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Información del proyecto

Título: Puesta en Marcha virtual de una célula robotizada para acabado por mecanizado de piezas complejas.

Autor: Diego Retortillo Cantón

Tutor: Juan de Juanes Márquez

Fecha de entrega: Septiembre 2016

Documento escrito del proyecto: TFG Diego Retortillo

PUESTA EN MARCHA VIRTUAL DE UNA CÉLULA ROBOTIZADA PARA ACABADO POR MECANIZADO DE PIEZAS COMPLEJAS

El proyecto realizado consiste principalmente en elaborar la puesta en marcha virtual de una célula robotizada mediante la utilización del Virtual Commissioning (Emulación) que consiste en ir más allá de la simulación y gobernar, a partir de la programación de un PLC, los movimientos establecidos en un entorno virtual. En este caso se va a emular el proceso de mecanizado de una un compás aeronáutico, pieza de gran valor y de superficies curvas complejas que necesitan ser realizadas por robots de mecanizado.

En la industria actual se están desarrollando nuevas tecnologías como el Virtual Commissioning que permiten adelantar la puesta en marcha real y conseguir así una mayor eficiencia gracias a la depuración de errores y a la verificación. Ante esta situación actual, ha surgido el interés de desarrollar una célula robotizada comunicada bidireccionalmente con la programación PLC en un entorno virtual emulando los procesos reales realizados actualmente, consiguiendo así adelantar la Fase de Ingeniería de Sistemas.

El funcionamiento de la célula consiste en la recepción del compás aeronáutico de otro proceso productivo ajeno al proyecto mediante la cinta transportadora de la derecha hasta llegar al sensor inductivo del extremo de la misma. Cuando éste detecta la pieza, se activa y es entonces cuando el primer robot se mueve, coge la pieza y la deposita en el utillaje. Cuando el robot termina su tarea, los cilindros de apriete se cierran hasta su recorrido final que es detectado por un segundo sensor que indica al segundo robot cuándo debe comenzar su tarea de mecanizado. Una vez acaba el mecanizado de acabado, se abren los cilindros y el primer vuelve a coger la pieza y la deposita en una segunda cinta transportadora que enviará la pieza a otro proceso productivo.

Durante el desarrollo del proceso se ha llevado a cabo una metodología compuesta por el Diseño 3D, Dotación de movimiento, programación y Conexión.

Diseño 3D

Para elaborar el diseño 3D se ha utilizado el programa CATIA V5 de Dassault System donde realizan una serie de restricciones dimensionales de los elementos que forman la célula hasta obtener el layout deseado. Se han utilizado el mayor número de elementos comerciales para reducir el tiempo de diseño y obtener desde el primer minuto un funcionamiento óptimo.


Dotación de movimiento

Una vez realizado el Diseño 3D se procede a dotar de movimiento a aquellos elementos que se quieren emular, mediante el programa DELMIA V5 de Dassault Systems. El proceso va a constar de dos partes diferenciadas, creación de mecanismos y definición de tareas.

Creación de mecanismos



Se crean mecanismos en los 3 cilindros de apriete y en las 2 cintas transportadoras.
Se crean mecanismos en los 3 cilindros de apriete y en las 2 cintas transportadoras.

Definición de tareas


Se definen las tareas que determinan las trayectorias requeridas.
Se definen las tareas que determinan las trayectorias requeridas.

Programación

Se lleva a cabo la programación que gobierna los movimientos establecidos mediante un código de Diagrama escalera o tipo KOP en el programa TIA Portal de SIEMENS, cargado en un PLC virtual simulado en PLCSim.

Además se ha elaborado un HMI a pie de máquina (Interfaz Hombre-Máquina) que permite interactuar con la célula robotizada virtual y recoger datos del proceso de la misma.

Conexión

Finalmente, se realiza la conexión entre la Ingeniería de Sistemas y el Diseño 3D mediante la utilización de un programa intermedio un OPC Server, en el cual se vuelcan y se recogen los datos necesarios para su correcto funcionamiento. El OPC Server utilizado será el programa KepServerEx y la lanzadera de datos Nettoplcsim.

Demostrador

Ficheros



Fichero Diseño 3D (CATIA Y DELMIA)

Programación PLC y HMI (TIA PORTAL)

Herramientas personales