DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

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 Estructura Mecánica del robot

Mecánicamente, un robot está formado por una serie de elementos o eslabones unidos mediante articulaciones que permiten un movimiento relativo entre cada dos eslabones consecutivos. La constitución física de la mayor parte de los robots industriales guarda cierta similitud con la anatomía del brazo humano, por lo que en ocasiones, para hacer referencia a los distintos elementos que componen el robot, se usan términos como cuerpo, brazo, codo y muñeca.

El movimiento de cada articulación puede ser de desplazamiento, de giro, o una combinación de ambos. De este modo son posibles los seis tipos diferentes de articulaciones que se muestran a continuación, aunque, en la práctica, en los robots sólo se emplean la de rotación y la prismática.

Cada uno de los movimientos independientes que puede realizar cada articulación con respecto a la anterior, se denomina grado de libertad (GDL). En la figura anterior se indica el número de GDL de cada tipo de articulación. El número de grados de libertad del robot viene dado por la suma de los grados de libertad de las articulaciones que lo componen. Puesto que, como se ha indicado, las articulaciones empleadas son únicamente las de rotación y prismática con un solo GDL cada una, el número de GDL del robot suele coincidir con el número de articulaciones de que se compone.

El empleo de diferentes combinaciones de articulaciones en un robot, da lugar a diferentes configuraciones con características a tener en cuenta tanto en el diseño y construcción del robot como en su aplicación. Las combinaciones más frecuentes son las representadas a continuación donde se atiende únicamente a las tres principales articulaciones del robot, que son las más importantes a la hora de posicionar su extremo en un punto del espacio.

Sistemas de Robots básicos.

Los componentes básicos de un robot son:

• La estructura: la estructura mecánica (los eslabones, base, etc). Esto exige mucha masa, para proporcionar la rigidez bastante estructural para asegurar la exactitud mínima bajo las cargas útiles variadas.

• Actuadores: Los motores, los cilindros, etc., las junturas del robot. Esto también podría incluir los mecanismos para una transmisión, etc.,

• Control a la Computadora: Esta computadora une con el usuario, y a su vez los mandos las junturas del robot.

• El extremo de Brazo que labora con herramienta (EOAT): La programación que proporciona el usuario se diseña para las tareas específicas.

• Enseñe la pendiente: Un método popular para programar el robot. Esto es que una mano pequeña contiene un dispositivo que puede dirigir movimiento del robot, los puntos de registro en las sucesiones de movimiento, y comienza la repetición de sucesiones. Las pendientes más prolongadas incluyen más funcionalidad.

El movimiento de cada articulación puede ser de desplazamiento, de giro, o una combinación de ambos. Aunque, en la práctica, en los robots sólo se emplean la de rotación y la prismatica.

Cada uno de los movimientos independientes que puede realizar cada articulación con respecto a la anterior, se denomina grado de libertad (GDL). El número de grados de libertad del robot viene dado por la suma de los grados de libertad de las articulaciones que lo componen. Puesto que, como se ha indicado, las articulaciones empleadas son únicamente las de rotación y prísmatica con un solo GDL cada una, el número de GDL del robot suele coincidir con el número de articulaciones de que se compone.

 TRANSMISORES

En el área de comunicaciones es el origen de una sesión de comunicación. Un transmisor es un equipo que emite una señal, código o mensaje a través de un medio. Para lograr una sesión de comunicación se requiere: un transmisor, un medio y un receptor. En el ejemplo de una conversación telefónica cuando Juan llama a María, Juan es el transmisor, María es el receptor, y el medio es la línea telefónica.

El transmisor de radio es un caso particular de transmisor, en el cual el soporte físico de la comunicación son ondas electromagnéticas. El transmisor tiene como función codificar señales ópticas, mecánicas o eléctricas, amplificarlas, y emitirlas como ondas electromagnéticas a través de una antena. La codificación elegida se llama modulación. Ejemplos de modulación son: la amplitud modulada o la frecuencia modulada.

Este es el encargado de modificar la información original de tal manera que pueda ser adecuada para su transmisión. El medio de transmisión es aquel por el que viaja la información del transmisor al receptor, por lo que bien puede considerarse como una conexión entre ambos elementos.

