Introduccion a Robotica

1.1 CONTEXTO HISTORICO
El termino montaje se define como el ajustar un conjunto de 2 o más piezas discretas para formar un nuevo sub-montaje, este proceso generalmente consiste en la adición secuencial de componentes a una pieza base o sub-montaje existente para crear uno más complejo o un producto completo, y esta operación representa una cantidad considerable del costo del producto terminado[CRAIG-06]. Existe un interés creciente en el montaje automatizado a causa del alto contenido de mano de obra humana de la mayoría de las operaciones de montaje de hoy día. Los sistemas de montaje automatizado han sido aplicados tradicionalmente a productos de alto volumen en los cuales se realiza una gran inversión en equipo hecho a la medida, diseñado para realizar las operaciones especificasnecesarias para determinados productos, sin embargo existen un gran número de productos, que representan la mayoría de las operaciones de montaje realizadas, donde el volumen de producción es bajo o medio. En estos casos no es viable económicamente realizar grandes inversiones en equipos de montajes especializados y se opta por implementar sistemas flexibles y programables para lograr unaautomatización satisfactoria.

Las operaciones de montaje se pueden dividir en 2 categorías básicas: coincidencia de piezas y unión de piezas.
En la coincidencia de piezas, dos o más componentes se ponen en coincidencia uno con otro, tres situaciones de montaje por coincidencia de piezas muy comunes se presentan a continuación:
1.- Inserción de clavija en agujero. Esta operación requiere la inserciónde una pieza (clavija) en otra pieza (agujero), representa la tarea de montaje más común. En el caso de que la clavija sea cilíndrica el robot únicamente necesitara de 5 GDL para insertarla puesto que no

existe requisito de alinearla respecto a su propio eje, en contraste con insertar una clavija cuadrada, la cual requiere de 6 GDL para hacer coincidir los ángulos de la arista conlos del agujero, estos dos ejemplos se ilustran en la figura 1.

2.- Múltiples inserciones de clavijas en agujeros. Es una variante del primer caso, ahora una pieza tiene múltiples clavijas y la otra pieza correspondiente tiene múltiples agujeros, en consecuencia la tarea de montaje siempre requiere la habilidad del sistema de montaje para orientar las piezas en todas las direcciones, un ejemplotípico y también el propósito de este brazo robótico es el montaje de módulos de circuitos integrados con múltiples patillas en una tarjeta de circuito con los agujeros correspondientes, tal y como se muestra en la figura 2.



3.- Inserción de agujero en clavija. Esta operación es una variante más de la primera situación y problemas similares existen al definir los GDL necesarios paraejecutar la tarea, un ejemplo típico de este tipo de montaje es la colocación de un cojinete o un engrane en un eje.

En la unión de piezas (dos o más) estas se hacen coincidir y a continuación se realizan pasos adicionales para asegurar que las piezas mantendrán sus posiciones relativas unas respecto de otras, algunas de las operaciones de unión más comunes son: por tornillo de sujeción,retenedores, ajustes forzados, método de soldadura, adhesivo y engarzado.

A continuación en la figura 3 se presenta a manera de ejemplo la secuencia de pasos de montaje general para un brazo robótico aplicado al montaje de un motor eléctrico.

Paso______________________
1. Cargar la primera carcasa (pinza1)
2. Cambiar pinza
3. Instalar cojinete (pinza2)
4. Cambiar pinza
5. Instalar rotor (pinza1)6. Instalar estator (pinza1)
7. Cambiar pinza
8. Instalar cojinete (pinza2)
9. Cambiar pinza
10. Instalar carcasa (pinza1)
11. Cambiar pinza
12. Instalar 2 tornillos (pinza2)
13. Cambiar pinza
14. Introducir el destornillador (pinza1)
15. Cambiar los 2 tornillos (pinza1)
16. Sustituir el destornillador (pinza1)
17. Reorientar el motor (pinza1)
18. Cambiar pinza
19. Instalar los 2...