Proyecto de diseño, construcción y control de la maqueta de robot-manipulador tipo pórtico (puente-grúa automatizado)

Abstract

[ES] El objetivo del presente proyecto es el diseño y control mediante microcontrolador de la maqueta de un manipulador (robot) cartesiano de dos ejes, tipo pórtico (inspirado en un puente-grúa) a escala adecuada. La función para la que está diseñado el manipulador es como herramienta docente en la realización de prácticas de laboratorio de automatización industrial en Ciclos Formativos Como opciones de diseño para la mayor funcionalidad y facilidad de utilización para las prácticas incluiría: no implementar el tercer eje, así como simplificar el sistema de sujeción de las piezas usando un electroimán. El segundo objetivo en la construcción de la maqueta, los circuitos y la programación del micro controlador, así como en la realización de los planos y animaciones 3D ha sido la puesta al día del profesorado en las tecnologías y métodos utilizados. Para ello se ha realizado un esfuerzo multidisciplinar (mecánico, eléctrico-electrónico, de programación de PLC y microcontroladores y de diseño y animación 3D) para un acercamiento global al problema del diseño de automatismos, robots y manipuladores (máquinas de estado). El resultado ha sido el “reciclaje” del autor del proyecto y la aplicación de esos nuevos conocimientos y habilidades en la formación de los nuevos técnicos superiores de formación profesional. Existe un último objetivo del proyecto: el de servir como ejemplo y modelo práctico para la realización del Proyecto Final de Ciclo para todos los alumnos que finalizan sus estudios de Ciclo Formativo Grado. Con estos tres objetivos en mente, la redacción de una memoria no excesivamente compleja, la parte de diseño 3D, los planos y las animaciones (infografías y vídeos) tienen una especial importancia, pero también la facilidad de conexión y desconexión de la maqueta para trabajar con los alumnos. En el diseño se han utilizado distintas herramientas CAE y CAD para dimensionar el puente-grúa y sus elementos. Para los planos de fabricación y montaje se empleó Autodesk Inventor 2012; para las infografías, el propio Inventor y 3D Studio Max. Para las simulaciones eléctricas de los circuitos, el programa Automation Studio 5.0. y, finalmente para la programación en GRAFCET-KOP (Autómatas programables) y la el micro-controlador Arduino, el software correspondiente de los fabricantes.