proyecto pedagÓgico productivo

10
PROYECTO PEDAGÓGICO PRODUCTIVO Bajo éste marco llevamos a cabo el diseño, cálculo y construcción del prototipo de una pinza paralela de sujeción como efector final de un robot, con fines de automatizar el proceso de control de calidad de botellas PET. Fundamentación: En el proceso de fabricación de botellas PET, la fábrica aparta muestras regularmente para el control de calidad, como medir el grosor del plástico, la dureza, capacidad de las muestras y verificación de las dimensiones. La extracción de la muestra de la cinta transportadora está supeditada a un operario, nuestra propuesta es automatizar ésta operación volviéndola más eficiente. Objetivos Realizar el estudio del mecanismo aplicando los conocimientos adquiridos en la materia Construir el prototipo a escala de la pinza

Upload: jorgelinaleiva

Post on 31-Jan-2016

223 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Proyecto pedagógico productivo sobre la aplicación de un mecanismo

TRANSCRIPT

Page 1: PROYECTO PEDAGÓGICO PRODUCTIVO

PROYECTO PEDAGÓGICO PRODUCTIVO

Bajo éste marco llevamos a cabo el diseño, cálculo y construcción del prototipo de una pinza paralela de sujeción como efector final de un robot, con fines de automatizar el proceso de control de calidad de botellas PET.

Fundamentación:

En el proceso de fabricación de botellas PET, la fábrica aparta muestras regularmente para el control de calidad, como medir el grosor del plástico, la dureza, capacidad de las muestras y verificación de las dimensiones. La extracción de la muestra de la cinta transportadora está supeditada a un operario, nuestra propuesta es automatizar ésta operación volviéndola más eficiente.

Objetivos

Realizar el estudio del mecanismo aplicando los conocimientos adquiridos en la materia

Construir el prototipo a escala de la pinza

Page 2: PROYECTO PEDAGÓGICO PRODUCTIVO

Marco teórico

Fabricación de Botellas de Plástico

Las botellas plásticas están hechass de polietileno terestalato o PET. El proceso comienza en un mezclador automatizado que combina bolitas de PET con escamas de PET reciclado, el plástico procesado pierde algunas de sus propiedades físicas así que éste no puede exceder el 10%.

El PET cae desde el mezclador a una máquina de inyección de plástico que lo calienta hasta unos 315ºC, la materia prima seca se funde en un plástico líquido, espeso y pegajoso, entonces la máquina lo mete a presión en un molde, éste proceso de moldeado del plástico por inyección produce piezas de plástico que se denominan pre-formas, que las siguientes máquinas transformarán en botellas. Las preformas moldeadas se endurecen casi al instante gracias a un sistema de refrigeración integrado.

Page 3: PROYECTO PEDAGÓGICO PRODUCTIVO

La siguiente parada de la preforma es una máquina de moldeo con recalentamiento estirado y soplado, en cuestión de segundos calienta las preformas sólo lo justo para volver el plástico maleable, después inserta una barra que estira la preforma a lo largo mientras al mismo tiempo insufla aire a altísima presión eso fuerza la preforma en un molde con forma de botella, por dentro del molde circula agua fría para enfriar y fijar el plástico casi al instante

Una cinta transportadora llevas las botellas terminadas a la zona de embalaje. La fábrica aparta muestras de la cadena regularmente para los controles de calidad, los técnicos miden el grosor del plástico y realizan pruebas de compresión para medir su dureza, verifican las dimensiones y capacidad de las muestras, también evalúan la resistencia a la presión de vacío ya que a menudo los envases son sellados después del llenado, algunos modelos también tienen que resistir la presión del contenido como la de los refrescos carbonatados.

Page 4: PROYECTO PEDAGÓGICO PRODUCTIVO

Elementos terminales o actuadores finales

Introducción

Para las aplicaciones industriales, las capacidades del robot básico deben aumentarse por medio de dispositivos adicionales. Podríamos denominar a estos dispositivos como los periféricos del robot. En robótica, el termino de actuador final se utiliza para describir la mano o herramienta que está unida a la muñeca. El actuador final representa la herramienta especial que permite al robot de uso general realizar una aplicación particular, y debe diseñarse específicamente para dicha aplicación.

