Modelado en un entorno virtual de la celda de manufactura HAS 200

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(1)ANEXO B.. PROYECTO: MODELADO EN UN ENTORNO VIRTUAL DE LA CELDA DE MANUFACTURA HAS – 200. TUTORIAL DE SIMULACIÓN EN NX DE SIEMENS® PARA ESTACIÓN 1, DE LA CELDA DE MANUFACTURA HAS-200 DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA. OSCAR DAVID MEJÍA PIÑEROS IVÁN ARTURO RAMÍREZ ARCHILA. Director: ING. JOHN ALEJANDRO FORERO CASALLAS M.SC.. UNIVERSIDAD DISTRITAL - FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA INGENIERÍA MECÁNICA BOGOTÁ D.C..

(2) CONTENIDO Pág.. CONTENIDO ..................................................................................................................... 1. TABLA DE IMÁGENES ...................................................................................................... 3. 1. SIMULACIÓN DE MOVIMIENTOS DE LA ESTACIÓN 1 DE LA CELDA DE MANUFACTURA HAS 200. ....................................................................................... 10. 1.1.. GENERALIDADES DE LA SIMULACIÓN ......................................................................... 10. 1.2.. PROCESO A SIMULAR .............................................................................................. 10. 1.3.. MÓDULO DE SIMULACIÓN A UTILIZAR......................................................................... 10. 1.4.. APERTURA DE MODELOS HECHOS EN OTROS PROGRAMAS ......................................... 11. 2. DESCRIPCIÓN PARA LA SIMULACIÓN DE MOVIMIENTOS ................................... 20. 2.1.. PARTES PRINCIPALES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO .......................................... 20. 2.2.. SIMULACIÓN ........................................................................................................... 23. 2.2.1. Movimiento de actuadores ................................................................................... 26 2.2.2. Movimiento del recipiente ..................................................................................... 42 2.2.3. Solución de la simulación ..................................................................................... 68. 1.

(3) 3. MOVIMIENTOS CON RESTRICCIONES BASADOS EN CROQUIS ......................... 77. 4. GENERACIÓN DE VIDEO DE SIMULACIÓN ESTACIÓN DE TRABAJO .................. 87. 2.

(4) IMÁGENES Pág.. Imagen 1. Ícono para ingresar al módulo directo de animación de simulaciones. ............ 11 Imagen 2. Modelo estaciones 1, 2 y 3 de la celda de manufactura HAS - 200 dentro del entorno del programa Siemens NX®. .............................................................................. 12 Imagen 3. Creación de un archivo nuevo. ........................................................................ 12 Imagen 4. Guardar como ensamble el modelo................................................................. 13 Imagen 5. Cerrar ventana inicial de creación de archivo nuevo. ...................................... 14 Imagen 6. Selección del tipo de formato a importar. ........................................................ 14 Imagen 7. Selección de opciones para la importación. .................................................... 15 Imagen 8. Ventana referencia de importación. ................................................................. 16 Imagen 9. Apertura y transformación del modelo a Siemens NX®. .................................. 16 Imagen 10. Ajustar modelo para visualización. ................................................................ 17 Imagen 11. Rotación del modelo...................................................................................... 17 Imagen 12. Opción de mostrar, en caso de no visualizarse después de la importación. .. 18 Imagen 13. Selección de partes y sub ensambles del modelo. ........................................ 19 Imagen 14. Se crean cada una de las partes en la carpeta de destino. ........................... 19. 3.

(5) Imagen 15. Recipiente 1, referente principal de tutorial de simulación. ............................ 20 Imagen 16. Almacenador de recipientes. ......................................................................... 21 Imagen 17. Actuadores para desplazamiento del recipiente. ........................................... 21 Imagen 18. Lector de código de barras en la banda transportadora. ............................... 22 Imagen 19. Dispensador de producto y báscula. ............................................................. 22 Imagen 20. Selección del módulo de simulación de movimiento. ..................................... 23 Imagen 21. Selección de simulación nueva. .................................................................... 24 Imagen 22. Ventana entorno, para seleccionar características de simulación. ................ 25 Imagen 23. Descripción sobre el ícono de junta y enlace. ............................................... 26 Imagen 24. Selección de junta. ........................................................................................ 27 Imagen 25. Enlace de vástago giratorio, incluye 8 piezas. ............................................... 28 Imagen 26. ActuadorZ_ventosas. .................................................................................... 28 Imagen 27. ActuadorY_ventosas. .................................................................................... 29 Imagen 28. ActuadorX_ventosas. .................................................................................... 29 Imagen 29. Fijo_movimientoX_ventosas.......................................................................... 30 Imagen 30. Junta: Fijación_ventosas. .............................................................................. 30. 4.

(6) Imagen 31. Definición de junta para movimiento de ventosas sobre el eje Y, en operación, movimiento transversal. ................................................................................................... 31 Imagen 32. Selección de enlace base. ............................................................................ 32 Imagen 33. Gestor de funciones en la ventana conductor. .............................................. 32 Imagen 34. Creamos tabla en AFU nueva. ...................................................................... 33 Imagen 35. Edición de la función de movimiento. ............................................................ 34 Imagen 36. De izquierda a derecha: Puntos creados, inicio edición de puntos con movimiento, final de edición de puntos. ........................................................................... 35 Imagen 37. Base del actuador de desplazamiento vertical de las ventosas. .................... 36 Imagen 38. Movimiento de actuador lineal sobre eje Z de ventosas, con base en actuador giratorio............................................................................................................................ 36 Imagen 39. Junta de tipo revolución para el actuador giratorio. ....................................... 37 Imagen 40. Punto de origen para las juntas de revolución. .............................................. 38 Imagen 41. Punto de origen para juntas de revolución. ................................................... 38 Imagen 42. Enlace base para la junta giratoria. ............................................................... 39 Imagen 43. Edición de función XY del actuador giratorio. ................................................ 40 Imagen 44. Tabla en AFU del actuador giratorio. ............................................................. 40 Imagen 45. Opciones de edición de las juntas creadas. .................................................. 41 Imagen 46. Ocultar componentes. ................................................................................... 42 5.

(7) Imagen 47. Componente para tutorial, recipiente 1. ......................................................... 43 Imagen 48. Recipiente 1 en el navegador de movimiento. ............................................... 43 Imagen 49. Selección del recipiente 36............................................................................ 44 Imagen 50. Recipientes en navegador de movimiento e inscripciones en el modelo. ...... 45 Imagen 51. Pestaña de análisis para toma de medidas dentro del modelo. ..................... 45 Imagen 52. Toma de medidas. ........................................................................................ 46 Imagen 53. Modelo 2D para referencia de puntos a describir en tablas AFU. .................. 47 Imagen 54.Hacemos clic en Junta. .................................................................................. 48 Imagen 55.Selección de tipo de Junta. ............................................................................ 48 Imagen 56. Selección del enlace y origen. ....................................................................... 49 Imagen 57. Especificación del vector. .............................................................................. 50 Imagen 58. Nombramos el movimiento. ........................................................................... 50 Imagen 59. Seleccionamos “Función” en tipo de traslación. ............................................ 51 Imagen 60. Selección de desplazamiento. ....................................................................... 51 Imagen 61. Selección del “gestor de funciones”............................................................... 52 Imagen 62. Selección de tabla en AFU. ........................................................................... 53 Imagen 63. Nombrar movimiento en ID............................................................................ 53 6.

(8) Imagen 64. Definición de ejes. ......................................................................................... 54 Imagen 65. Opciones para creación de datos XY. ........................................................... 55 Imagen 66. Creación de datos de tiempo (eje X). ............................................................ 56 Imagen 67.Tabla en AFU, primer desplazamiento del recipiente 1. ................................. 57 Imagen 68. Movimiento en X de los dos primeros puntos de la circunferencia................. 58 Imagen 69. Se acepta en todas las ventanas del editor de la función XY. ....................... 59 Imagen 70. Especificación del vector y nombramiento del movimiento en Z, recipiente 1.59 Imagen 71. Nombre ID, MovimientoZ_recipiente1. .......................................................... 60 Imagen 72. Número de puntos para movimientos en eje Z. ............................................. 61 Imagen 73. Primer movimiento en el eje Z del recipiente 1. ............................................. 61 Imagen 74. Recuento de puntos establecido y aceptar. ................................................... 62 Imagen 75. Se acepta la tabla AFU creada. Listado de tablas creadas. .......................... 63 Imagen 76. Flechas indicativas de la junta. ...................................................................... 63 Imagen 77. Definición de junta para desplazamiento en el eje Y. .................................... 64 Imagen 78. Tabla en AFU y recuento de puntos de movimiento Y, recipiente1................ 65 Imagen 79. Creación de una junta de revolución. ............................................................ 65 Imagen 80. Conductor de junta de revolución aparece como rotación. ............................ 66 7.

