Control numérico y robótica industrial

Control numérico y robótica industrial

1. Control numérico

   • El control numérico (CN) es una forma de automatización programable en la cual un programa que contiene datos alfanuméricos codificados controla las acciones de una parte del equipo.
   • Tecnología del control numérico
     • • Componentes de un sistema CN
       • - El programa de piezas
         • Es el conjunto detallado de comandos que va a seguir el equipo de procesamiento.
       • - Unidad de control maquina (MCU):
         • Es una microcomputadora que almacena el programa y lo ejecuta, convirtiendo cada comando en acciones mediante el equipo de procesamiento, un comando a la vez.
       • - Equipo de procesamiento
         • Realiza una secuencia de pasos para transformar la pieza de trabajo inicial en una pieza terminada, y funciona bajo el control de la unidad de control de máquina de acuerdo con el conjunto de instrucciones que contiene el programa de piezas.
     • • Sistema de coordenadas y control de movimientos en el CN
       • - El sistema consiste en los tres ejes lineales (x, y, z) del sistema de coordenadas cartesianas, además de tres ejes rotatorios (a, b, c)
       • - Los sistemas de control de movimiento basados en el CN se dividen en dos tipos
         • • Los sistemas de punto a punto
           • mueven la cabeza de trabajo a una posición programada
         • • Los sistemas de trayectoria continua
           • continua proporcionan un dominio continuo y simultáneo de más de un eje, por lo que controlan la trayectoria que sigue la herramienta en relación con la pieza.
     • Análisis de los sistemas de posicionamiento para el CN
       • Sistemas de posicionamiento de ciclo abierto
       • Sistemas de posicionamiento de ciclo cerrado
       • Precisión en el posicionamiento
         • La resolución de control
         • La exactitud
         • La repetibilidad
         • Programación de piezas por CN
           • Programación manual de piezas
             • Programación de piezas asistida por computadora
               • Programación de piezas asistida por sistemas
                 • Ingreso manual de datos (MDI)
                   • Aplicaciones del control numérico
                     • Aplicaciones de máquinas herramienta
                       • El control numérico se usa ampliamente para operaciones de maquinado, tales como el torneado, el taladrado y el fresado
                     • Aplicaciones que no son de máquinas herramienta
                       • incluyen: máquinas de colocación de cinta y máquinas de devanado de filamentos para compuestos, máquinas para soldadura por fusión, tanto con arco como con resistencia, máquinas para inserción de componentes en ensambles electrónicos, máquinas de dibujo y máquinas de medición de coordenadas para inspección.

2. Robótica industrial

   • Un robot industrial es una máquina programable de propósito general que posee ciertas características antropomórficas; más evidente es un brazo mecánico o manipulador.
   • Anatomía de un robot
     • La anatomía de un robot se relaciona con el manipulador mecánico y su construcción
       • Articulaciones y uniones para manipulación
         • Una articulación en un robot es similar a la del cuerpo humano. Proporciona un movimiento relativo entre dos partes del cuerpo.
       • Diseño de un manipulador
         • El manipulador se construye usando articulaciones de los dos tipos básicos, cada articulación separada de la anterior mediante una unión.
       • Volumen de trabajo y precisión de movimiento
         • Una consideración técnica importante para un robot industrial es su volumen de trabajo. Éste se define como el área dentro de la cual un robot manipulador puede colocar y orientar el extremo de su muñeca.
       • Un actuador final
         • es la habilitación especial de herramientas que se conectan al extremo de la muñeca del robot para realizar la tarea específica.
           • - La herramienta se utiliza cuando el robot debe realizar una operación de procesamiento.
           • - Los sujetadores están diseñados para asir y mover los objetos durante el ciclo de trabajo
     • Sistemas de control y programación de robots
       • El controlador de un robot está formado por el hardware y el software electrónicos para controlar las articulaciones durante la ejecución de un ciclo de trabajo programado.
         • Control limitado de secuencia
           • Reproducción con control punto a punto (PTP)
             • La reproducción con control de trayectoria continua (CP)
               • Control inteligente
                 • La inteligencia de los robots se instrumenta mediante controladores con microprocesadores poderosos y técnicas de programación avanzadas
               • La trayectoria se define mediante una serie de puntos estrechamente espaciados que se aproximan a una trayectoria continua y regular.
             • Consiste en una serie de posiciones de puntos y la secuencia en la que éstos deben visitarse durante el ciclo de trabajo.
           • Este sistema de control está diseñado para ciclos de movimiento simples, como “tomar y colocar”.
       • Aplicaciones de robots industriales
         • Las características más importantes que tienden a promover la sustitución de un trabajador humano
           • El ambiente de trabajo es peligroso para las personas
             • El ciclo de trabajo es repetitivo
               • El trabajo se realiza en una posición estacionaria
                 • El manejo de la pieza o la herramienta sería difícil para los humanos
                   • Es una operación de cambios múltiples
                     • Hay largas líneas de producción y los relevos no son frecuentes
                       • La colocación y orientación de las piezas se establecen al inicio del ciclo de trabajo
           • Manejo de material
             • Operaciones de procesamiento
               • Ensamble e inspección
                 • Requieren el apilamiento de una pieza sobre la otra, lo cual es básicamente una tarea de manejo de piezas.
               • Requieren que el robot manipule una herramienta como el actuador final.
             • Implican el movimiento de materiales o piezas de una posición y orientación a otra.

3. Por Ender Diaz