Diseño y construcción de pinza de soldadura de punto para robot industrial KUKA KR16-KR15, del laboratorio de Automatización y Mecatrónica de la Escuela Politécnica del Ejército

Abstract

En este proyecto se diseño y construyo una pinza soldadura de punto para robot industrial kuka kr16-kr15, del laboratorio de automatización y mecatrónica de la escuela politécnica del ejército, que tiene como finalidad cimentar las bases para el desarrollo de nuevas herramientas para robots industriales y brindar a los estudiantes un efector didáctico con el cual practicar sus conocimientos e inspirarlos a llevar sus ideas a la realidad dejando el nombre de la Politécnica siempre en alto. Para poder realizar el prototipo se llevo a cabo una investigación exhaustiva ya que en los países más desarrollados existen una amplia gama de efectores finales mientras que en Latinoamérica y en especial en el Ecuador, el desarrollo de este tipo especializado de herramientas es casi nulo. Se programo el robot KR16 del Laboratorio de automatización y mecatrónica para que realice una serie de movimientos definidos simulando el trabajo en una celda de manufactura, al conectar el efector final al robot, un modulo especializado llamado WAGO, gestiona las señales de entrada o salida permitiendo a la herramienta Soldadora de punto, activarse en puntos específicos de la trayectoria para de esta forma llevar a cabo su objetivo primario. El mecanismo que permite que una de los portaelectrodos aplique la fuerza hacia las placas esta conformado por un cilindro neumático y una electroválvula, estos elementos aseguran que se abra y cierre el electrodo móvil. Para suministrar el amperaje que toda soldadora de punto necesita, se concibió un autotransformador el cual al cerrar un circuito, transmite todo su potencial energético a los electrodos del prototipo, generando un cambio de estado en las placas causando que se suelden. Para asegurarse que el autotransformador solamente se active cuando los electrodos entren en contacto con las placas, se desarrollo un sistema electrónico que temporiza el tiempo de funcionamiento del transformador garantizando la integridad de los equipos y del personal. Todas las piezas propuestas para el prototipo mencionadas en el capitulo de construcción fueron desarrolladas en la Escuela Politécnica del Ejercito, utilizando los laboratorios y equipos de la Carrera de la Energía y Mecánica. El conjunto es su totalidad no podía exceder los 16 Kg, por lo que el diseño fue lo más minimalista posible, para evitar que al entrar en funcionamiento, las cargas dinámicas generadas no excedan lo recomendado por el fabricante de robots industriales KUKA. Económicamente se determino que posible el desarrollo de equipos y herramientas para robots a un costo muy accesible tanto para estudiantes como para la Escuela abriendo la puerta a estudiantes talentosos que deseen poner en practica sus conocimientos con objetos prácticos y realmente útiles.