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Introducción:

Roboot FANUC

Robot LR Mate 200iD de FANUC

Seguro que has visto alguna vez en televisión alguna fábrica dónde las máquinas se encargan de hacer los productos, es algo habitual en la industria alimenticia, automoción, etc.

Una de las máquinas que más se utilizan son los denominados “brazos robóticos industriales”, ¿alguna vez has visto alguno?. Con poner el nombre en internet puedes ver muchísimas fotografías y vídeos de diferentes fabricantes. En la fotografía de la izquierda te mostramos un ejemplo del fabricante FANUC.

Se denominan así debido a la similitud que tienen con un brazo humano, compuesto mediante articulaciones formando el codo, la muñeca y la mano que en este caso equivale a la herramienta o útil empleado.

Los robots fueron creados para evitar que una persona realice tareas muy pesadas y repetitivas ¿Os imagináis, como operario,  apretar durante 8 horas el mismo tornillo dentro de una cadena de montaje? sería una tarea pesada de realizar (aburrida) y probablemente los últimos tornillos no quedarían tan prietos como el primero perdiendo calidad en el producto. Ahí es dónde aparece el robot, realiza la tarea que se le ha programado con más rapidez y siempre de la misma forma sin equivocarse. Ahora que ya conoces algo más de los robots industriales ¿No te gustaría tener uno para poder jugar con él? Seguro que ya has pensado en muchas aplicaciones para él, por ejemplo ¡Programarlo para hacer la cama todas las mañanas!

El gran inconveniente de este tipo de robots es su elevado coste, por lo que no es común verlos fuera de entornos industriales. Es justo en este punto sobre el que se va a trabajar a lo largo de todo este proyecto. Por muy poco y con ayuda de una impresora 3D vas a poder tener un brazo robótico imprimible para poderlo programar y realizar cosas muy divertidas.

Siempre que se comienza a diseñar, hay que hacerlo en función de unos objetivos iniciales, es por ello que en el siguiente punto se indica que características ha de tener nuestro brazo idealmente. A modo de ejemplo, en el enlace que a continuación pongo, se puede ver un ejemplo de robot impreso, dónde los objetivos a conseguir difieren de los que buscamos actualmente: http://www.thingiverse.com/thing:30163.

 

Objetivos y características ideales:

  • Apariencia amigable.
  • Deben quedar todos los motores y cables ocultos.
  • Uso de motores Nema 14 para las articulaciones. (Hoja de características en la sección de descargas)
  • Debe tener 6 GDL (grados de libertad) 3 para orientación y 3 para posición. La herramienta no cuenta como GDL.
  • Sistema rápido para cambios de herramientas en el extremo (bolígrafo, pinza, ventosa…)
  • Potenciómetro en articulaciones para poder conocer la posición del brazo en todo momento. (Potenciómetro de la familia Zum bloqs de bq)
  • Diseño mediante programas libres (FreeCAD, OpenSCAD…).

 

Claves para el diseño:

Una característica importante de los robot industriales es su capacidad de carga. Ésta vendrá determinada por el tipo de motor y transmisión utilizada. En nuestro caso a la hora de realizar el diseño habrá que intentar dotarlo de la máxima capacidad. Es por ello que todas las articulaciones llevarán una reductora asociada al motor, permitiéndonos obtener un aumento del par a costa de reducir la velocidad.

Se realizarán los diseños de tal manera que cada GDL lleve solidario al eje de giro un potenciómetro que nos permita, mediante una lectura del mismo, obtener la posición estimada en la que se encuentra el eslabón. Al utilizar motores paso a paso, no sería necesario su uso, pero no está de más incluirlos, por ejemplo, para seguridad. El usuario podrá imprimir dichas piezas con posibilidad de inclusión de potenciómetro o no.

Ya está todo listo, en próximas entregas comienza la diversión ¡A diseñar!

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