissions, mechanical gears and coupling etc. are being implemented by electronic coupling, gears, etc. New concepts such as electronic virtual axis are also being employed very often. This brings that, in regards with machine design communication, mechanic elements represented in the past by mechanical drawings are being replaced by new electronic concepts. However, these new electronic motion control concepts should be also represented for a full understanding of the machine behaviors. Drawings are a fundamental tool to communicate preliminary designs, both in an academic and education environments as in professional ones. The new mechatronic elements graphical representation presented in the paper has the objective of bringing the gap between a pure mechanical machine design view and an automated one, including new electronic motion control concepts, and remarking the relevant “mechanic” information from the electronic motion control point of view. All this should facilitate the presentation and explanation of system-based mechatronic designs both in the classroom and at the professional level

Information model to support PLCOpen Motion Control programming from Mechanical Design

The design of automated industrial machinery involves different areas of engineering, each of which employs its own and different information representation systems and software tools. The lack of a common information model to collect and organize the essential common data of each technology, prevents collaborative multidisciplinary engineering work, which complicates the use of a mechatronic approach. This article proposes the structure of an information model that allows to include geometric, kinematic and logical information related to the tools and objects that the machine manipulates, organized hierarchically according to the mechanical structure of the machine. This model complements an earlier development by the authors by calling MMCS “Mechanical and Motion Control Schematics”, which focuses on graphical representation. By combining them, the dynamic behavior can be visualized together

Representación integrada de accionamientos mecánicos y control de ejes orientada a la comunicación y docencia en mecatrónica

[Resumen] La aproximación “mecatrónica” al diseño y realización de máquinas hace un uso extensivo de tecnologías electrónicas para el control y coordinación de ejes mecánicos permitiendo que el control realice funcionalidades que antes eran hechas únicamente por los elementos mecánicos. Sin embargo, los métodos existentes para representar estas dos vistas tecnológicas (mecánica y electrónica/lógica) se han ignorado mutuamente, paralelamente a lo que sucedía con los perfiles docentes y profesionales correspondientes: mecánico y automático. Esto, desde el punto de vista docente, complica por ejemplo la descripción pedagógica de sistemas mecánicos servoaccionados con todos los requerimientos propios de una solución mecatrónica conjunta. Este artículo desarrolla un nuevo modelo de representación de diseños mecatrónicos que integre efectivamente ambas vistas tecnológicas. El uso de esta metodología facilitará la comunicación entre diseñadores mecánicos y diseñadores de control, así como la introducción de restricciones mecánicas en docencia de control y viceversa

Digital and graphic information model of the behavior of servo-driven industrial machinery

Los medios productivos de las fábricas que emplean máquinas servoaccionadas requieren de la combinación sinérgica de la tecnología mecánica y de control de movimiento. Pero su evolución técnica paralela pero disjunta no ha producido modelos ni metodologías de intercambio de información común relevante fácilmente comprensibles desde ambos ámbitos simultáneamente. Esta tesis, aborda la actual situación y propone una posible solución mediante un modelo de información y gráfico. Se explica como se puede aplicar al proceso de diseño de maquinaria y una evaluación experimental para estimar la mejora de comprensión en el intercambio de información.Os medios produtivos das fábricas que empregan máquinas servoaccionadas requiren da combinación sinérgica da tecnoloxía mecánica e de control de movemento. Pero a súa evolución técnica paralela pero disjunta non produciu modelos nin metodoloxías de intercambio de información común relevante facilmente comprensibles desde ambos os ámbitos simultaneamente. Esta tese, aborda a actual situación e propón unha posible solución mediante un modelo de información e gráfico. Explícase como se pode aplicar ao proceso de deseño de maquinaria e unha avaliación experimental para estimar a mellora de comprensión no intercambio de información.Factory production facilities employing servo-driven machines require the synergistic combination of mechanical and motion control technology. But its parallel but disjoint technical evolution has not produced models or methodologies for the exchange of relevant common information that are easily understood from both spheres simultaneously. This thesis addresses the current situation and proposes a possible solution through an information and graphic model. It is explained how it can be applied to the machinery design process and an experimental evaluation to estimate the improvement of understanding in the exchange of information

Ricardo Marin laboratory of logistics and industrial informatics of Vigo University: 25 years of industrial automation

[Resumen] El año 2019 se cumple un cuarto de siglo desde que el laboratorio Ricardo Marín del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad de Vigo comenzara a dar sus primeros pasos hacia su configuración actual en la era de la industria 4.0, la mecatrónica y la robótica. Este laboratorio tiene la particularidad de contar con un número significativo de plantas prototipo realizadas con parámetros industriales, tanto en cuanto a su configuración de hardware mecánico y automático, como a su software de automatización. Los sistemas y prototipos de dicho laboratorio han ido evolucionando paralelamente a cómo lo han ido haciendo algunas de las tecnologías y soluciones equivalentes del entorno industrial, como la integración y digitalización, la adopción de enfoques mecatrónicos para problemas de control de ejes empleando servosistemas industriales, la seguridad industrial, etc. Un repaso por los sistemas del Laboratorio Ricardo Marín y su evolución histórica permiten reproducir, las evoluciones que se han experimentado en los sistemas industriales. Este artículo hace este recorrido resaltando los hitos tecnológicos que lo han caracterizado.[Abstract] Twenty five years ago, Ricardo Marín laboratory of the Department of Automation and Systems Engineering of University of Vigo began to take its first steps towards its current configuration in the era of industry 4.0, mechatronics and robotics. This laboratory has the particularity of having several prototype machines made with industrial parameters, both in terms of their mechanical and automation hardware configuration, as well as their automation software. The systems and prototypes of this laboratory have evolved in parallel to their equivalent technologies and solutions in the industrial environment, in aspects such as integration and digitalization, the adoption of mechatronic approaches for motion control problems using industrial servosystems, industrial safety, etc. A review of the systems in Ricardo Marín Laboratory and their historical evolution reproduces the evolutions experimented by industrial systems. This article makes this journey highlighting the technological milestones