(9) Imagen 81. Copia de tabla en AFU ya creada para giro de recipiente 1. ......................... 67 Imagen 82. Diferencia de tabla copiada, a la izquierda, el recipiente 1 que no retorna a 0°. .......... 67. Imagen 83. Creación de solución a la simulación. ........................................................... 68 Imagen 84. Tabla de opciones para la simulación. .......................................................... 69 Imagen 85. Informe de creación de solución a la simulación. .......................................... 70 Imagen 86. Solución creada en el navegador de movimiento. ......................................... 71 Imagen 87. Reproducir para ver todo o siguiente para ver paso a paso. ......................... 71 Imagen 88. Secuencia de giro presenta desvío de pieza en simulación. ......................... 72 Imagen 89. Finalizar simulación. ...................................................................................... 73 Imagen 90. Editar cualquier junta..................................................................................... 73 Imagen 91. Selección de opciones para modificar origen. ............................................... 74 Imagen 92. Selección de punto de origen sobre zona de gráficos. .................................. 75 Imagen 93. Orígenes finales modificados de juntas de movimiento para ejes X y Z. ....... 75 Imagen 94. Solucionar la simulación ya creada. .............................................................. 76 Imagen 95. Simulación corregida con cambio de orígenes en las juntas. ........................ 76 Imagen 96. Cadenas porta cable. .................................................................................... 77 Imagen 97. Croquis de análisis de movimiento, cadenas porta cable. ............................. 78 8.

(10) Imagen 98. Hacer de cada eslabón un enlace. ................................................................ 79 Imagen 99. Creación de junta de revolución para cada eslabón. ..................................... 79 Imagen 100. Selección de enlace base para eslabones. ................................................. 80 Imagen 101. Junta de tipo fijo, hasta el último eslabón en movimiento. ........................... 81 Imagen 102. Creación de un croquis. Fuente: autor......................................................... 81 Imagen 103. Tabla de opciones para la creación de croquis nuevo. ................................ 82 Imagen 104. Croquis en entorno de tarea para Siemens NX®......................................... 83 Imagen 105. Croquis de trayectos de los eslabones. ....................................................... 83 Imagen 106. Herramienta, punto sobre curva. ................................................................. 84 Imagen 107. Seleccionar enlace al que pertenece el punto a restringir. .......................... 84 Imagen 108. Seleccionamos el punto. ............................................................................. 85 Imagen 109. Seleccionar curva de desplazamiento. ........................................................ 85 Imagen 110. Restricciones descritas en el navegador de movimiento. ............................ 86 Imagen 111. Se oculta el croquis. .................................................................................... 87 Imagen 112. Exportar a la película, para generación de video de simulación. ................. 87 Imagen 113. Selección de carpeta de destino y nombre para generación de video. ........ 88. 9.

(11) 1. SIMULACIÓN DE MOVIMIENTOS DE LA ESTACIÓN 1 DE LA CELDA DE MANUFACTURA HAS 200.. 1.1. Generalidades de la simulación. Este documento se presenta como anexo al proyecto, Modelado en un entorno virtual de la celda de manufactura HAS-200 de la Universidad Distrital - Francisco José de Caldas, cuya empresa constructora fue la compañía SMC® y se encuentra ubicado en el laboratorio de automatización de la Facultad Tecnológica. Su propósito es suministrar a profesores y estudiantes, una herramienta para simulaciones de movimiento básicas realizado con el programa Siemens NX®, por medio de un tutorial basado en la simulación de movimiento del modelo de la estación 1 de esta celda de manufactura, explicando paso a paso el desarrollo de movimientos ejecutados durante el proceso en este entorno virtual, haciendo al final un video como vista rápida de los resultados de este trabajo.. 1.2. Proceso a simular. Para la realización de la simulación se debe tener claro el proceso y los elementos que interactúan unos con otros para ejecutar la operación que en este caso consiste en el dispensado de perlas en recipientes que provienen de una caja de almacenaje, de donde son conducidas, una por una, por medio de cuatro actuadores que sujetan el recipiente con ventosas hasta la banda transportadora para la lectura del código de barras. Luego es conducido debajo del dispensador, posicionado encima de una báscula para al mismo tiempo ser llenado y pesado con perlas de colores (amarillo, azul y rojo). Finalmente es llevado a la banda transportadora para ser conducido a la siguiente estación donde se realiza el siguiente proceso.. 1.3. Módulo de simulación a utilizar El módulo utilizado para la simulación de este proyecto fue directamente el de movimiento que se encuentra en la ventana de inicio o, en aplicación, después de la apertura de un modelo (Imagen 1).. 10.

(12) Imagen 1. Ícono para ingresar al módulo directo de animación de simulaciones.. Fuente: autor.. 1.4. Apertura de modelos hechos en otros programas. La Universidad Distrital - Francisco José de Caldas en la Facultad Tecnológica posee licencia educativa para el programa Siemens NX 12®, con este aval, se procede a realizar una serie de pasos para la apertura de los modelos realizados en el programa Solid Works® que fue el que se utilizó para el modelamiento de la celda. Para que el ensamble total de la estación 1 de la celda de manufactura HAS-200 se abra correctamente en el programa de simulación se debe guardar en formato *. STEP, que son archivos universales para la comunicación entre modelos CAD. Antes de guardar el modelo en este tipo de formato, es preferible asegurarse que se encuentran todas las partes del ensamble y, además, que estén posicionadas en el estado cero de la simulación, de lo contrario los primeros pasos de la simulación deberán ser de posicionamiento de las partes a estado inicial. A continuación, se puede apreciar el modelo de la estación a la que se desarrolla la simulación de movimiento dentro del entorno del programa Siemens NX 12® (Imagen 2). Este permite la simulación de movimiento de cada una de las partes con seis grados de libertad (desplazamiento lineal sobre cada uno de los ejes XYZ y el giro sobre los mismos). Con este método se desea simular la operación regular que ejecuta esta estación dentro de un entorno virtual, y al mismo tiempo por medio de este documento, la descripción paso a paso para conseguirlo sobre cualquier estación modelada para esta celda de manufactura. 11.

(13) Imagen 2. Modelo estaciones 1, 2 y 3 de la celda de manufactura HAS - 200 dentro del entorno del programa Siemens NX®.. Fuente: autor.. Para comenzar, estando en la ventana inicial se crea un archivo nuevo (Imagen 3). Imagen 3. Creación de un archivo nuevo.. Fuente: autor. En el recuadro abierto, en la pestaña modelo, se debe elegir la opción de ensamble (Imagen 4), ya que, si se guarda como modelo, quedará limitado cualquier proceso de ensamblaje dentro del entorno del programa Siemens NX®, desactivando opciones para restricciones que dificultan movimientos diferentes a los lineales, además de la dificultad para insertar nuevas piezas o modificar el 12.

(14) modelo. En otras palabras, si solo se va a realizar una simulación con movimientos lineales y sin modificaciones en el ensamble, se puede trabajar guardándolo como modelo. Se identifica el ensamble, se elige la carpeta en la que se quiere guardar y se da clic en aceptar. Imagen 4. Guardar como ensamble el modelo.. Fuente: autor.. Se abre el entorno de ensamble del programa Siemens NX® y junto a él, la ventana para agregar componentes realizados aquí (Imagen 5), así que se cierra para importar el archivo .STEP.. 13.

(15) Imagen 5. Cerrar ventana inicial de creación de archivo nuevo.. Fuente: autor. Se despliega la pestaña archivo y allí, se elige la opción importar, que extiende varios tipos de formatos (Imagen 6). Se selecciona, .STEP 214, que fue el formato en que se guardó este modelo en particular. Imagen 6. Selección del tipo de formato a importar.. Fuente: autor. 14.

