MÉTODO PARA EL DISEÑO DE HERRAMENTAL FINAL PARA MANIPULADORES ROBÓTICOS.

Método para el diseño de herramental final para manipuladores robóticos.

Palabras clave: Diseño, Método, Metodología, Manipuladores Robóticos, Herramental Final.

Resumen

La necesidad de aumentar la productividad y conseguir productos acabados de una calidad uniforme, está haciendo que la industria gire cada vez más hacia una automatización basada en computador. Actualmente, una grancantidad de tareas de fabricación automatizadas se realizan mediante máquinas de uso especial, diseñadas para realizar funciones predeterminadas en un proceso de manufactura y resultan ser muy caras e inflexibles, lo cual está haciendo aumentar el uso de manipuladores robóticos porque son más versátiles y adaptables a una gran variedad de aplicaciones, pero esto no ocurre así con el herramentalfinal; que en la gran mayoría de los casos tienen que ser diseñados específicamente para el tipo de trabajo que desarrollarán. Esto representa un problema a las industrias que desean implementar en su línea de producción manipuladores robóticos debido que tienen que diseñar el herramental final adecuado para la función a desempeñar, en el menor tiempo posible, sin fallas y que el diseño ayude aeliminar tiempos muertos, además de que los herramentales finales pueden tomar diferentes formas y tipos debido a las piezas que tengan que manipular o realizar un trabajo sobre ellas.

Atacando dicha problemática se elaboró un método en específico para el diseño de herramental final para manipuladores robóticos, tomando en cuenta las restricciones y limitaciones de los mismos, debido a que losdiferentes métodos de diseño ya existentes no consideran limitaciones de movimiento, orientación del herramental final dentro del área de trabajo, puntos de singularidad, resolución, precisión, repetitividad y capacidad de carga; además de ser lentos y depender del conocimiento del diseñador sobre los manipuladores robóticos y del herramental final. Con este método se ofrece la certeza de poderdiseñar cualquier tipo de herramental final, para las diferentes configuraciones de los manipuladores robóticos, debido a que toma en cuenta las restricciones y limitaciones de los manipuladores. El método obtenido es fácil de seguir debido a que se basa en una serie de pasos descriptivos los cuales son claros y concisos, que llegan al diseño adecuado del herramental final que será el que interactúe conel entorno de trabajo de los manipuladores robóticos.
























1. Introducción.

De acuerdo a la RIA (Robotic Industries Association) un robot o manipulador robótico se define como “un robot industrial es un manipulador multifuncional reprogramable, capaz de mover materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales, según trayectorias variables,programadas para realizar tareas diversas”[1]; y la IFR (International Federation of Robotics) hace una distinción de los robots industriales de manipulación de otros robots, y la define de la siguiente manera “Robot industrial de manipulación se entiende a una máquina de manipulación automática, reprogramable y multifuncional con tres o más ejes que pueden posicionar y orientar materias, piezas,herramientas o dispositivos especiales para la ejecución de trabajos diversos en las diferentes etapas de la producción industrial, ya sea en una posición fija o en movimiento”[2]; en estas definiciones se pueden encontrar grandes similitudes como son la multifuncionalidad, reprogramables, trayectorias, la capacidad de posicionamiento.

El herramental final o efector final es el dispositivo medianteel cual el robot interactúa con el entorno, toma y manipula partes, inspecciona superficies y trabaja en ellas. Además, el herramental final es de los elementos más importantes para la aplicación de los robots (no es un accesorio) pero integra el componente esencial de la herramienta, coloca y detecta estratégicamente [3]. Si bien un robot industrial es, dentro de los límites lógicos, versátil,...