Metodología para la estimación de la carga de trabajo del alumno dentro del espacio europeo de educación superior. Experiencias en nuevas tecnologías de innovación docente.

El reconocimiento internacional de los estudios universitarios requiere la realización de múltiples esfuerzos en la adaptación de las distintas asignaturas que formarán los nuevos planes de estudios. Las metas establecidas para alcanzar la convergencia hacia el EEES se fundamenta básicamente en el sistema europeo de transferencia de créditos (ECTS) y la formación basada en competencias. Con el fin de facilitar la compleja tarea de establecer una metodología objetiva para realizar la planificación de las asignaturas objeto de estudio en este trabajo, se ha recogido y analizado el reparto de horas de trabajo del alumno mediante encuestas semanales y finales. Asimismo en el presente trabajo se presentan distintas experiencias de innovación educativa en las que han participado los autores, entre las que cabe destacar: aula virtual (plataforma Moodle), tutoría on line, grabación de vídeos docentes mediante tablet-PC, y participación en el programa profesor-tutor. 1. Introducción La declaración de Bolonia firmada el 19 de junio de 1999 [1] surgió ante la necesidad del reconocimiento internacional de los estudios universitarios con el fin de facilitar la movilidad de los titulados hacia puestos de trabajo en el territorio europeo.Los autores agradecen el apoyo prestado por el Vicerrectorado de Calidad y Convergencia Europea y la Dirección de la ETSII de la UPCT a través de los distintos Proyectos de Innovación Educativa impulsados por la Consejería de Educación y Cultura de la Comunidad Autónoma de la Región de Murcia

Desarrollo de iniciativas docentes dedicadas a la promoción de las competencias de los alumnos de ingeniería medianta la realización de prototipos para competiciones internacionales

Como consecuencia del nacimiento del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), en la actualidad los centros universitarios se encuentran inmersos en un proceso de cambio que pretende no sólo la compatibilidad entre los estudios que se cursan en las diferentes naciones de la Unión Europea, sino también la dinamización de las enseñanzas impartidas y el impulso de las competencias profesionales. En el presente estudio se desea poner de relieve la conveniencia de articular proyectos destinados a la concepción y desarrollo de prototipos reales para competiciones internacionales dirigidas a alumnos universitarios, y en este sentido se detallan los objetivos perseguidos en el proyecto de innovación docente “FORINTECCOMP (Formación para la Innovación Tecnológica Competitiva)” que es coordinado por los autores de este trabajo. Dentro del citado proyecto educativo, los autores de este trabajo formarán y dirigirán tres equipos de alumnos con el reto de participar en competiciones tecnológicas tales como el “Formula Student”, “MotoStudent” y “MATE ROV Competition”. El desarrollo de estas iniciativas hace posible que los alumnos alcancen las competencias requeridas para su futuro profesional, al tiempo que representan a la ETSII de la UPCT a través de competiciones orientadas a escala internacional para estudiantes universitarios.Se desea expresar el agradecimiento al Vicerrectorado de Convergencia Europea y Calidad de la UPCT y la Dirección de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial (ETSII) de la UCPT por la financiación proporcionada para los proyectos de innovación educativa coordinados por los autores, a través del convenio suscrito con la Consejería de Educación, Ciencia e Investigación de la Comunidad Autónoma de la Región de Murcia (CARM)

Contact mechanics applied to the machining of thin rings

Precision machining of thin rings is of key importance in the performance of many mechanical components such as bearings, rings, turbines, etc. An important factor to take into account is to know the influence of the clamping forces values at different angular positions of the workpiece in the geometrical tolerances after machining. The lower the clamping force, better tolerances will be achieved, but with the disadvantage of reducing friction force and, therefore, increasing the risk of slipping. Therefore, achieving a minimum but safe clamping force is a key factor to control the process. This paper presents some contributions of contact mechanics to the determination of an optimum clamping force. A subsequent methodology is applied that takes into account model of bulk deformation and local contact stresses and experimental data with the object of obtain the optimum torque applied to the chuck.The authors would like to thank the Basque Government for supporting this work made under the ETORTEK Program within the MARGUNE CRC framework while the first author was a visiting professor at TECNUN

Posicionamiento en micromecanizado utilizando un sistema basado en cámara y pantalla LCD

