Diseño y desarrollo de un sistema automático de perforación en el sector cerámico mediante visión y robótica colaborativa

Abstract

[ES] Cada día es más habitual encontrar robots en tareas donde hasta ahora no era posible usarlos, bien por su coste o bien por la complejidad de la instalación. De esta forma, la aparición de los robots colaborativos está permitiendo abaratar y simplificar los costes de la instalación puesto que se trata de robots muy fáciles de programar y de utilizar, incorporando además medidas de control para garantizar la seguridad de los humanos.

De esta forma, en la presente propuesta de Trabajo Fin de Máster se plantea realizar la implantación completa (análisis, diseño y desarrollo de la solución) de una aplicación industrial en el sector de la cerámica basada en robótica colaborativa

La propuesta aborda la operación perforación de una pieza cerámica mediante un robot. Se trata de una pieza esférica que está adornada con unos motivos florales en cuyo interior se tiene un ambientador de forma que los agujeros deben permitir la salida del perfume.

De esta forma se necesita automatizar el proceso para que el robot pueda realizar de forma precisa y rápida una serie de orificios en la superficie completa de la esfera, evitando las zonas donde se tenga una talla floral.

Debido a la forma y posición de estos orificios es necesario realizar un soporte instrumentado que permita el libre acceso a todas las partes de la pieza cerámica. Las perforaciones se realizarán con una broca, para la cual se ha diseñado una brida que se instalará en la muñeca del robot colaborativo (un UR5 CB, de la empresa Universal Robots).

Cabe destacar que para evitar las partes talladas de la pieza cerámica es necesario implementar un sistema de visión artificial que permita identificar qué zonas se pueden agujerear y cuáles no. Para ello se realizará una adquisición de imágenes con cámara 3D que guie el movimiento de la pieza en el soporte, así como la localización de las zonas a perforar.

El trabajo se realizará en el Laboratorio Pedro Albertos, del Instituto Universitario de Automática e Informática Industrial (ai2) de la Universitat Politècnica de Valencia, por lo que el alumno podrá disponer de todo el equipamiento (robots colaborativos, cámaras 3D, actuadores electrónicos, PCs de desarrollo ) de dicho laboratorio.