Diseño estructural y mecánico de un fotogoniómetro

Abstract

El objeto del presente Proyecto Final de Carrera (PFC) es realizar el diseño estructural y mecánico de un fotogoniómetro. Se pretende realizar un diseño funcional, práctico, robusto, fiable, económico y de bajo mantenimiento a nivel mecánico. Los elementos eléctricos y de control necesarios para el funcionamiento de la máquina no forman parte de este proyecto. Por tanto, consiste en realizar un diseño con la finalidad de obtener los planos que permitan la fabricación y el montaje del fotogoniómetro. Para cumplir los objetivos del proyecto se utilizan herramientas Computer Aided Design (CAD) en dos y tres dimensiones para el diseño y representación de los planos, cálculos analíticos de elasticidad y resistencia de materiales, cálculos de mecanismos y tolerancias de fabricación; y herramientas Computer Aided Engineering (CAE) de estudio por elementos finitos de las partes geométricamente más complejas. La metodología empleada se basa en la realización de un primer boceto de cómo debe ser la máquina para poder ahondar en el diseño detallado de cada elemento estructural y mecánico. En el proceso de diseño se puede observar como todas las partes de la máquina se condicionan entre sí hasta obtener la solución final, todo ello intentando utilizar elementos normalizados existentes en el mercado. Del proceso de diseño se obtiene un fotogoniómetro que cumple todas las especificaciones anteriormente citada. Gracias al trabajo en tres dimensiones se ha podido prestar atención especial a la interacción entre las diferentes partes de la máquina con el fin de evitar cualquier tipo de interferencia, tanto en el momento de montar la máquina como durante su funcionamiento. De esta forma se consigue crear un modelo computerizado en el que se pueden detectar y corregir los posibles problemas que pueden surgir durante el proceso de diseño. Además, se han realizado los cálculos estructurales de todas las partes del fotogoniómetro ya sean analíticamente o mediante el método de los elementos finitos.