[SPA] En este estudio se ha desarrollado un sistema de control para micromecanizado basado en la posición cámarapantalla. La posición de la herramienta de corte con respecto al sistema de coordenadas de la pieza durante el proceso de mecanizado se controla mediante un algoritmo de visión artificial. El sistema de posición se basa en controlar la trayectoria a través de unas posiciones de destino, cada una definida iluminando una serie de LEDs sobre una pantalla de un Smartphone, para que puedan ser capturada por la cámara. Los resultados demuestran que el uso del lazo cerrado proporciona una precisión en el posicionamiento mejorada durante el micromecanizado.[ENG] In this proceeding, a positioning system based on a camera-screen control in micromachining has been developed. The position of the cutting tool with respect to the workpiece coordinate system during a machining operation, has been controlled by an artificial vision algorithm. The positioning system consists of setting a path of target positions, each defined in the form of lighted LEDs on a smartphone, in order to capture them by a camera. The results demonstrate that the use of a screen-camera closed loop control system provides appropriate accuracy in positioning the workpiece in a micro-machine tool.Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación (ETSIT), Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica (ETSIA), Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial (ETSII), Escuela Técnica Superior de Arquitectura y Edificación (ETSAE), Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos y de Ingeniería de Minas (ETSICCPIM), Facultad de Ciencias de la Empresa (FCCE), Parque Tecnológico de Fuente Álamo (PTFA), Vicerrectorado de Estudiantes y Extensión de la UPCT, Vicerrectorado de Investigación e Innovación de la UPCT, y Vicerrectorado de Internacionalización y Cooperación al Desarrollo de la UPCT

Enhanced Positioning Algorithm Using a Single Image in an LCD-Camera System by Mesh Elements' Recalculation and Angle Error Orientation

In this article, we present a method to position the tool in a micromachine system based on a camera-LCD screen positioning system that also provides information about angular deviations of the tool axis during its running. Both position and angular deviations are obtained by reducing a matrix of LEDs in the image to a single rectangle in the conical perspective that is treated by a photogrammetry method. This method computes the coordinates and orientation of the camera with respect to the fixed screen coordinate system. The used image consists of 5 × 5 lit LEDs, which are analyzed by the algorithm to determine a rectangle with known dimensions. The coordinates of the vertices of the rectangle in space are obtained by an inverse perspective computation from the image. The method presents a good approximation of the central point of the rectangle and provides the inclination of the workpiece with respect to the LCD screen reference system of coordinates. A test of the method is designed with the assistance of a Coordinate Measurement Machine (CMM) to check the accuracy of the positioning method. The performed test delivers a good accuracy in the position measurement of the designed method. A high dispersion in the angular deviation is detected, although the orientation of the inclination is appropriate in almost every case. This is due to the small values of the angles that makes the trigonometric function approximations very erratic. This method is a good starting point for the compensation of angular deviation in vision based micromachine tools, which is the principal source of errors in these operations and represents the main volume in the cost of machine elements’ parts.The authors want to thank the University Center of Defense at the Spanish Air Force Academy, MDE-UPCT, for financial suppor

Aplicación de instrumentos móviles con tecnología Wifi para la mejora del aprendizaje en clase

La habilidad en el uso las nuevas tecnologías por parte de los estudiantes actuales tiene sus ventajas desde el punto de vista educativo: alta capacidad de buscar información, interactúan muy bien con teclados, están muy intercomunicados por medios electrónicos con lo que trabajan mejor en grupo, etc. La propuesta de uso de PDAs, Smartphones, PSPs como medio de incrementar la calidad en el aprendizaje se ha basado en la elaboración de una herramienta que permite la mejora continua en la docencia y en el aprendizaje del alumno. La nueva tecnología permite aplicar técnicas de mejora continua muy extendidas en la industria, según el ciclo de Shewhart PDCA (Plan-Do-Check-Act), sin generación de papel ni pérdidas de tiempo significativas. En este trabajo se presenta una revisión de las experiencias realizadas en universidades de EEUU, se repasan los principios pedagógicos aplicados en la nueva herramienta, se describe la tecnología desarrollada y se exponen las experiencias realizadas en la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) dentro del marco de innovación docente en el EEES. El proyecto piloto se ha aplicado a una asignatura de Ingeniería de la Calidad y a otra de Tecnología de Fabricación en la ETSI Industrial de la UPCT, pero sus métodos y conclusiones también se pueden aplicar a las clases de otro tipo de materia.Este trabajo ha podido realizarse gracias a la ayuda monetaria concedida por el Vicerrectorado de Calidad y Convergencia Europea de la Universidad Politécnica de Cartagena y a la Dirección de la ETSII. Este proyecto se ha enmarcado como acción de adaptación al EEES dentro del eje 2 de impulso de la Excelencia e Innovación Docente del Plan de Convergencia Europea de la Universidad Politécnica de Cartagena

