Desenvolupament d'un mòdul rotatiu servoaccionat per a la subjecció i reorientació de peces de geometria complexa

Abstract

Dins les aplicacions amb cèl·lula robotitzada existeix una vessant especialitzada en l’esmerilat i polit de peces molt irregulars. El procés es basa en subjectar la peça amb el robot i forçar el contacte sobre les bandes de llimar i els discs de polir, emulant el treball manual dels operaris polidors. En el polit manual, l’operari va canviant les zones de subjecció de la peça en funció de les seves necessitats. En canvi, el robot automàtic aprofita la gran flexibilitat dels sis eixos per evitar canviar el tipus de subjecció durant el cicle de treball; fer un canvi de subjecció en un robot és un procés complex on es perd molt temps i existeix un alt risc de ratllar la peça o perdre precisió. Però en ocasions, en peces extremadament complexes, el robot no és capaç d’aportar la flexibilitat necessària per polir totes les superfícies amb una sola subjecció. Per motius de qualitat i productivitat es desestima fer un canvi de subjecció en producció i s’utilitza un mòdul de reorientació. Aquest mòdul, muntat al canell del robot, permet rotar la peça respecte del robot perquè l’aplicació pugui treballar en les superfícies anteriorment inaccessibles. L’objectiu del present projecte és el disseny d’un nou mòdul de reorientació ja que el model que comercialitza l’empresa MEPSA no ofereix les prestacions i la qualitat que caracteritza la Marca. La nova aplicació canvia el principi d’accionament i s’ha redissenyat íntegrament per oferir solucions avançades a tots els nivells (econòmic, mecànic, elèctric, electrònic, estructural, mediambiental,...). Per al desenvolupament del mòdul rotatiu s’ha realitzat un anàlisi descriptiu i funcional del producte inicial. Aleshores s’ha plantejat quatre possibles alternatives i s’ha seleccionat la més adequada en funció de múltiples criteris (cost, prestacions, qualitat,...). Per a l’alternativa seleccionada, s’ha efectuat un disseny a nivell executiu a base de peces específiques i components manufacturats utilitzant assaigs, càlcul d’accionaments elèctrics, càlcul estructural per elements finits (ANSYS) i software de disseny mecànic paramètric (Pro/Enginner Wildfire 3.0 amb Pro/INTRALINK). Així doncs, el mòdul projectat és superior en tots els aspectes al seu predecessor i destaca en disseny, rigidesa estructural, prestacions, flexibilitat i qualitat. En conseqüència, el nou model ha de ser una eina important per diferenciar-se de la competència i ampliar la quota de mercat.