Robot industrial: componentes, articulaciones y actuadores

ROBOT

INDUSTRIAL

Maquina de tres o mas ejes

Automática

Reproglamable

Multifuncional

Capaz de

Posicionar y orientar elementos durante una etapa de la producción

Compuestos por

Estructura mecánica

Sistema de accionamiento

Sistema Sensorial

Transmisiones

Elementos unidos por articulaciones

Planar (2 GDL)

Tornillo (1 GDL)

Prismática (1 GDL)

Cilíndrica (2 GDL)

Rotación (1 GDL)

Esferica o Rotula (3 GDL)

Tipos

Transmitir movimiento desde los actuadores hasta las articulaciones

Tipos (Según movimiento)

Lineal-Circular

Circular-Lineal

Circular-Circular

Correa dentada

Engranaje

Paralelogramo

Cadena

Cable

Tornillo sin fin

Cremallera

Paral articulado

Cremallera

Generar movimiento de los elementos del robot según las órdenes de la unidad de control

Tipos

Actuadores Neumáticos

Actuadores Hidráulicos

Actuadores Eléctricos

Motores de aleta y pistones

Motores tipo cilindro

Cilindros Neumáticos

Motores Neumáticos

Motor Corriente Contínua

Motor Corriente Directa

Motor Paso a Paso

Captan información relacionada con su estado y entorno

Tipos

Posición: se emplean los denominados Encoders y Resolvers. Los potenciómetros dan bajas prestaciones por lo que no se emplean salvo en contadas ocasiones.

Velocidad: La información (que tras el reductor es la giro de la articulación) se realimenta normalmente a un bucle de control analógico implementado en el propio accionador del elemento motor.

Tacogeneratriz

Óptico

Inductivo

Capacitivo

Célula reed

Célula reed

Efecto hall

Ultrasonido

Analógicos

Digitales

Ultrasonido

Sistema de control

Se encargan de interactuar directamente con el entorno del robot.

Tipos

Pinza de presión (Desplazamiento)

Ventosas de vacio

Pinza de enganche

Configuración

Configuración cilíndrica: 2 movimientos lineales y 1 rotacional (3 GDL).

Diseñado para ejecutar movimientos conocidos como interpolación lineal e interpolación por articulación.

Configuración cartesiana: 3 movimientos lineales (3 GDL), localizados en los ejes X, Y y Z.

Estos movimientos son entre un punto y otro son con base en interpolaciones lineales.

Configuración angular (o de brazo articulado): Articulación con movimiento rotacional y dos angulares.tanto rotacional como angular.

Configuración polar: Tiene varias articulaciones. Realiza movimiento: rotacional, angular y lineal. Interpolación por articulación para moverse en sus dos primeras articulaciones y la interpolación lineal para la extensión y retracción.

Caractersticas:

·Tamaño y peso reducido

·Evitar que presente juegos u holguras considerables

·Gran rendimiento

Funcionan como los neumáticos. En vez de aire se utilizan aceites minerales a una presión comprendida normalmente entre los 50 y 100 bar, llegándose en algunas ocasiones a superar los 300 bar.

Facilidad de control. Constituidos por dos devanados internos, inductor e inducido:

El inductor, situado en el estator y crea un campo magnético de dirección fija, denominado excitación.

El inducido, situado en el rotor, recibe la corriente del exterior a través del colector de delgas, en el que se apoyan unas escobillas de grafito.

Dificultad de su control. Pero con gran competitividad por las siguentes caracteristicas:

La construcción de rotores síncronos sin escobillas

Uso de convertidores estáticos que permiten variar la frecuencia (y así la velocidad de giro) con facilidad y precisión

Empleo de la microelectrónica que permite una gran capacidad de control

Limitados en la industria, debido a que los pares para los que estaban disponibles eran muy pequeños y los pasos entre posiciones consecutivas eran grandes. En los últimos años se han mejorado notablemente sus características técnicas, permitiendo su uso como accionamientos industriales.

Existen tres tipos de motores paso a paso:

Imanes permanentes

Reluctancia variable

Híbridos

Aire a presión entre 5 y 10 Bar

Movimiento de rotación de un eje mediante aire a presión.

Desplazamiento de un émbolo encerrado en un cilindro, como consecuencia de la diferencia de presión a ambos lados del émbolo.

Presencia: Detectan la presencia de un objeto dentro de un radio de acción determinado. Esta detección puede hacerse con o sin contacto con el objeto.

Electroiman