Implementación de sitemas innovadores de enseñanza basados en el uso de PDAs en el aula

El uso extensivo de aparatos digitales como MP3, iPods, PSPs, etc. Ha hecho que la generación de estudiantes que llega a la universidad tenga poca capacidad de mantener la concentración. Esto, que en principio es un inconveniente, puede convertirse en una ventaja, pues tienen una alta capacidad de buscar información, interactúan muy bien con teclados y todos los aparatos de última generación, y están muy intercomunicados por medios electrónicos con lo que trabajan mejor en grupo. Por otro lado las clases magistrales se vuelven insoportables para muchos de ellos lo que se traduce en un gran nivel de absentismo especialmente en fechas próximas a exámenes. La propuesta de uso de PDAs y Smartphones como medio de incrementar la calidad en el aprendizaje se ha basado en la elaboración de una herramienta que permite la mejora continua en la docencia y el orden en el aprendizaje del alumno. La nueva tecnología permite aplicar técnicas de mejora continua según la rueda de Deming PDCA (Plan-Do-Check-Act), sin generación de papel ni pérdidas de tiempo significativas. El proyecto piloto se ha aplicado a una asignatura de Ingeniería de la Calidad y sus conclusiones se pueden aplicar a otro tipo de materia

Desarrollo e integración de métodos de análisis de sistemas de sujeción en máquinas-herramientas

[SPA] El proceso de diseño de los sistemas de sujeción de piezas a máquinas herramienta consta de cuatro fases: descripción del problema de sujeción de la pieza, análisis del sistema, optimización de las variables de diseño para que realice sus funciones con la mayor corrección posible, y verificación del diseño realizado tanto sobre el montaje sujeción-pieza como en las dimensiones finales obtenidas en el mecanizado. La presente tesis se centra en la fase de análisis, que pretende asegurar la adecuada ejecución de las funciones asignadas al sistema de sujeción dentro del proceso de fabricación. La primera función del sistema de sujeción de piezas a máquinas-herramienta consiste en el posicionamiento de la pieza en la mesa de trabajo en una localización determinada y precisa. La segunda función del sistema de sujeción consiste en asegurar firmemente la posición de la pieza frente a la acción de las fuerzas de corte, para lo que se emplean los llamados mecanismos de apriete. Para el análisis de esta segunda función se estudia el problema desde dos enfoques: el global o estructural, y el local o de contacto. La extensión de ambos permite considerarlos como dos análisis distintos. Como alternativa para realizar este tipo de análisis, se propone un método que utiliza el MEF como herramienta auxiliar sin utilizar elementos de contacto, para que los cálculos sean más rápidos y proporcionen resultados más intuitivos. En los actuales procesos de mecanizado, debido a las exigencias de productividad, las fuerzas de corte y apriete requeridas son cada vez mayores y, por lo tanto, mayor es la probabilidad de que el elemento de fijación o de apoyo deforme plásticamente una superficie ya acabada, además de las imprecisiones que se produzcan en el posicionamiento debido a las deformaciones locales. Los métodos de análisis de tensiones y deformaciones actuales son, o bien analíticos, donde se estudian las geometrías esférica y cilíndrica convencionales; o bien numéricos, como el MEF o el método de los elementos de contorno (MEC), que pueden tratar cualquier tipo de geometría. Sin embargo, se echan en falta métodos que permitan diseñar geometrías de contacto distintas de las esféricas y cilíndricas convencionales, y así, reducir las tensiones superficiales y las deformaciones que deslocalicen la pieza; y cuyo proceso de cálculo sea, a la vez, más eficiente que el aportado por el MEF y el MEC. Esta tesis desarrolla un método de análisis, que con la suficiente aproximación y mínimo coste computacional, es capaz de determinar tensiones, deformaciones y desplazamientos en las geometrías de contacto no convencionales de los elementos de sujeción, y de establecer criterios para su aplicación. Por último, debido a la variedad de los análisis anteriores y la información heterogénea que generan, se desarrolla una base de datos relaciona1 que permite una ágil búsqueda y extracción de los datos críticos. Con ello, se consigue la integración final de los sistemas CAD, CAPP, CAE y CAM para que las variables de diseño seleccionadas aseguren la función de sujeción de la pieza en una posición fija y precisa en la máquina-herramienta, sin que se dañen sus superficies.[ENG] The process of designing the arrangements for securing parts to machine tools consists of four phases: description of the problem of securing the part, system analysis, optimization of design variables to perform its functions as possible correction, and design verification performed on both the subject-piece assembly and in the final dimensions obtained in the machining. This thesis focuses on the analysis phase, which aims to ensure the efficient performance of the functions of the fastening system in the manufacturing process. The first task of clamping parts to machine tools is the positioning of the workpiece in the working table in a given location and precise. The second function of restraint system is to ensure a strong position against the piece of the action of cutting forces, which used the so-called tightening mechanisms. For the analysis of this second feature looks at the problem from two approaches: the global or structural, and or local contact. The extension allows both regarded as two different analysis. As an alternative for this kind of analysis, a method used by the MEF as an auxiliary tool without using contact elements, so that the calculations are faster and provide more intuitive results. In machining processes, due to the demands of productivity, cutting and clamping forces required are increasing and therefore the greater the probability that the element of fixing or support a plastically deformed surface and finished in addition to the inaccuracies that occur in the position due to local deformations. The methods of analysis of stresses and deformations are present, or analytical, are studied in the spherical and cylindrical geometries conventional or digital, such as the MEF or the method of boundary element method (SCM), which can treat any geometry. However, it was a lack of methods that allow the company to contact various geometries of conventional spherical and cylindrical, and thus reduce the surface tensions and deformations relocate the piece and whose calculation process is both more efficient that provided by the MEF and MEC. This thesis develops a method of analysis, with sufficient approximation and lower computational cost, is able to identify tensions, strains and displacements in geometries of non-contact clamp elements, and establish criteria for its implementation. Finally, due to the variety of the above analysis and information generated by heterogeneous, develop a database that allows relaciona1 a quick search and extraction of critical data. This will get the final integration of CAD, CAPP, CAM and CAE for the design variables selected to ensure the function of holding the workpiece in a fixed position and precisely in the machine tool, without damaging their surfaces.Universidad Politécnica de CartagenaPrograma de doctorado en Tecnologías Industriale