Los actuadores finales pueden dividirse en dos categorías:

pinzas (gripper) herramientas

Las pinzas se utilizan para tomar un objeto, normalmente la pieza de trabajo, y sujetarlo durante el ciclo de trabajo del robot. Hay una diversidad de métodos de sujeción que pueden utilizarse, además de los métodos mecánicos obvios de agarre de la pieza entre dos o más dedos. Estos métodos suplementarios incluyen el empleo de casquetes de sujeción, imanes, ganchos, y cucharas.

Una herramienta se utiliza como actuador final en aplicaciones en donde se exija al robot realizar alguna operación sobre la pieza de trabajo. Estas aplicaciones incluyen la soldadura por puntos, la soldadura por arco, la pintura por pulverización y las operaciones de taladro. En cada caso, la herramienta particular está unida a la muñeca del robot para realizar la operación.

Pinzas (gripper)

Los elementos de sujeción se utilizan para agarrar y sostener los objetos, y se suelen denominar pinzas. Se distingue entre las que utilizan dispositivos de agarre mecánico y las que utilizan algún otro tipo de dispositivo (ventosas, pinzas magnéticas, adhesivas, ganchos, etc.). Se pueden clasificar según el sistema de sujeción empleado.

Sistemas de sujeción para robots

Tipo Accionamiento Uso

Pinza de presión

Neumático o eléctrico

Transporte y manipulación de piezas sobre las que no importé presionar

Page 5: PROYECTO PEDAGÓGICO PRODUCTIVO

- des. angular - des. lineal

Pinza de enganche Neumático o

eléctricoPiezas grandes dimensiones o sobre las que no se puede ejercer presión

Ventosa de vacío

NeumáticoCuerpos con superficie lisa poco porosa (cristal, plástico etc.)

Electroimán Eléctrico Piezas ferromagnéticas

El accionamiento neumático es él mas utilizado por ofrecer mayores ventajas en simplicidad, precio y fiabilidad, aunque presenta dificultades de control de posiciones intermedias. En ocasiones se utilizan accionamientos de tipo eléctrico.En la pinza se suelen situar sensores para detectar el estado de la misma (abierto o cerrado). Se pueden incorporar a la pinza otro tipo de sensores para controlar el estado de la pieza, sistemas de visión que incorporen datos geométricos de los objetos, detectores de proximidad, sensores fuerza par, etc.

Existen ciertos elementos comerciales que sirven de base para la pinza, siendo posible a partir de ellos diseñar actuadores válidos para cada aplicación concreta. Sin embargo, en otras ocasiones el actuador debe ser desarrollado íntegramente, constituyendo un porcentaje importante dentro del coste total de la aplicación.

Los tipos de pinzas más comunes pertenecen al tipo llamado pivotante. Los dedos de la pinza giran en relación con los puntos fijos del pivote. De esta manera, la pinza se abre y se cierra.

Otro tipo de pinzas se denominan de movimiento lineal. En este caso, los dedos se abren y se cierran

ejecutando un movimiento paralelo entre sí.

En la elección o diseño de una pinza se han de tener en cuenta diversos factores. Entre los que afectan al tipo de objeto y de manipulación a realizar destacan el peso, la forma, el tamaño del objeto y la fuerza que es necesario ejercer y mantener para sujetarlo. Entre los parámetros de la pinza cabe destacar su peso (que afecta a las inercias del robot), el equipo de accionamiento y la capacidad de control.

Page 6: PROYECTO PEDAGÓGICO PRODUCTIVO

Una regla general es que la pinza debe sujetar a la pieza de trabajo por su centro de gravedad; esto ocasiona que se anulen los momentos que se pudieran generar por el peso de la pieza de trabajo.

Para reducir los tiempos de ciclo en operaciones de carga y descarga de piezas a máquinas-

herramientas se pueden diseñar actuadores finales con doble pinza.

Existen otros tipos de pinzas y pinzas como ventosas, pinzas magnéticas adhesivas.

Page 7: PROYECTO PEDAGÓGICO PRODUCTIVO

Análisis de la Pinza

Page 8: PROYECTO PEDAGÓGICO PRODUCTIVO

Pinza terminada