DISEÑO DEL ACOPLAMIENTO DE UNA PISTOLA DE PROYECCIÓN FRÍA A LA HERRAMIENTA DE UN BRAZO ROBÓTICO
Fecha
2023-10-27
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Editor
Universidad Rey Juan Carlos
Resumen
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
Descripción
Trabajo Fin de Grado leído en la Universidad Rey Juan Carlos en el curso académico 2023/2024. Directores/as: Claudio José Múnez Alba, David Merino Millán
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