Sistemas Palazón : Red de Catédras : Universidad Politécnica de Cartagena

La seguridad vial se suma a los ya múltiples campos para los que desarrollan investigaciones e innovaciones los estudiantes de la Universidad Politécnica de Cartagena becados en la Red de Cátedras de la UPCT gracias a la incorporación de la Cátedra Sistemas Palazón ‘Road Technology Research, SP’. La empresa murciana ha creado un cajón desplazable que se coloca bajo las señales verticales para evitar graves daños en los vehículos en caso de impacto. El sistema abarata la seguridad pasiva en las señalizaciones, a la que obliga la normativa de la Unión Europea, al no requerir cambios en la cimentación ni en las propias señales. En la Región de Murcia ya se ha aplicado en una rotonda de Mazarrón y existe un proyecto para implementarlo en 10.000 señales en Bélgica. “Desarrollan productos tecnológicos que resuelven problemas y son fácilmente internacionalizables, lo que concuerda muy bien con el espíritu UPCT”

Relational data base for the analysis and the compensation of the deflection error due to the fixturing system in machining processes

[SPA] En este trabajo se ha desarrollado una base de datos relacional con el fin de integrar los resultados obtenidos mediante un método de análisis del reparto de cargas de sistemas de sujeción en máquinas-herramienta con un procedimiento para la compensación del error de deformación. La base de datos proporciona un fichero de salida que contiene las coordenadas modificadas de la superficie de la pieza deformada, que serán introducidas en un programa de CADCAM, donde se obtendrá la trayectoria de la herramienta de corte y el programa de control numérico que compense el error de deformación anterior. [ENG] In this work a relational data base has been developed for integrating the results obtained by a fixturing load distribution method in machine tools with a deflection error compensation procedure. The data base gives an output file which contains the modified coordinates of the bended workpiece surface. These coordinates will be introduced in a CADCAM program for obtaining the cutting tool path and the numerical control program, which will compensate the deflection error