(16) En la ventana Importar STEP214, se seleccionan las opciones que aparecen en la imagen 7 y se busca el modelo en formato .STEP en la carpeta guardada para realizar la importación y se da clic en aceptar. Imagen 7. Selección de opciones para la importación.. Fuente: autor.. Después de esta operación comienza la importación, para lo que se bebe esperar unos minutos dependiendo del peso del archivo, proceso que conduce a la siguiente ventana (Imagen 8).. 15.

(17) Imagen 8. Ventana referencia de importación.. Fuente: autor. A continuación, se abre el modelo en cualquier parte del entorno visual (Imagen 9), para lo que se deberá ajustar para visualizarlo en caso de no verse. Imagen 9. Apertura y transformación del modelo a Siemens NX®.. Fuente: autor. Al oprimir clic derecho en la zona de gráficos, se despliegan las opciones de visualización, luego, se ajusta (Imagen 10). 16.

(18) Imagen 10. Ajustar modelo para visualización.. Fuente: autor. Se puede rotar el modelo con las opciones de visualización descritas anteriormente y ubicarlo acorde al proceso o a las piezas que se desean seleccionar para realizar la simulación (Imagen 11). Imagen 11. Rotación del modelo.. Fuente: autor. 17.

(19) Solo en caso de que no logre visualizarse el modelo con la operación anterior, se debe dirigir al navegador de ensamble, se da clic derecho en el nombre del ensamble y se selecciona mostrar (Imagen 12). Imagen 12. Opción de mostrar, en caso de no visualizarse después de la importación.. Fuente: autor. Luego de estas operaciones se aprecia que el modelo cuenta con cada uno de los sub ensambles y partes con las que se realizó. En la siguiente imagen se ve la selección de la banda transportadora, que, en el navegador de ensamble, al lado izquierdo de la pantalla, se despliega en partes y subensambles en que haya sido modelado, bien sea para modificar, restringir y simular movimientos de cada uno de ellos (Imagen 13).. 18.

(20) Imagen 13. Selección de partes y sub ensambles del modelo.. Fuente: autor. Además, todas y cada una de las piezas del ensamble quedan guardadas en la carpeta de destino para manipular independientemente dentro del entorno de Siemens NX® (Imagen 14). Imagen 14. Se crean cada una de las partes en la carpeta de destino.. Fuente: autor.. 19.

(21) 2. Descripción para la simulación de movimientos En esta parte se presenta un instructivo basado en el desarrollo de simulación que se realizó en el proyecto: “MODELAMIENTO EN UN ENTORNO VIRTUAL DE LA CELDA DE MANUFACTURA SMC- FMS – 200” de JHEISON JAVIER GARZÓN PINEDA en el 2015 con algunas mejoras y con simulación de desplazamientos giratorios y restricciones guiadas a través de croquis creados con estudios de movimiento, como aporte para el manejo de este tipo de programas. Se debe tener total claridad sobre sobre el proceso en cuanto a tiempos de desplazamiento y el dimensionamiento de las posiciones, en este caso como se trata del desplazamiento de un recipiente, sus posiciones en los ejes X, Y, y Z, dependerán del posicionamiento y las dimensiones de todos los elementos que intervienen en el proceso, por esta razón, para este proyecto se tuvo vital precaución con las separaciones entre sus partes y se grabó un video del proceso para hacer una sincronización en la simulación acorde a los tiempos reales. 2.1. Partes principales que intervienen en el proceso. Para este tutorial, se explicará el paso a paso de la simulación del movimiento de uno de los recipientes (Imagen 15., recipiente 1), con el que se desarrolla la ejecución del proceso general que realiza esta estación, haciendo el recorrido que hace desde el almacenador de recipientes (Imagen 16), hasta la banda transportadora. Imagen 15. Recipiente 1, referente principal de tutorial de simulación.. Fuente: autor. 20.

(22) Imagen 16. Almacenador de recipientes.. Fuente: autor. El recipiente es expulsado por un pistón del almacenador, para previamente ser desplazado por medio de los actuadores que se muestran en la Imagen 17, hacia la banda transportadora para su previa verificación con lector de código de barras (Imagen 18).. Imagen 17. Actuadores para desplazamiento del recipiente.. Fuente: autor.. 21.

(23) Imagen 18. Lector de código de barras en la banda transportadora.. Fuente: autor. El proceso continua normalmente si el código pertenece al color de esa estación, si no, la banda lo transportará a la estación del color perteneciente. Si continua su proceso normal, el recipiente es conducido justo debajo de boquillas que dispensan el producto, posicionado encima de una báscula que pesa el producto como primer control de calidad dentro de la celda de manufactura (Imagen 19). Imagen 19. Dispensador de producto y báscula.. Fuente: autor. Finalmente, el recipiente es retirado de la báscula y conducido de nuevo a la banda transportadora para seguir su proceso dentro de la celda de manufactura. Como se aprecia son varios los elementos que intervienen dentro del desplazamiento del recipiente, por tanto, se explicará el desarrollo de la simulación de movimiento de otros elementos que dejaran claro el proceso que se hace para su desplazamiento.. 22.

(24) 2.2. Simulación Con el modelo abierto y ubicado se procede a realizar la simulación. En la barra de comandos de operaciones se selecciona aplicación, y en esta, se hace clic en movimiento (Imagen 20). Imagen 20. Selección del módulo de simulación de movimiento.. Fuente: autor. A continuación, se puede ver la adición del nombre del modelo en el navegador de movimiento en la barra lateral izquierda. Luego se da clic derecho en modelo, como se muestra en la siguiente imagen y se elige simulación nueva (Imagen21).. 23.

(25) Imagen 21. Selección de simulación nueva.. Fuente: autor. Se abre la ventana entorno y, en ella, se selecciona en tipo de análisis, dinámica, además de las opciones que aparecen en pantalla. Para dar nombre a la simulación, las palabras deben estar separadas con raya al piso y no con espacio, de lo contrario no admitirá el nombre insertado. Luego, se acepta (Imagen 22).. 24.

(26) Imagen 22. Ventana entorno, para seleccionar características de simulación.. Fuente: autor. Ya en el entorno de simulación de movimiento, se activan los íconos necesarios para relacionar las partes y subensambles (restricciones de movimiento), para lograr junto a estos cualesquiera tipos de movimiento de modo coordenado en relación con el tiempo. Para cualquier método utilizado de simulación de movimientos, debemos tener claro el concepto de junta y enlace que se describen al colocar el cursor sobre sus íconos, en la parte superior izquierda de la pantalla (Imagen 23), para lo que especificaremos lo siguiente en cada uno de ellos; enlace: En este caso se deben seleccionar todos y cada uno de los componentes que van a realizar un mismo movimiento durante la simulación, es decir, si voy a mover el pistón de un actuador y lo elijo como enlace, debo elegir junto con él, los tornillos y demás elementos que están adheridos a él, o bien el subensamble que compone toda la parte móvil, si no, los tornillos se quedaran quietos durante la simulación. Si los elementos que van adheridos a este pistón van a realizar otro movimiento diferente, debe hacerse un enlace diferente para estos, si no, al querer hacer la junta con este segundo componente no será permitido, ya que pertenece al enlace del pistón; Junta: Solo se pueden programar enlaces, si trata de simular el movimiento de una pieza que no se haya estipulado como tal, sencillamente se desactivará su elección y el programa le pedirá que elija un enlace.. 25.

(27) Imagen 23. Descripción sobre el ícono de junta y enlace.. Fuente: autor. Teniendo claras las condiciones anteriores se inicia eligiendo los enlaces.. 2.2.1.. Movimiento de actuadores. Se comenzará haciendo una breve descripción de la simulación de los actuadores que desplazan el recipiente, ya que deben sincronizarse con los movimientos del mismo, incluyendo el movimiento del trayecto circular que efectúan para trasladarse a la banda y bajo el dispensador. Como primera medida, podemos ocultar piezas dando clic derecho sobre esta para que queden a la vista los componentes que queremos restringir y seleccionar como enlaces …Véase imagen 46 en la sección 2.2.2… Se da inicio con la creación del enlace para el actuador giratorio. Se elige junta, en la pestaña de inicio (Imagen 24).. 26.

