Alimentador

El alimentador es la estación encargada de proveer de piezas al sistema, puede suministrar piezas de 2 tipos:

 Cuadrada de 40mm de lado y una altura de 120mm  Cilíndrica de 40mm de diámetro y una altura de 120mm

Debido a que la maquina no entrará en producción se decide que el alimentador suministre un número de piezas limitado y al finalizar el ciclo se ha de realizar una reposición manual. Esto facilita la integración y fabricación, y no afecta en exceso a la célula, ya que es para realizar exposiciones y pruebas.

9.1.1 Ubicación y detalles mecánicos

El alimentador es una bandeja donde se colocan las piezas en forma de matriz de 4 x 4, teniendo entre ellas la misma distancia.

La bandeja ha de tener una altura suficiente para que las piezas sean estables, y estar montado sobre una guía con tope final para que siempre se coloque en el mismo sitio.

Por tanto para el diseño mecánico hay que tener en cuenta la altura de la bandeja teniendo en cuenta la altura de 120 mm de las piezas, el guiado de la bandeja, el tope final y algún tipo de fijación para que una vez se monte quede bien sujeta y en la misma posición. Para poder alojar en la bandeja los 2 tipos de pieza y en la misma posición, se realizan unos alojamientos cuadrados de lado 41mm, de esta forma las piezas cuadradas de lado 40mm y las piezas cilíndricas de 40mm de diámetro se podrán colocar sin problema. Al ser cuadradas también se fija la posición de la pieza cuadrada, ya que para coger esta pieza tiene que estar siempre en la misma posición. El juego que tengan las piezas sobre la bandeja de 1 mm, serán absorbidos por el compensador y por la repetibilidad del robot, el robot no siempre se posiciona en la misma posición exacta.

Las dimensiones de la bandeja y de la matriz son las siguientes:

Fuente: Elaboración propia

Figura. 9.2 Dimensiones bandeja

La distancia entre alojamientos es la misma para todas las piezas, dejando entre ellas una distancia suficiente para que el robot no tenga problemas de cogida.

Las piezas del alimentador se cogerán con la herramienta perpendicular al suelo, la colocación de alguna pieza se puede observar en la siguiente figura. (Figura 9.3)

Fuente: Elaboración propia

Figura. 9.3 Piezas en bandeja

Para ubicar la bandeja aparte de la zona establecida en el anteproyecto, se ha tenido en cuenta 2 factores:

1- Tiene que quedar a una distancia suficiente para que el robot alcance, tiene que haber una distancia desde la base del robot a la primera línea de piezas del alimentador.

2- La célula va protegida por unas planchas de policarbonato, que más adelante se detallan. Esta protección se sujeta mediante perfiles de aluminio en las esquinas de la bancada, por eso respecto a la esquina hay que dejar una distancia suficiente para colocar los perfiles.

Teniendo en cuenta estos detalles las medidas de ubicación de la bandeja se pueden observar en la figura 9.4.

9.1.2 Eléctrico

Al ser una bandeja extraíble, para arrancar la célula con seguridad, hay que asegurarse de que se tiene alimentación de piezas. Por lo tanto hay que equipar a la estación con un sensor para saber si la bandeja está colocada.

A la bandeja se le coloca una pequeña chapita metálica en la parte más cercana a la base del robot, para allí colocar un sensor inductivo que detecte la presencia de la bandeja.

Fuente: Elaboración propia

Figura. 9.4 Ubicación bandeja y paso instalación

Para ello se utiliza un sensor PNP de M8 enrasado con una distancia de detección de 1.5 mm, al tener una distancia de detección tan corta y al estar enrasado, aseguramos la posición de la bandeja.

Fuente: RScomponentes.com

Figura. 9.5 Sensor inductivo

El sensor tiene una manguera de 10m de largo con 4 hilos, como se puede observar en la figura 9.5, 2 hilos son de alimentación y los otros 2 de señal normalmente abierta y normalmente cerrada.

En este caso se conecta el hilo marrón a los 24v del robot en el bornero X20, el cable azul al 0V del armario en el bornero X20, y la señal normalmente cerrada al borne X21:6 que corresponde a la entrada DI6 de la controladora.

Para pasar el cable del armario concentrador de señales a la estación de alimentación, se utiliza la bandeja rejiband hasta llegar a la ubicación de la bandeja, donde el cable se pasa por el agujero de diámetro 16 mm realizado en la superficie de la bancada. La ubicación de este agujero se puede observar en la figura 9.4.

9.1.2 Programación

En esta estación la funcionalidad es que el robot en cada ciclo coge una pieza diferente, siguiendo siempre un patrón hasta coger todas las piezas.

Para esta estación el robot tiene que estar equipado con la pinza 2 dedos, ya que hasta que no se inspecciona la pieza no se sabe si es redonda o cuadrada, al tener la pinza 2 dedos puede coger cualquiera de las 2. Si no estuviera equipado con esta herramienta antes de iniciar el proceso tiene que cambiar de herramienta.

Como la distancia entre piezas es siempre la misma, para seguir el patrón de cogida se establece un punto de cogida base, que sería el punto de la primera pieza. El robot cada vez que coge una pieza va aumentando un contador para saber las piezas que ya ha cogido, por tanto como el robot sabe la pieza que ha de coger en cada momento se suma a la posición base la distancia a la que se encuentra la siguiente pieza a coger. Esta es una funcionalidad que permite la controladora Fanuc, de esta manera solo hay que programar un único punto y a partir de este se calculan todos los demás. Estas operaciones con coordenados solo se permiten para los tipos de punto PR (posición de registro), en el capítulo 11 se explica más detenidamente.

Una vez se detalla la posición de cogida, la herramienta tiene que posicionarse a una altura de 10mm en el eje z de la pieza, para después solo bajar 40mm en el sentido de z. Esto permite coger la pieza de manera segura y sin colisión. A la hora de cerrar la pinza para realizar la cogida es necesario esperar que el sensor de pinza cerrada este activado, igual pasa a la hora de abrir la pinza.