Estudio y mejora de elementos de transmisión en los robots de una célula de almacenaje

Abstract

[ES] Este Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo mejorar parte de las instalaciones en la planta de renovado de neumáticos de Michelin, en Valladolid, con referencia a los sistemas de transmisión de las distintas máquinas aprovechando la realización de las prácticas en esta empresa. El trabajo se centra en el estudio de una célula de almacenaje compuesta por varios robots donde se produce un fallo prematuro del sistema de transmisión. El problema que se produce en la planta hace referencia al sistema de transmisión de traslación por correa dentada. En este sistema se produce una rotura de la correa al colisionar entre sí. La tensión excesiva para evitar la colisión también provoca la rotura en los rodamientos de los árboles. Para comprender el funcionamiento de la célula de almacenaje se pasará a describir los diferentes robots. La entrada del neumático al almacén se realiza con un robot que suministra la rueda a otros seis robots, situados a lo largo del recorrido del primero. Cada uno de los seis robots es capaz de almacenar ruedas en unas perchas a ambos lados de su recorrido y en dos niveles. Los desplazamientos transversales y de elevación del carro se producen por el accionamiento de tres cilindros neumáticos. La rotación de la mesa se consigue por una mesa de indexado de leva globoidal de 4 estaciones y la transmisión encargada de trasladar la mesa a lo largo del recorrido del almacén es mediante correa dentada. Cuando el sistema solicita un neumático del almacén, estos robots seleccionan la rueda del almacén y la entregan a otro robot de las mismas características que el robot de entrada que se encargará de introducir el neumático en la cadena de producción. El TFG se centra en el estudio del sistema de transmisión de traslación de la mesa por correa dentada para asegurar la fiabilidad y durabilidad del sistema. En primer lugar, se modeliza el sistema actual para tener las características y analizar las prestaciones y problemas de las transmisiones actuales. En segundo lugar, se van a plantear diferentes soluciones, así como sus ventajas e inconvenientes y un estudio económico para ver cuál es la alternativa más viable a implantar. Por último, tras plantear al departamento de mantenimiento de la planta de renovado de neumáticos y oficinas técnicas las diferentes soluciones, se va a desarrollar el resultado y cálculo de la opción escogida.

[EN] The objective of this Final Degree Project is to improve part of the facilities at the Michelin tire renewal plant in Valladolid, with reference to the transmission systems of the different machines, taking advantage of the internships at this company. The work focuses on the study of a storage cell composed of several robots where a premature failure of the transmission system occurs. The problem that occurs in the plant refers to the toothed belt drive transmission system. In this system there is a break in the belt when they collide with each other. Excessive stress to avoid collision also causes breakage in axle bearings. To understand how the storage cell works, we will go on to describe the different robots. The entry of the tire to the warehouse is carried out with a robot that supplies the wheel to six other robots, located along the path of the first one. Each of the six robots is capable of storing wheels on hangers on both sides of its path and on two levels. The transverse and lifting movements of the carriage are produced by the actuation of three pneumatic pistons. The rotation of the table is achieved by a gear transmission system and the transmission in charge of moving the table along the path of the warehouse is by means of a toothed belt. When the system requests a tire from the warehouse, these robots select the wheel from the warehouse and deliver it to another robot with the same characteristics as the input robot that will be in charge of introducing the tire into the production chain. The TFG focuses on the study of the transmission system for moving the table by toothed belt to ensure the reliability and durability of the system. First, a study is carried out of the transmissions used and the possible causes that make our system stop working correctly. Second, the warehouse space is modeled to have a dimensioning of the study geometry. Finally, alternatives and improvements in transmission are proposed with their corresponding economic study to see the feasibility of implantation in the aforementioned plant.

[CA] Aquest Treball de Fi de Grau té com a objectiu millorar part de les instal·lacions en la planta de renovat de pneumàtics de Michelin, a Valladolid, amb referencia als sistemas de trasnmissió de les distintes màquines aprofitant la realització de les pràctiques en esta empresa. El treball se centra en l’estudi d’una cèl·lula de magatzematge composta per diversos robots on es produïx una fallada prematura del sistema de trasnmissió. El problema que es produïx en la planta fa referencia al sistema de transmissió de translació per corretja dentada. En aquest sistema es produïx una ruptura de la corretja al col·lidir entre sí. La tensió excessiva per a evitar la col·lisió també provoca la ruptura en els rodaments dels eixos. Per a comprendre el funcionament de la cèl·lula de magatzematge passarem a descriure els diferents robots. L'entrada del pneumàtic al magatzem es realitza amb un robot que subministra la roda a altres sis robots, situats al llarg del recorregut del primer. Cada un dels sis robots és capaç d'emmagatzemar rodes en unes perxes a un costat i a l'altre del seu recorregut i en dos nivells. Els desplaçaments transversals i d'elevació del carro es produïxen per l'accionament de tres cilindres pneumàtics. La rotació de la taula s'aconseguix per una taula d'indexat de partida globoidal de 4 estacions i la transmissió encarregada de traslladar la taula al llarg del recorregut del magatzem és per mitjà de corretja dentada. Quan el sistema sol·licita un pneumàtic del magatzem, estos robots seleccionen la roda del magatzem i l'entreguen a un altre robot de les mateixes característiques que el robot d'entrada que s'encarregarà d'introduir el pneumàtic en la cadena de producció. El TFG se centra en l'estudi del sistema de transmissió de translació de la taula per corretja dentada per a assegurar la fiabilitat i durabilitat del sistema. En primer lloc, es modeliza el sistema actual per a tindre les característiques i analitzar les prestacions i problemes de les transmissions actuals. En segon lloc, es van a plantejar diferents solucions, així com els seus avantatges i inconvenients i un estudi econòmic per a veure quina és l'alternativa més viable a implantar. Finalment, després de plantejar al departament de manteniment de la planta de renovat de pneumàtics i oficines tècniques les diferents solucions, es va a desenrotllar el resultat i càlcul de l'opció triada.