DISEÑO DEL ACOPLAMIENTO DE UNA PISTOLA DE PROYECCIÓN FRÍA A LA HERRAMIENTA DE UN BRAZO ROBÓTICO

Abstract

Actualmente, el uso de los brazos robóticos para cualquier proceso industrial es lo más común, de tal manera que, en la Universidad Rey Juan Carlos se utiliza un brazo robótico de seis ejes KR6 R900 sixx. Dicho brazo robótico desempeña la tarea de automatizar el proceso de proyección térmica en frío, aplicando recubrimientos de distintas características a diferentes sustratos. Para conseguir buenos resultados en el proceso de proyección, se necesitará unir la pistola al extremo del brazo robótico mediante una pieza que sirva de acoplamiento, la cual sea desmontable, rígida y estable. Para conseguir dichas cualidades y perdure en el tiempo, se comenzó un estudio de solicitaciones tanto estáticas como dinámicas a partir de las medidas disponibles en el medio en el que va a ir unido. Para ello se hizo uso de conocimientos de elasticidad y resistencia de materiales y diseño mecánico y se inició un proceso iterativo de diseño ya que tanto en los cálculos como en la optimización no siempre se continuaba de forma lineal. Después del proceso de dimensionamiento en base a las solicitaciones, se realizó una selección de materiales para elegir el material más óptimo para fabricar el acoplamiento. Tras partir de un grupo de materiales poliméricos fabricados mediante impresión 3D y aluminios mecanizados se escogió el PETG como mejor material. Una vez conocido el dimensionamiento inicial en base a los cálculos, se procedió a realizar el diseño de las piezas en el software Catia V5. Tras el ensamblaje de dichas piezas se inició un proceso de simulación en el software Ansys Workbench. Se simularon todos los casos estudiados en el apartado de cálculos y una vez verificado que se cumplían las solicitaciones, se optimizaron las dos piezas diseñadas con el fin de ahorrar material y disminuir el peso. De nuevo, se volvió a simular el diseño optimizado para verificar que este seguía cumpliendo con las solicitaciones. Teniendo el diseño finalizado se pasó a realizar un presupuesto para estimar cuando costaría fabricar las dos piezas diseñadas y el resto de elementos del acoplamiento, como pernos tuercas y pasadores. Tras ser finalizadas todas las fases mencionadas, se da por finalizado el proyecto del diseño de un acoplamiento a un brazo robótico para una pistola de proyección térmica en frío, adjuntando los planos correspondientes al conjunto de elementos y las piezas individuales