78 CONCLUSIONES Luego de haber desarrollado las

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
RECOMENDAC IONES
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).
Manufactura, Ingeniería y Tecnología. Madrid, España: Pearson
Educación.
Kosow , I. (1993). Máquinas Eléctricas y Transformadores. Madrid,
España: Pearson Educación.
Louden, K. (2004). Lenguajes de Programación: Principios y Práctica.
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
Hernández, C. y Montoya, C. (2007). Diseño de un Sistema Emulando
el Movimiento Articulado de una Mano, Brazo y Antebrazo. Tesis
de Maestría (Maestría en Ciencias). Centro Nacional de
Investigación y Desarrollo Tecnológico. Morelos, México.
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°
1
2
3
4
5
ITEMES
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?
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?
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?
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?
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?
Alternativas
de
respuestas
SI
NO
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°
1
2
3
4
ITEMES
¿Es capaz el prototipo de realizar el movimiento
de su primer grado de libertad, correspondiente al
eje X?
¿Es capaz el prototipo de realizar el movimiento
de su segundo grado de libertad, correspondiente
al eje Y?
¿Se lleva a cabo la aplicación del silicón
exitosamente?
¿Se ejecutan de manera óptima las instrucciones
enviadas desde la PC al prototipo por medio de la
IHM?
Alternativas
de
respuestas
SI
NO
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
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
ACTIVIDADES
Codificación
individual de los
bloques del
diagrama de flujo
Acuerdo de los
mecanismos para
la comunicación
entre hardware y
software
Elaboración del
circuito electrónico
Prueba y
depuración del
programa para el
control del sistema
Prueba de
conexiones entre el
hardware y
software
Compilación del
programa para el
control del sistema
Materialización del
dispositivo final
Pruebas y
depuraciones
ultimas del
prototipo
Análisis según
cada fase
Validación por
experto
Culminación del
tomo y aplicación
de normas URBE
Correcciones
finales
MESES
FEBRERO
MARZO
SEMANAS
29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
ENERO
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Fuente: Abreu, Alvarado, Hernández y Paz (2012)
X
X
X
X
X
X
X
X