Dependiendo del tipo de información a transmitir, los sistemas de comunicación electrónica pueden ser clasificados en dos grupos: analógicos y digitales.

Transmisores según la conversión:

Tipos de transmisores:

Neumàticos: Son aquellos utilizados como energía el aire comprimido o el gas. Los componentes básicos de un transmisor neumáticos son:

• Elemento primario de medición.

• Sistema Tobera-Obturador.

• Amplificador Neumático.

Electrònicos: Son aquellos que utilizan como energía señales eléctricas de 4-20 mA.

El principio básico a tomar en consideración en un transmisor Electrónico es que reciben una señal de entrada o alimentacion 105-50Vcc mA y por medio del proceso o variaciones del proceso la transforman a una señal de 4-15 mA, la cual es transmitida para tomar las medidas preventivas o acciones tomadas por el proceso de la instalación.

Inteligentes: Hasta hace poco, los transductores y transmisores había sido de tipo analógico, convirtiendo movimientos mecánicos y cambios en propiedades eléctricas en señales normalizadas de 3-15 PSI. O 4-20 mA DC. Un nuevo tipo de transmisores, basado en microprocesadores, ofrece una mayor capacidad y confiabilidad que sus antecesores.

 ACTUADORES

Es un dispositivo inherentemente mecánico cuya función es proporcionar fuerza para mover o “actuar” otro dispositivo mecánico. La fuerza que provoca el actuador proviene de tres fuentes posibles: Presión neumática, presión hidráulica, y fuerza motriz eléctrica (motor eléctrico o solenoide). Dependiendo del origen de la fuerza el actuador se denomina “neumático”, “hidráulico” o “eléctrico”.

Actualmente hay básicamente dos tipos de actuadores.

• Lineales

• Rotatorios

Los actuadores lineales generan una fuerza en línea recta, tal como haría un pistón. Los actuadores rotatorios generan una fuerza rotatoria, como lo haría un motor eléctrico.

Como ya se mencionó, hay tres tipos de actuadores:

• Neumáticos

• Eléctricos

• Hidráulicos

Funcionamiento

Es importante comprender el funcionamiento de los actuadores para su correcta aplicación.

Funcionamiento del actuador Rotatorio.

El objetivo final del actuador rotatorio es generar un movimiento giratorio. El movimiento debe estar limitado a un ángulo máximo de rotación. Normalmente se habla de actuadores de cuarto de vuelta, o 90º; fracción de vuelta para ángulos diferentes a 90º, por ejemplo 180º; y de actuadores multivuelta, para válvulas lineales que poseen un eje de tornillo o que requieren de múltiples vueltas para ser actuados.

Las características a considerar son entre otras:

• Potencia.

• Controlabilidad.

• Peso y volumen.

• Precisión.

• Velocidad.

• Mantenimiento.

• Coste.

Actuador Rotatorio Neumático

Para hacer funcionar el actuador neumático, se conecta aire comprimido a uno de los lados del émbolo o veleta (en adelante, solo “émbolo”) generando una fuerza en sentido de la expansión del espacio entre el émbolo y la pared del cilindro o el cuerpo.

De aletas rotativas o de pistones axiales.

En los primeros se consigue el desplazamiento de un embolo encerrado en un cilindro, como consecuencia de la diferencia de presión a ambos lados de aquel. Los cilindros neumáticos pueden ser de simple o doble efecto. En los primeros, el embolo se desplaza en un sentido como resultado del empuje ejercido por el aire a presión, mientras que en el otro sentido se desplaza como consecuencia del efecto de un muelle (que recupera al embolo a su posición en reposo).

En los cilindros de doble efecto el aire a presión es el encargado de empujar al embolo en las dos direcciones, al poder ser introducido de forma arbitraria en cualquiera de las dos cámaras.

Normalmente, con los cilindros neumáticos solo se persigue un posicionamiento en los extremos del mismo y no un posicionamiento continuo. Esto último se puede conseguir con una válvula de distribución (generalmente de accionamiento directo) que canaliza el aire a presión hacia una de las dos caras del embolo alternativamente. Existen no obstantes sistemas de posicionamiento continuo de accionamiento neumático, aunque debido a su coste y calidad todavía no resultan competitivos.

En los motores neumáticos se consigue el movimiento de rotación de un eje mediante aire a presión.

Los

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