GENERACI ÓN DE CONCEPTOS.

Ya que se tienen especificadas todas las funciones que debe desempeñar el equipo, le corresponde su turno a la generación de conceptos, ahora bien, para facilitar el diseño de esta máquina es conveniente dividirla en subconjuntos funcionales [ 5.6] ,

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esto es, conjuntos de piezas que unidas realizan una función determinada para la buena operación del equipo, podemos suponer entonces:

1. Una transmisión, encargada de transferir el movimiento de traslación del motor a la pistola soldadora, convirtiendo el movimiento rotacional del motor en movimiento de traslación lineal.

2. Un soporte para la pistola, este conjunto estará articulado y debe permitir la colocación precisa de la pistola soldadora sobre la pieza a soldar.

3. Sujetadores para la pieza, este subconjunto abarca desde las partes encargadas de sostener y posicionar la pieza a soldar, hasta el dispositivo para ajustarlos a los tres tamaños distintos de camisas.

4. Panel de control, el cual deberá regular la velocidad de avance del soldador, la velocidad de salida del alambre, activar/ desactivar el equipo, así como las variables de la soldadora. Debemos suponer que parte de este panel ya se encuentra en la planta de soldar.

5. Motor, como fuente de potencia para el equipo para desplazar, ya sea al soldador o a la pieza a soldar.

6. Un bastidor, el cual soportará todas las partes del equipo, así como a los demás subconjuntos.

Como podemos ver, estas son funciones que se desglosaron en nuestro árbol de funciones, y que a continuación generaran conceptos que satisfagan cada conjunto. Para nuestro primer subconjunto, la transmisión, tenemos las siguientes alternativas: 1. Una transmisión compuesta por un reductor de engranes, una cadena y un

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2. Una transmisión compuesta por un motor reductor y un sistema de piñón- cremallera (figura 4.6).

Figura 4.6 Segunda alternativa de transmisión.

3. Un moto-reductor unido directamente a un tornillo de bolas (figura 4.7).

4. Un cilindro hidráulico telescópico de doble efecto (figura 4.8).

5. Combinaciones de los anteriores.

Figura 4.7 Tercera alternativa para la transmisión.

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El siguiente subconjunto es el sujetador de la pistola soldadora, se encontrará montado a la corredera del conjunto de la transmisión, para este caso se presentan las siguientes alternativas:

1. Correderas perpendiculares.

Figura 4.9 Primer concepto de sujeción de la pistola soldadora.

2. Barra flexible.

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3. Cadena cinemática de 4 eslabones.

Figura 4.11 Tercer concepto de sujeción de la pistola soldadora.

4. Sujeto directamente a la corredera.

Figura 4.12 Cuarto concepto de sujeción de la pistola soldadora.

5. Sujeción manual.

Para todos los casos anteriores, el sistema por el cual actúa la mordaza porta herramienta podrá ser: Mordaza mecánica, magnética, sujeción permanente, por presión, o como el último caso, manual.

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Las alternativas generadas para el tercer conjunto, el sistema de sujeción de la pieza a soldar; son las siguientes:

1. Mecanismo de 4 eslabones, con condición de autobloqueo (figura 4.14)

Figura 4.14 Primera alternativa de sujeción de la camisa de ademe.

2. Sujeción por presión (figura 4.15)

Figura 4.15 Segunda alternativa de sujeción de la camisa de ademe.

3. Sujeción electromagnética (figura 4.16)

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4. Por gravedad (figura 4.17)

Figura 4.17 Cuarta alternativa de sujeción de la camisa de ademe.

5. Con tornillo prisionero (figura 4.18)

Figura 4.18 Quinta alternativa de sujeción de la camisa de ademe.

Estos conceptos muestran como mantener en su posición a la camisa que será soldada, es conveniente hacer ajustes en la altura de esta mordaza, para este fin se puede recurrir a un elevador telescópico, de tornillo, de cremallera o de trinquete; impulsados por fuerza eléctrica, hidráulica, mecánica o humana.

En los siguientes subconjuntos, tanto el panel de control como la energía motriz que se utilizaran estarán en función del concepto seleccionado previamente en materia de transmisión, para el bastidor además será necesario conocer el dispositivo que sujetará a la pieza a soldar, pero se proponen algunas distribuciones espaciales para el bastidor:

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Figura 4.19 Conceptos de la configuración geométrica de los diferentes elementos que compondrán el equipo.

En la figura 4.19 se proponen seis configuraciones geométricas de los diferentes elementos del dispositivo, uniendo los componentes por medio de una estructura se obtendrá el bastidor. los elementos enumerados son:

1. Fuente de fuerza motriz. 2. Conjunto de transmisión.

3. Conjunto del soporte del soldador. 4. Soporte de la pieza a soldar. 5. Extensión del soporte de pieza. 6. Pieza a soldar.

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4.3.2.1 PRI NCI PI OS DE FUNCI ONAMI ENTO.

Para llevar a cabo cada una de las funciones que se generaron durante la descomposición funcional, así como para definir la arquitectura y apariencia del dispositivo diseñado, recurrimos a la tabla morfológica de diseño, en la que se crearán alternativas que deberán dar por resultado algún concepto que dé la solución al caso de estudio.