(28) Imagen 24. Selección de junta.. Fuente: autor. Ya en el cuadro enlace, en seleccionar el objeto, escogemos las piezas que conformaran el enlace, que, en este caso, está conformado por todos los componentes que van a rotar junto con el vástago giratorio y que no realizarán otro movimiento (Imagen 25). Por ejemplo, el vástago lineal que saca el componente de las ventosas y las mismas ventosas (Imagen 26) se mueven con el actuador giratorio, pero realizan otro movimiento aparte, por esto deben pertenecer a otro enlace. Al enlace creado se le nombra actuador_giratorio.. 27.

(29) Imagen 25. Enlace de vástago giratorio, incluye 8 piezas.. Fuente: autor. Al mismo tiempo se crea el enlace del vástago que expulsa las ventosas y que por desplazar a estas a través del eje Z, se le llama ActuadorZ_ventosas (Imagen 26). Imagen 26. ActuadorZ_ventosas.. Fuente: autor. 28.

(30) Luego, el actuador que desplaza las ventosas a través del eje Y, configurado como ActuadorY_ventosas (Imagen 27). Imagen 27. ActuadorY_ventosas.. Fuente: autor. Se prosigue con el actuador que desplaza las ventosas a través del eje X, ActuadorX_ventosas (Imagen 28). Imagen 28. ActuadorX_ventosas.. Fuente: autor.. 29.

(31) Y finalmente para esta parte, el enlace base que servirá como entorno fijo para el desplazamiento en el eje X de las ventosas que es el actuador lineal se le denomina Fijo_movimientoX_ventosas (Imagen 29). Imagen 29. Fijo_movimientoX_ventosas.. Fuente: autor. Ahora, se procede a crear las juntas de movimiento con estos enlaces: Con el enlace, Fijo_movimientoX_ventosas, se crea un enlace fijo (Imagen 30), orientado en cualquier vector y lo llamamos, Fijacion_ventosas. Imagen 30. Junta: Fijación_ventosas.. Fuente: autor.. 30.

(32) Ahora, se establece la junta de movimiento para el enlace que desplaza las ventosas a través del eje X, el ActuadorX_ventosas. Se edita el cuadro de diálogo como se aprecia en la siguiente imagen, como mando deslizante en tipo y, lo llamamos Movimiento_transversal_ventosas. El origen puede ser cualquiera que por defecto se haya estipulado al elegir el enlace. El vector debe ser el eje paralelo al movimiento que se va a realizar, en este caso, el eje X. Imagen 31. Definición de junta para movimiento de ventosas sobre el eje Y, en operación, movimiento transversal.. Fuente: autor. Sobre esta misma ventana, en base, seleccionamos el enlace anterior de Fijo_movimientoX_ventosas, sin activar enlaces de ajuste (Imagen 32).. 31.

(33) Imagen 32. Selección de enlace base.. Fuente: autor. Se ingresa ahora a la pestaña conductor. En traslación, seleccionamos función, en tipo de dato funcional, desplazamiento y, en la flecha al final de la barra de función, hacemos clic y elegimos gestor de funciones como se aprecia a continuación. Imagen 33. Gestor de funciones en la ventana conductor.. Fuente: autor. 32.

(34) En el cuadro de gestor de funciones se selecciona Tabla en AFU, y en la parte inferior del recuadro, se crea una tabla nueva (Imagen 34). Imagen 34. Creamos tabla en AFU nueva.. Fuente: autor.. Después, se deben editar cada uno de los 3 recuadros que aparecen en pasos de creación, para conformar la función de movimiento que está dada por: identificación, definición de ejes y creación de datos XY (Imagen 35). En el cuadro de identificación ID, se le nombra como Movimiento_transversal_ventosas; en definición de ejes, en espaciado se selecciona, parejo; y en la creación de los datos XY, se coloca, en Mínimo, el momento en que comenzará el movimiento dentro de la simulación, en este caso será a los 12 segundos. En incremento X, el rango de tiempo con que se ejecutará cada paso del movimiento, para esta junta servirá cada segundo. Y finalmente, en número de puntos, se sitúa el número de pasos con que se desea contar para hacer los movimientos de esta junta, para esta situación, la simulación demorará 64 segundos, pero el último movimiento lo realizará a los 55 segundos, por tanto, se cuentan 44 pasos teniendo en cuenta el momento de inicio y, que el primer paso debe ser desde el punto cero de origen. Se hace clic en el editor de textos como se muestra en el cuadro del lado derecho (Imagen 35). 33.

(35) Imagen 35. Edición de la función de movimiento.. Fuente: autor. En la Imagen 36, se puede apreciar en el cuadro del lado izquierdo, la tabla con los parámetros dados en el paso anterior sobre el eje X, que son los tiempos, cada uno de estos termina en coma, que es la separación entre ejes X y Y, es decir, tiempo y espacio. Después, se procede a editar el eje Y. En la imagen se aprecia en la tabla del medio, el inicio de esta edición, en la que podemos describir que de los 12 a los 13 segundos, la pieza se desplazará 202.89 mm y permanecerá allí hasta los 53 segundos. Como puede verse en la edición al final de la tabla, al lado derecho de la imagen, vuelve a su punto de origen a los 55 segundos. Además, se puede mencionar que se hizo el movimiento inicial en 1 segundo (tabla central), mientras que volver a su posición original se demora 2 segundos (tabla derecha), al dividir la distancia recorrida en dos, y colocando esa división en el número de pasos correspondiente.. 34.

(36) Imagen 36. De izquierda a derecha: Puntos creados, inicio edición de puntos con movimiento, final de edición de puntos.. Fuente: autor.. Para terminar el desarrollo de la junta, se acepta en todos los cuadros de diálogo hasta cerrar la ventana junta. Se realizan los mismos pasos para crear las juntas de movimiento de desplazamiento de las ventosas sobre el eje Y, que llamaremos Movimiento_vertical_ventosas, seleccionando como base el enlace ActuadorX_ventosas, para que además del movimiento que se va a crear para este enlace, adopte el movimiento en X que se creó anteriormente, es decir, se adhiera a la junta anteriormente establecida (Imagen 37).. 35.

(37) Imagen 37. Base del actuador de desplazamiento vertical de las ventosas.. Fuente: autor. Y de igual modo, para generar los movimientos lineales de las ventosas sobre el eje Z, que se denominaron Movimiento_longitudinal_ventosas, se toman como base el actuador giratorio, para que este adopte el movimiento de este enlace (Imagen 38). Imagen 38. Movimiento de actuador lineal sobre eje Z de ventosas, con base en actuador giratorio.. Fuente: autor.. 36.

(38) Se hace lo mismo para el movimiento del actuador giratorio, con algunas diferencias: El tipo de junta se hace de revolución, como aparece en la imagen y, se nombra el movimiento, en este caso se le llama Movimiento_vastago_giratorio (Imagen 39). Imagen 39. Junta de tipo revolución para el actuador giratorio.. Fuente: autor.. El origen ya no puede ser cualquiera, como en los movimientos de tipo deslizante, puesto que el giro se realizará respecto a este punto, por tanto, en este caso se debe buscar para este tipo de juntas, el desplazamiento alrededor de un eje para seleccionarlo como punto de origen. Al desplegar opciones de selección, en especificar origen, se elige punto deducido y, este nos permite seleccionar contornos deducidos como, bordes, finales de líneas y centros de círculos y demás referencias en los gráficos. Se opta el centro del cilindro giratorio deduciendo así el origen adecuado (Imagen 40).. 37.

(39) Imagen 40. Punto de origen para las juntas de revolución.. Fuente: autor. Del mismo modo se selecciona el vector que será el eje alrededor del cual girará la pieza, generando a su vez el sentido dependiendo de la dirección que se le dé al mismo (Imagen 41). Imagen 41. Punto de origen para juntas de revolución.. Fuente: autor. Como en juntas anteriores, se escoge un enlace base que será la pieza a la que va sujeto el actuador giratorio, en este caso seleccionamos el enlace denominado 38.

(40) ActuadorY_ventosas (Imagen 42), adquiriendo el movimiento de este y las demás juntas a las que está sujeto este elemento. Imagen 42. Enlace base para la junta giratoria.. Fuente: autor. Al igual que en la realización de las juntas deslizantes, se selecciona la pestaña, conductor, y aquí, los parámetros que allí se aprecian, llegando al punto de selección de una tabla en AFU nueva…Véanse imágenes 33 y 34… Se prosigue al editor de la función XY, en el que la idea es la misma que la edición de movimientos lineales, el eje X representa el tiempo y el eje Y el desplazamiento, solo que este último, representado en unidades de desplazamiento angular. El primer movimiento de esta junta inicia a los 11 segundos (Mínimo X), le dimos un rango de 1 segundo (Incremento X) con 54 pasos (Número de puntos), para terminar al tiempo con la simulación de 64 segundos (Imagen 43).. 39.

