La presente obra recopila el trabajo realizado durante dos décadas en el tema de control de movimiento aplicado a la manufactura automatizada, desarrollado por semilleros de investigación, estudiantes de pregrado, de maestría, de doctorado y profesores de diversos programas académicos. Este trabajo cuenta con el respaldo de empresas como Warner Industrial, Movitec Avanzada, National Instruments, Control de Movimiento e Imocom, las cuales apoyan al Grupo de Investigación en Nuevas Tecnologías de Diseño y Manufactura Automatización (DIMA-UN) de la Universidad Nacional de Colombia. Control de movimiento en manufactura. Automatización CNC, fundamentos de diseño y modelamiento experimental está dirigido a la comunidad académica e industrial dedicada al desarrollo de software CAM y al diseño de controladores robustos de movimiento para máquinas y robots en laboratorios y en plantas productivas, y a la manufactura flexible automatizada, con crecientes exigencias de productividad, calidad y fiabilidad de desempeño. Esta publicación es útil para postgrados en automatización industrial y procesos de manufactura, y para pregrados de mecatrónica, mecánica eléctrica, sistemas y electrónica.
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En este capítulo, se recogen aspectos fundamentales para el diseño de los algoritmos computacionales de interpolación de tipo lineal, circunferencial, parabólica, spline aplicados para control automatizado de movimientos en máquinas- robots CNC. Adicionalmente, se describe detenidamente el clásico modelado matemático de la interpolación lineal con presencia de rampa de movimiento tipo trapezoidal. Se presenta una síntesis de estructuras básicas del control automatizado en máquinas-robots. Se finaliza retomando los rasgos principales de las pruebas funcionales de máquinas y robots en un entorno industrial.
NOMENCLATURA
CNC
Computer Numerical Control.
CAM
Computer-Aided Manufacturing.
FP
Frecuencia Tren de pulsos emitidos por el Interpolador.
BLU
Basic Lenght Unit.Mínima longitud de desplazamiento en mm (milímetro) por pulso unitario.
ti
Es el tiempo de ciclo de operación del interpolador para procesar un bloque específico del programa de movimiento NC.
Velocidad de avance.
x ,
x,
x
Frecuencia media de los pulsos emitidos por el interpolador para los diferentes ejes coordenados que determina el avance para cada eje.
N
Capacidad y cantidad de pulsos generados por el interpolador.
fG
Frecuencia de generación de pulsos en el interpolador que permite obtener diferentes velocidades de avance en el trazado de la trayectoria.
X,
Y,
Z
Incrementales desplazamientos en los ejes coordenados X,Y,Z respectivamente.
dX, dY , dZ
cantidad de pulsos requeridos para cubrir el incremento de desplazamiento
en cada eje coordenado, desde el punto inicial al punto final del trayecto referenciado de la trayectoria en el bloque específico de comandos en el dX, dY, dZ programa CNC también conocidos como los puntos de referencia para la localización de la herramienta o del efector o CLDATA(Cutting Location Data) en coordenadas lineales o angulares (
X,
Y,
Z,
,
,
) respectivamente.
du
Magnitud del paso de interpolación.
NC
Numerical Control.
uij
Función de comparación o control.
a
Parámetro de desfase del centro de la circunferencia.
Angulo de inclinación de la línea recta.
Radio de curvatura de trayectoria.
Magnitud del ángulo desplegado en la interpolación circunferencial.
R
Radio del círculo.
t
Incremento de tiempo.
T.p
Frecuencia - Cantidad - Pulso.
Sz
Avance por diente.
C
Coeficiente fuerza específica de corte.
Pz-1/k
Fuerza tangencial en un eje específico, por ejemplo, eje de movimiento Z.
K
Número (#)iteración.
TPM
Total Productive Maintenance.
P0
Programa CAM inicial introducido en el controlador.
Pn
Programa modificado por los bloqu...
Índice
PORTADA
PORTADILLA
PÁGINA LEGAL
AGRADECIMIENTOS
INTRODUCCIÓN
1. ASPECTOS BÁSICOS EN LA INTERPOLACIÓN Y CONTROL DE MOVIMIENTO EN MANUFACTURA AUTOMATIZADA CNC
2. FUNDAMENTOS EN EL MODELAMIENTO DE PERFILES SUAVIZADOS DE MOVIMIENTO CNC
3. ESTRATEGIA PARA DISEÑO EXPERIMENTAL DE CONTROL DE MOVIMIENTO CNC
4. EXPERIMENTACIÓN GEOMÉTRICA Y CINEMÁTICA EN EL TRAZADO DE TRAYECTORIAS
5. EXPLORACIÓN EXPERIMENTAL EN PLATAFORMA DE ALTA VELOCIDAD CON SERVOMOTORES LINEALES SPAV UN