(41) Imagen 43. Edición de función XY del actuador giratorio.. Fuente: autor. A continuación, se aprecia en el cuadro izquierdo la tabla creada con los parámetros establecidos anteriormente. En el centro, el inicio de la edición de desplazamientos (Eje Y), en donde apreciamos un giro de 90° del segundo 11 al 12, volviendo al punto de origen 0° a los 18 segundos (Imagen 44). Al lado derecho de la imagen, vemos el final de la tabla, en el que se evidencia el retorno de 90° a los 44 segundos y, vuelve otra vez al origen a los 51 segundos. La tabla se puede terminar en este último punto sin necesidad de editar hasta los 64 segundos. Imagen 44. Tabla en AFU del actuador giratorio.. Fuente: autor. 40.

(42) Actividad: Ahora, solo queda realizar la simulación de movimiento de las ventosas junto con su respectivo actuador, recordando que esta junta debe tener como base el actuador giratorio, para que incluido a los movimientos lineales que se le programen, este realice el giro junto con este conjunto. Con esto, finalmente se acepta hasta cerrar el cuadro de junta, quedando así finalizados los movimientos de los actuadores que desplazan el recipiente. En el navegador de movimiento que se aprecia al lado izquierdo de la pantalla, se puede ver al desplegar la opción de juntas, todos los movimientos creados en él, que, al dar clic derecho sobre cada una de estas, posibilita diferentes opciones de edición (Imagen 45). Imagen 45. Opciones de edición de las juntas creadas.. Fuente: autor. Después de creados los movimientos de estos actuadores, se sincronizan con los tiempos de los movimientos del recipiente, al que como ya se mencionó, se le dará el nombre de recipiente 1, y en el que se explicará con mayor detalle, el proceso de creación de enlaces y juntas.. 41.

(43) 2.2.2.. Movimiento del recipiente. Se inicia ocultando las piezas que tapan o incomodan la selección de enlaces o puntos de referencia para la creación de las juntas de movimiento, haciendo clic derecho sobre estas y seleccionando de la ventana desplegada la opción ocultar (Imagen 46). Imagen 46. Ocultar componentes.. Fuente: autor. Se hace clic en enlace y luego en la pieza a la que se desea simular el movimiento o, se puede seleccionar la pieza o sub ensamble y luego hacer clic en enlace. De cualquier modo, en la ventana desplegada, enlace, en objetos de enlace, aparecerá la pieza elegida y se procede a nombrar el elemento con la misma condición del nombramiento de la simulación, separando las palabras con raya al piso. En este caso se escoge el que sería el recipiente 1 (Imagen 47).. 42.

(44) Imagen 47. Componente para tutorial, recipiente 1.. Fuente: autor. A continuación, en el navegador de movimiento, aparece ya el recipiente como parte de la simulación y como parte de los enlaces, que además al dar clic derecho sobre este, nos despliega diferentes opciones, desde editar para agregar más componentes al enlace, hasta su eliminación (Imagen 48). Se debe advertir, que después de agregar un componente al enlace no permitirá eliminarlo por lo que habrá que eliminar el enlace en caso de seleccionar un componente no deseado, caso a tener en cuenta si se seleccionan varios componentes para un enlace. Imagen 48. Recipiente 1 en el navegador de movimiento.. Fuente: autor. 43.

(45) Para realizar una simulación en la que se quieran procesar todos los recipientes dispuestos en el almacenador, debemos hacer de cada uno de estos un enlace diferente y nombrarlo por separado (Imagen 49). Para la selección de varios componentes consecutivos, podemos dar clic en aplicar, en la ventana de enlace, e ir dando nombre a cada uno de ellos como es el caso de los 36 recipientes que caben dentro del almacenador de esta estación (Imagen 49). Imagen 49. Selección del recipiente 36.. Fuente: autor. Ahora se pueden apreciar todos los recipientes como enlaces en el navegador de movimiento al lado izquierdo de la pantalla, además de pequeñas inscripciones con el nombre del enlace en cada uno de los componentes designados (Imagen 50).. 44.

(46) Imagen 50. Recipientes en navegador de movimiento e inscripciones en el modelo.. Fuente: autor.. A continuación, se calcula o se mide dentro del modelo para conocer los desplazamientos sobre los tres ejes coordenados, analizando los movimientos de las juntas ya creadas, de los actuadores que desplazan los recipientes. En la Imagen 51, se ven en la pestaña de análisis, herramientas que funcionan para medir las distancias entre piezas y poder tener un estimado, para la programación de distancias en las tablas AFU. Imagen 51. Pestaña de análisis para toma de medidas dentro del modelo.. Fuente: autor. 45.

(47) Esta herramienta funciona en cualquiera de las fases de programación de movimientos, inclusive durante la reproducción de la simulación de movimientos, que sirve para analizar si se debe agregar o quitar distancia a los recorridos en caso de colisiones. En la siguiente imagen, se aprecia la toma de medida entre las ventosas y el recipiente 1, para conocer cuánto debe salir la junta para tocar el elemento, esto, a los 4 segundos de simulación. Imagen 52. Toma de medidas.. Fuente: autor. Para este proceso, se consideró vital el movimiento giratorio del recipiente 1 alrededor del eje del actuador, ya que debe realizarse con movimientos combinados en el plano XZ, logrando mejor calidad con la mayor cantidad de puntos que describan un arco dentro de este plano. Por esto, entre más divisiones se realicen para esta descripción, mejor se verá en simulación. En este caso se dividió este arco en 10 partes, lo que hace, simultáneamente, que se divida el tiempo de desplazamiento, que es de 1 segundo, lo que da como referencia, lapsos de tiempo de 0,1 segundos durante todos los deslizamientos en X y en Z. Se realizó un plano en 2D (Imagen 53) con las mismas coordenadas de iniciación del recipiente para obtener punto a punto, el posicionamiento que se debe describir en las tablas AFU, obteniendo tanto las distancias como los arcos que se realizan en el proceso.. 46.

(48) Imagen 53. Modelo 2D para referencia de puntos a describir en tablas AFU.. Fuente: autor. En la anterior, se aprecian 2 circunferencias que describen el arco que realizará el recipiente 1, el de la izquierda que es el desplazamiento para ser dirigido a la banda para lectura de código de barra. La segunda circunferencia describe las coordenadas de posicionamiento que se usarán luego de la lectura anterior en la banda transportadora y previo posicionado para llenado y pesado bajo el dispensador de material. Finalmente se devuelve por esta misma ruta a la banda transportadora para retirarlo de la estación. Para el desplazamiento en el eje Y, y para cualquier tipo de movimiento lineal podemos realizar una tabla más simple dependiendo de las necesidades, es decir, si sobre este eje se va a desplazar 100 metros en línea recta, puedo insertar una tabla con solo dos parámetros, el de inicio y el de finalización, y la calidad de la simulación de movimiento dependerá, del número de partes en que se realice al momento de solucionar la simulación. Para iniciar a dar movimiento a nuestro recipiente, damos clic en junta (Imagen 54).. 47.

(49) Imagen 54.Hacemos clic en Junta.. Fuente: autor. Como primera opción, en la ventana de junta, aparecen los tipos de juntas. Al dar clic allí, se despliegan toda la serie de tipos de juntas, en este caso, seleccionamos “Mando deslizante” (Imagen 55). Imagen 55.Selección de tipo de Junta.. Fuente: autor.. 48.

(50) Luego, se selecciona el enlace, en nuestro caso, el recipiente 1. Al dar clic en el enlace sobre una de las caras en el área de gráficos, este selecciona el origen en la cara elegida (Imagen 56). El origen es el punto de desplazamiento de la pieza a simular y los movimientos que se describan en las juntas, se realizarán con base a estos puntos. Debido a que el recipiente 1 llevará a cabo movimientos giratorios, las posiciones de estos orígenes después de realizar el giro se verán afectadas, para estos casos, lo mejor es que el origen se encuentre en el centro de la pieza y que se calculen las distancias como tal. Sin embargo, estos defectos se pueden corregir más adelante, con un análisis en la simulación. Imagen 56. Selección del enlace y origen.. Fuente: autor. Se iniciará con el desplazamiento sobre el eje X, así que en la especificación del vector seleccionamos el eje X como aparece en la imagen 57.. 49.

(51) Imagen 57. Especificación del vector.. Fuente: autor. Ahora, se da un nombre al movimiento, que no pueden ser los mismo de los enlaces y las separaciones deben darse con raya al piso como se ha indicado previamente. Imagen 58. Nombramos el movimiento.. Fuente: autor.. 50.

(52) Ahora, se selecciona la pestaña, conductor, y allí, se extienden las opciones de traslación, haciendo clic sobre la flecha desplegable, donde se selecciona, función (Imagen 59). Imagen 59. Seleccionamos “Función” en tipo de traslación.. Fuente: autor. Sobre esta misma ventana, en tipo de dato funcional, se despliegan las opciones de desplazamiento, velocidad y aceleración. Para este caso seleccionamos, desplazamiento (Imagen 60). Imagen 60. Selección de desplazamiento.. Fuente: autor. 51.

(53) Se despliega la flecha al final de la barra de función y se selecciona, gestor de funciones (Imagen 61). Imagen 61. Selección del “gestor de funciones”.. Fuente: autor.. Ahora, en el gestor de funciones XY, se elige tabla en AFU (Imagen 62), que es un tipo de archivo que describe en texto los movimientos, separando con coma la columna izquierda que representa el tiempo, de la columna derecha que representa la distancia con referencia en un punto de origen …Véase imagen 67... Después, en la parte inferior, se selecciona nuevo, para crear una nueva tabla.. 52.

(54) Imagen 62. Selección de tabla en AFU.. Fuente: autor. Se abre la ventana para la creación de la tabla. En pasos de creación, se selecciona y edita cada una de las opciones. En ID, se nombra el movimiento y se puede seleccionar la carpeta para guardar el archivo, aunque por defecto selecciona la carpeta donde se encuentra guardada la simulación (Imagen 63). Imagen 63. Nombrar movimiento en ID.. Fuente: autor. 53.

(55) Se selecciona definición de ejes, y allí se eligen las unidades y el espaciado entre datos, que para este caso es parejo (Imagen 64). Imagen 64. Definición de ejes.. Fuente: autor. Finalmente, para este proceso se elige la creación de datos XY y, en esta parte, seleccionamos el método de programación de la función de desplazamiento, se puede insertar desde una ecuación ya definida, hasta elegir una tabla de Excel. Para este caso lo más sencillo es seleccionar desde el editor de texto, en el que se puede pegar una tabla desde bloc de notas o, parametrizar los tiempos con los números de datos, escribiendo desde donde arranca el conteo (Mínimo X), el lapso de tiempo entre datos (Incremento X) y la cantidad de datos a suministrar (Número de puntos) (Imagen 65). La simulación de este movimiento se realizará en 64 segundos, el desplazamiento en el eje X dura hasta el segundo 46, por tanto, se realizó una tabla con 501 datos. 54.

(56) incluyendo el cero, es decir 50 segundos divididos en 0,1 segundos más el punto de inicio que deberá ser cero como se muestra en la imagen. Imagen 65. Opciones para creación de datos XY.. Fuente: autor.. Al hacer clic en, escribir desde el editor de textos, se crea la tabla con los tiempos suministrados (Imagen 66), para lo que se deberá ahora suministrar los datos del eje Y, que son las distancias desde el punto cero de la pieza a mover.. 55.

(57) Imagen 66. Creación de datos de tiempo (eje X).. Fuente: autor.. Como se puede apreciar, a esta altura, se deben tener la definición de las distancias y los puntos a desplazar. En la tabla de la Imagen 67 se puede apreciar el primer movimiento sobre el eje X; desde el tiempo inicial, que es cero, mantiene su posición hasta los 2.2 segundos; desde ahí, realiza un movimiento a velocidad constante hasta los 3.6 segundos con una distancia de 62.43 mm, correspondientes a la salida del recipiente 1 del almacenador de recipientes, producido por el arrastre de un actuador. Para esta operación se dividió la distancia recorrida, en el número de pasos desde 2.2 a 3.6 segundos, es decir, 14 pasos y se distribuyó a cada distancia, en cada paso correspondiente, hasta conseguir este recorrido.. 56.

(58) Imagen 67.Tabla en AFU, primer desplazamiento del recipiente 1.. Fuente: autor.. De igual manera, se realiza con el movimiento giratorio, tomando los puntos de la circunferencia del recorrido del modelo 2D como se muestra en la Imagen 68. Desde los 3.6 segundos permanece en la posición de 62.43mm del eje X. Al llegar a los 11 segundos empieza el desplazamiento circular por cada uno de los puntos establecidos. Se puede ver en la imagen, el punto X establecido como 62.43 en la tabla y en el gráfico de referencia en 2D, donde también se aprecia el punto en el eje Z, que será la referencia de la tabla en AFU que se realizará para la junta del recipiente 1 del movimiento Z. En la parte inferior de la imagen se aprecia el segundo punto en la circunferencia. Se toman todas las referencias del plano 2D, hasta conseguir todo el movimiento circular y, después, con la generación de una junta de revolución en el mismo recipiente, se girará sobre su propio eje el recipiente, ya que durante el recorrido sobre la circunferencia realiza al mismo tiempo un giro de 90°. 57.

(59) Imagen 68. Movimiento en X de los dos primeros puntos de la circunferencia.. Fuente: autor. Al aceptar la tabla editada para movimientos, aparece en la edición de datos XY el punto inicial y el número de puntos. Estos, podrán ser editados cuando se desee (Imagen 69). Para finalizar esta junta, se acepta en cada una de las ventanas de edición. podemos revisar el movimiento, dando solución a la simulación, como se describirá más adelante…Véase la sección 2.2.3…. 58.

(60) Imagen 69. Se acepta en todas las ventanas del editor de la función XY.. Fuente: autor. De igual manera, se realizan los pasos anteriores para la generación de movimientos sobre el eje Z. Creamos una nueva junta, elegimos mando deslizante, seleccionamos el enlace … Véanse desde la imagen 54 hasta la 56…, nombramos y seleccionamos en especificación del vector, el eje Z, como se muestra a continuación. Imagen 70. Especificación del vector y nombramiento del movimiento en Z, recipiente 1.. Fuente: Autor 59.

(61) Paso seguido, se selecciona conductor y, en traslación, se elige función; en tipo de dato funcional optamos por desplazamiento y, en la flecha al final de la barra de función hacemos clic y escogemos gestor de funciones; ya en el gestor de funciones XY, seleccionamos tabla nueva en AFU …Véanse desde la imagen 59 hasta la 62… Se editan los pasos de creación, para lo que en ID, se nombra la tabla de desplazamiento como MovimientoZ_recipiente1 (Imagen 71). Imagen 71. Nombre ID, MovimientoZ_recipiente1.. Fuente: Autor En definición de eje, se selecciona, parejo y, las unidades correspondientes …Véase imagen 64... En creación de datos XY, debido a que se tiene el último movimiento de la simulación sobre este eje (eje Z) a los 51 segundos, se opta por colocar 523 puntos, es decir, 52.2 segundos dividiéndolo en 0.1 segundos (Imagen 72). 60.

(62) Imagen 72. Número de puntos para movimientos en eje Z.. Fuente: Autor. Se procede a poner las distancias para cada uno de los 523 puntos, en sincronía con los movimientos del eje X. En la imagen, se puede apreciar otro ejemplo de movimiento, en el que, desde los cero hasta los dos segundos, realiza un desplazamiento de 150 mm (Imagen 73). Imagen 73. Primer movimiento en el eje Z del recipiente 1.. Fuente: Autor. 61.

(63) Al aceptar, se evidencia en la edición de los datos XY, en, “editar el recuento de puntos”, los pasos ya establecidos y finalmente aceptamos (Imagen 74). Imagen 74. Recuento de puntos establecido y aceptar.. Fuente: Autor. Al aceptar en la siguiente ventana (Imagen 75), la tabla en AFU queda establecida para este movimiento y, además, permite en esta ventana, seleccionar una tabla en concreto de la lista de tablas que se han hecho para la simulación, copiar una tabla o modificarla. Para terminar la edición de la tabla creada se da clic en aceptar. 62.

(64) Imagen 75. Se acepta la tabla AFU creada. Listado de tablas creadas.. Fuente: Autor. En la zona de gráficos, podemos ver flechas indicativas de las juntas creadas con la dirección de desplazamiento, además, del centro de la misma en el origen creado (Imagen 76). Imagen 76. Flechas indicativas de la junta.. Fuente: Autor. 63.

(65) Se crea ahora la junta para simular el desplazamiento en el eje Y para el recipiente, aplicando las mismas operaciones con que se crearon las juntas de movimiento en el eje X y Z (Imagen 77). Imagen 77. Definición de junta para desplazamiento en el eje Y.. Fuente: Autor. Como se había mencionado anteriormente, el recuento de puntos depende de las necesidades que se presentan dentro de la simulación, en el caso de los movimientos sobre el eje Y del recipiente 1, solo realizan desplazamientos lineales, lo que hace que no haya la necesidad de tantos puntos como los que se requirieron para las juntas de movimiento sobre los ejes X y Z. Sin embargo, por cuestiones de sincronización con los mismos, aún así se requirió de un recuento de 129 puntos como se aprecia a continuación (Imagen 78.), provenientes de la división de lapsos de 0,5 segundos durante los 64 s que dura la simulación o el proceso.. 64.

(66) Imagen 78. Tabla en AFU y recuento de puntos de movimiento Y, recipiente1.. Fuente: Autor. Para finalizar con el movimiento del recipiente 1, se debe crear una junta que gire la pieza sobre su propio eje durante los movimientos circulares descritos, ya que el cambio de posición durante el recorrido circular lo obliga a cambiar la cara que mira hacia la banda transportadora. Para tal operación, se crea una junta de tipo revolución (Imagen 79) y, al igual que en la creación de las juntas anteriores se le nombra, luego en la especificación del vector, se selecciona el eje sobre el que va a rotar, que es el vector Y y, se procede a crear su propia tabla en AFU como se hizo con anterioridad. Imagen 79. Creación de una junta de revolución.. Fuente: Autor 65.

(67) Al seleccionar la pestaña conductor, en la ventana de junta, aparece el cuadro de dialogo “rotación” y no “traslación” como en tipo de junta de mando deslizante que se utilizó para las juntas de movimientos anteriores (Imagen 80). Igualmente, se selecciona función, en tipo de dato funcional, aquí, se opta por desplazamiento y, en la flecha al final de la barra de función, se escoge gestor de funciones como se hizo en pasos anteriores. Imagen 80. Conductor de junta de revolución aparece como rotación.. Fuente: Autor. Al seleccionar tabla en AFU, aparece la tabla que se creó al inicio de este tutorial para generar la rotación del actuador giratorio y, ya que el giro que efectúa el recipiente 1, obedece al mismo ángulo y tiempos de este, se puede seleccionar y copiarlo para editar la última parte (Imagen 81), ya que cuando las ventosas sueltan el recipiente en la banda, este sigue, sin realizar el mismo giro que devuelve el actuador a su posición original de 0° desde los 51 segundos (Imagen 82). Para este propósito, después de copiar la tabla con la tecla que vemos en la imagen, aparece una nueva tabla con el mismo nombre, así que se ingresa a esta y se edita como en pasos anteriores.. 66.

(68) Imagen 81. Copia de tabla en AFU ya creada para giro de recipiente 1.. Fuente: Autor. Imagen 82. Diferencia de tabla copiada, a la izquierda, el recipiente 1 que no retorna a 0°.. Fuente: Autor 67.

(69) Al terminar la tabla, se acepta en todas las ventanas, hasta cerrar la ventana de gestor de funciones y de junta, generando el giro de nuestro recipiente. Lo que se hace a continuación, es generar una solución para revisar los movimientos de la simulación y seleccionar correctamente los orígenes de las juntas de elementos giratorios. 2.2.3.. Solución de la simulación. Las soluciones pueden crearse cuando se requiera y se pueden hacer las que sean necesarias, además, las que ya están creadas se pueden resolver o actualizar después de la adición, cancelación, o modificación de juntas o enlaces. Para esto se da clic derecho sobre la simulación (simulación_final) en la parte izquierda de la pantalla, estando en navegador de movimiento, para desplegar opciones de edición del archivo y, en la parte de abajo aparece el ícono de solución nueva. O bien, en la parte superior del menú de inicio, hacemos clic en solución directamente (Imagen 83). Imagen 83. Creación de solución a la simulación.. Fuente: Autor. 68.

(70) Se despliega la ventana de solución (Imagen 84) y, aquí, se aprecia que los pasos de reproducción de la simulación son independientes del número de pasos que se crearon en las tablas en AFU. Para este caso, se le dio un tiempo a la simulación de 64 segundos, divididos en 256 pasos. Obviamente, los números de pasos, demorarán la ejecución en la solución, pero a su vez, esto hará que se vea más definido. Por lo demás, se seleccionan las opciones que se encuentran en la siguiente imagen, incluyendo la gravedad cero, que se utiliza para simulaciones de movimiento avanzadas como en diseñador de conceptos de mecatrónica. Imagen 84. Tabla de opciones para la simulación.. Fuente: Autor Al aceptar, se debe esperar, dependiendo de la cantidad de movimientos creados y la capacidad del PC utilizado, hasta que aparezca el informe que se aprecia en la Imagen 85 que muestra el estado del proceso hasta alcanzar el 100% de la operación, siempre y cuando no exista ninguna incongruencia en los movimientos creados.. 69.

(71) Imagen 85. Informe de creación de solución a la simulación.. Fuente: Autor Ahora la solución aparecerá en el navegador de movimiento (Imagen 86) y, da la opción de modificarla cuando sea necesario, haciendo clic derecho y seleccionando atributos de solución.. 70.

(72) Imagen 86. Solución creada en el navegador de movimiento.. Fuente: Autor Luego se reproduce la simulación para revisar y corregir los orígenes de las juntas. En la pestaña de resultados se puede ver la reproducción total de la simulación, haciendo clic en reproducir, o se puede examinar, cada uno de los 256 pasos creados con la tecla siguiente para inspeccionar cada secuencia de movimiento (Imagen 87). Imagen 87. Reproducir para ver todo o siguiente para ver paso a paso.. Fuente: Autor 71.

(73) Al revisar el paso a paso en la simulación, se evidencia que cuando el recipiente realiza los giros alrededor del eje del actuador rotatorio, este penetra en las ventosas (Imagen 88), debido a que no se seleccionó el origen adecuado, asi que se procede a corregirlo. Imagen 88. Secuencia de giro presenta desvío de pieza en simulación.. Fuente: Autor. En la imagen anterior se aprecia que falta un poco más de la distancia de el ancho del recipiente de desplazamiento sobre el eje X para corregir el error, así que debemos correr el punto de origen hacia la derecha. Al mismo tiempo, sobre el eje Z parece terminar en el centro de las ventosas como se requiere, pero al mover el origen de la junta, del movimiento en el eje X, se moverá el desplazamiento en el eje Z. De igual modo estos movimientos se calcularon de forma sincronizada, así que lo más lógico es que debán estar en el mismo punto. Para corregir el origen, se finaliza la simulación, como se muestra en la siguiente imagen. Mientras se encuentra activa la reproducción de la simulación, se desactiva toda edición que se pueda realizar a esta (Imagen 89).. 72.

(74) Imagen 89. Finalizar simulación.. Fuente: Autor. Para el cambio de origenes se seleccionan las juntas creadas en el navegador de movimiento y hacemos clic derecho sobre la que se quiere editar, en ella, se despliegan las opciones de cambio que se le pueden aplicar a estas (Imagen 90). Se da clic en editar. Imagen 90. Editar cualquier junta.. Fuente: Autor 73.

(75) Ya en la ventana de junta, sobre el margen de, especificar origen, se despliegan las opciones sobre la flecha ubicada al extremo derecho, en donde se encuentran las diferentes formas de selección de puntos sobre el gráfico (Imagen 91). Se elige, punto deducido y, se selecciona en la zona de gráficos. Imagen 91. Selección de opciones para modificar origen.. Fuente: Autor.. Se elige el punto donde se desea colocar el origen de la junta, en este caso, el del movimiento Z recipiente 1, se hace clic allí y se acepta (Imagen 92).. 74.

(76) Imagen 92. Selección de punto de origen sobre zona de gráficos.. Fuente: Autor. Se realiza lo mismo con la junta de movimiento sobre el eje X obteniendo la posición de los orígenes como se aprecia en pantalla (Imagen 93) para proceder a revisar en simulación. Imagen 93. Orígenes finales modificados de juntas de movimiento para ejes X y Z.. Fuente: Autor. 75.

(77) Se debe resolver sobre la solución ya anteriormente creada, así que se da clic en resolver en la pestaña de inicio (Imagen 94). Se puede crear otra solución para no borrar la anterior haciendo clic en solución, que aparecerá en el navegador de movimiento como solución_2 o el nombre que se adicione, haciendo una supresión en la solución anterior que queda a la vista solo para revisión pues las modificaciones se verán reflejadas solo sobre la última solución. En este caso solo se necesita una solución, pues solo sirven las modificaciones corregidas, así que se omite este paso. Imagen 94. Solucionar la simulación ya creada.. Fuente: Autor. Al terminar de resolver la solución se revisa la simulación como se hizo anteriormente (Imagen 95). Imagen 95. Simulación corregida con cambio de orígenes en las juntas.. Fuente: Autor 76.

(78) En la secuencia de imágenes, se aprecia el desplazamiento en simulación con la corrección de los orígenes, terminando así el desplazamiento total del recipiente 1.. 3. Movimientos con restricciones basados en croquis Para el caso de movimientos que presenten gran complejidad o, en que el análisis entre tiempos y distancias, pueda ser bastante extenso dentro de una operación repetitiva, se puede recurrir a la creación de croquis que representen algún tipo de trayecto o recorrido y restrinja los desplazamientos de puntos, aristas, planos o cualquier refencia dentro de la geometría de los componentes para así controlar juntas conectadas a movimientos ya programados. La ventaja de restricciones de este tipo, es que son independientes del tiempo, por lo que no importan las características cronológicas de la simulación, el desplazamiento activado por el efecto del movimiento de otras piezas, puede controlarse. Este es el caso de las cadenas portacable que conectan los actuadores de gran desplazamiento dentro de la celda de manufactura, que para el caso particular de las estaciones 1, 2 y 3, se encuentran como se aprecia en las siguientes imágenes. Imagen 96. Cadenas porta cable.. Fuente: Autor. Al analizar los movimientos de estas cadenas, se pudo establecer que hacerlos del mismo modo en que se realizó la simulación de los actuadores y los recipientes era bastante complicado, debido a que los eslabones realizan un movimiento diferente en cada instante de tiempo en que se mueven los actuadores a los que están conectados, haciendo que el cálculo, no solo de los ángulos, si no de los tiempos de activación de cada movimiento, presenten una sincronización bastante compleja.. 77.

(79) Se estableció realizar esta simulación por medio de restricciones de movimiento en cada eslabón con la realización de un croquis que representara el despazamiento del centro de giro entre cada uno de los eslabones que interfirieran al realizarse el desplazamiento entre las piezas que conectan ambas cadenas. Se realizó un croquis 2D en un software diferente para análizar el movimiento (Imagen 97). Al lado izquierdo de la imagen, se puede apreciar el movimiento de los centros de los eslabones de la cadena porta cable, conectada a los actuadores que controlan los desplazamientos de las ventosas. Al lado derecho, se ve la evaluación hecha al movimiento de la cadena porta cable conectada a la ménsula que desplaza el almacenador de recipientes. Imagen 97. Croquis de análisis de movimiento, cadenas porta cable.. Fuente: Autor. El fenómeno de movimiento en este tipo de elementos, se da, debido a que la cadena procura mantener una forma rectangular, sobre una vista de perfil, generando un cilíndro en sus extremos, que además, arrastra precipitadamente los eslabones que para un tiempo determinado seán halados o empujados por un elemento en movimiento que los desplaza, mientras que el otro elemento permanece fijo, haciendo que los eslabones recorran el trayecto de las spline que se ven en pantalla. Después de este análisis, se procedió a analizar herramientas que en el programa Siemens NX® pudieran simular estos trayectos, recurriendo a la creación de juntas en cada uno de los eslabones para conectarlos y que además, lograran moverse dentro del recorrido analizado. Lo primero que se hizo fue crear juntas para que los eslabones se conectarán con un tipo de junta de revolución.. 78.

(80) Se crean enlaces con cada uno de los eslabones que injieren (Imagen 98). Imagen 98. Hacer de cada eslabón un enlace.. Fuente: Autor. Despues, se hacen juntas de movimiento con cada uno de estos enlaces. En este caso de tipo revolución, pues lo que se desea, es que cada uno de los eslabones elegidos, gire alrededor de la conexión con el eslabon presedente, por tanto, se crean juntas con cada uno de los eslabones, de tipo revolución, con origen en el centro de giro y vector de giro correspondiente (Imagen 99). Imagen 99. Creación de junta de revolución para cada eslabón.. Fuente: Autor 79.

(81) Paso importante, es seleccionar como enlace base, a uno de los eslabónes a los que se conecta, de lo contrario, girará como se ha establecido pero sin quedar acoplado al eslabón anterior. En la Imagen 100 se aprecia el enlace base del primer eslabón a ActuadorX_ventosas. Imagen 100. Selección de enlace base para eslabones.. Fuente: Autor. Se conectan de esta manera, sucesivamente, analizando dentro del croquis todos los eslabones que permanecen estáticos para crear en el último eslabón una junta fija (Imagen 101).. 80.

(82) Imagen 101. Junta de tipo fijo, hasta el último eslabón en movimiento.. Fuente: Autor. Después de generar este proceso a cada uno de los eslabones pertinentes y, generar una solución para observar la simulación de movimiento, se aprecia que debido a que se conectaron los eslabones con centro en los enlaces de conexión, sin ninguna otra restricción, estos empiezan a girar sin control en el momento en que el movimiento del actuador al que está conectado empiece su desplazamiento. Ahora, se utiliza el croquis de movimiento para restringir los recorridos realizados por cada eslabón que interfiere en el proceso. Para crear un croquis dentro del entorno Siemens NX® se selecciona dentro de las pestañas principales la opción, curva, y allí, croquizar en entorno de tarea (Imagen 102). Imagen 102. Creación de un croquis. Fuente: autor.. Fuente: Autor. 81.

(83) En la ventana, crear croquis, en tipo de croquis, se elige en plano, y en la zona de gráficos, se toma como refencia una de las caras sobre la que se desea crear el croquis (Imagen 103). Imagen 103. Tabla de opciones para la creación de croquis nuevo.. Fuente: Autor. Al aceptar, en el cuadro anterior, se activan los comandos de dibujo y la vista en la zona de gráficos se hace perpendicular al plano elegido (Imagen 104), aquí se puede empezar a dibujar el croquis.. 82.

(84) Imagen 104. Croquis en entorno de tarea para Siemens NX®.. Fuente: Autor. Se hace el croquis establecido cuyas algunas de sus lineas actuaran como trayectos de los centros de algunos eslabones (Imagen 105). Lo que se aprecia a continuación son movimientos punto a punto de inicio a fin del recorrido unidos con movimientos cada 19mm (distancia de eslabón a eslabón), para encontrar puntos centrales que finalmente se unen con splines. Imagen 105. Croquis de trayectos de los eslabones.. Fuente: Autor 83.

(85) Se finaliza el croquis y se procede a restringir los puntos centrales de los eslabones correspondientes. Para tal efecto se utiliza la herramienta, punto sobre curva, que permite restringir el movimiento de un punto de una junta a través de una línea de croquis (Imagen 106).. Imagen 106. Herramienta, punto sobre curva.. Fuente: Autor Esta herramienta abre la ventana en la que se debe seleccionar el enlace al que pertenece el punto sobre el recorrido que se quiere restringir (Imagen 107). Imagen 107. Seleccionar enlace al que pertenece el punto a restringir.. Fuente: Autor. Se selecciona el punto a restringir, teniendo en cuenta que debe estar posicionado sobre el plano del croquis (Imagen 108). 84.