informe robotica (paletizadora)
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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
CARRERA DE INGENIERIA ELECTROMECANICA
“ROBOT PALETIZADOR DE CUATRO
GRADOS DE LIBERTAD”
“PROYECTO DE ROBOTICA INDUSTRIAL”
ESTUDIANTE: Delgadillo Abasto Favio Luis
Denis Hinojosa Zeballos
Guamán Rivera Roger
Cartagena Jaldin Karol
Ballesteros Apaza Marcelo
DOCENTE: Ing. Marco Arancibia Miranda
Cochabamba, diciembre, 2011
1.1.- INTRODUCCIÓN
El paletizado es la acción y efecto de disponer mercancía sobre un palé para su almacenaje
y transporte.
A inicios de los 60’s, Columbia Machine recibió en sus instalaciones a funcionarios locales
y hombres de negocios; durante el recorrido en la planta, el dueño de la cervecería Lucky
Brewery en Vancouver observó una máquina apilando bloques de concreto sobre un pallet.
Intrigado, nos preguntó si podíamos usar el mismo principio para el paletizado de cajas de
cervezas sobre un pallet. Aceptamos el reto, diseñando y construyendo la primera
paletizadora de nivel de piso en la industria. Esta innovadora máquina fue el comienzo de
una nueva división en Columbia, la División de Paletizado.
Por más de 45 años, Columbia se ha concentrado en ofrecer soluciones de paletizado a
diversas industrias como la de: alimentos, bebidas, lácteos, farmacéutica, cuidado personal,
productos para la construcción, papel y química. Hoy en día, nuestra lista de clientes
incluye muchas de las 200 compañías seleccionadas por la revista Fortune, las cuales
paletizan desde toallas de papel y detergentes hasta jugos de frutas, alimento para mascota.
1.2.- Clasificación de paletizadores robóticos
Nuestras Paletizadoras Robóticas estiban todo tipo de productos:
Paletizadora Robótica para Cajas -
Los sistemas de paletizado robótico para
cajas Columbia/Okura estiban un amplio
rango de tipos y tamaños de cajas
incluyendo RSC, telescópica, regular
ranurada, con tapa abierta y Kraft.
También paletizamos charolas, totes,
plastificados, cubetas, pallets y hojas;
desde 1 hasta 4 líneas de producción
simultáneamente.
Paletizadora Robótica para Cajas
Paletizadora Robótica para Bolsas -
Los sistemas de paletizado robótico para
bolsas Columbia/Okura estiban todo tipo
de bolsas incluyendo: bolsas de papel
Kraft, policarbonato, con cubierta PVC,
tejidos, rafia, sacos de algodón y “strata-
pack”. Los sistemas de paletizado
robótico para bolsas son capaces de
manejar diferentes tamaños de bolsas
simultáneamente desde 1 hasta 4 líneas
de producción.Paletizadora Robótica para Bolsas
Depaletizado Robótico - Los sistemas
depaletizadores robóticos
Columbia/Okura son capaces de
depaletizar cajas, bolsas, plastificados,
charolas, totes, cubetas, pallets y hojas.
Depaletizado Robótico
1.3.- ANTECEDENTES Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Considerando que en nuestro medio existen pocas industrias dedicadas a la producción en
grandes cantidades, para ello se requiere de equipos sofisticados, tomando en cuenta que las
industrias que se consideran competitivas cuentan con diferentes procesos de producción
los cuales son mejorados con el paso del tiempo y que de cierta forma pueden acomodarse
al actual avance tecnológico, considerando que parte de estos diferentes procesos que se
garantice la producción y haya un buen manejo de materiales por el cual deben pasar todos
los productos después de todo el proceso realizado, es por eso que este será el punto en el
que se tomara el análisis y desarrollo de este equipamiento y es así que se vio por
conveniente desarrollar la programación y no así el diseño debido a que la programación
puede ser adecuado a una limitación de movimientos lo cual se considera para el diseño de
la parte mecánica.
1.4.- OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN
1.4.1.- Objetivo General
“Programación de una paletizadora”
1.4.2.- Objetivos Específicos
Reforzar todos los conocimientos adquiridos en la materia.
Con la utilización del programa de MatLab se puede obtener la posición y
orientación del robot a partir de ángulos y viceversa.
Poder observar los movimientos del robot mediante una simulación (simulink) ya
sea en 2D o 3D.
1.5.- CINEMATICA DEL ROBOT
Cinemática directa
Parámetros DH (Denavit Hartenberg)
DH θ d a 𝛂1 θ1 l1 0 90
2 θ2 0 l2 0
3 θ3 0 l3 0
4 θ4 0 l4 0
Matriz de Transformación del sistema:
T=Rotz (θ )∗Traslz (d )∗Trasl (a )∗Rotx (α)
T= T40
Cinemática inversa
Datos de partida:[Px , Py ,P z ]
Calculo de q1
q1=arctg (PyPx )Teorema de cosenos
r2=Px2+P y
2
r2+P z2=l2
2+ l32+2∗l2∗l3∗cos (q3 )
cos (q3 )=Px
2+P y2+P z
2−l22−l3
2
2∗l2∗l3
Calculo de q3
Con arcsen:
sen2q3+cos2q3=1
sen q3 =± √1−cos2q3
tan q3=sinq3
cos q3
q3=arctan [±√1−cos2q3
cosq3]
Reemplazando:
Cos q3 ¿Px
2+PY2+PZ
2−l22−l3
2
2 l2l3
Dependiendo (+o−¿) Codo arriba (+), codo abajo (-)
Calculo de q2
q2=β−α
tan β=( Pzr )β=arctan ( Pzr )tanα=
l3 senq3
l2+l3 cos q3
α=arctan [ l3 senq3
l2+l3 cosq3]
q2=arctan ( P z
±√P x2+Py2 )−arctan [ l3 sen q3
l2+ l3cos q3]
Codo arriba, codo abajo (+o−¿)
Calculo de q4
q4=arctan [ T (2,1)43
T (1,1)43 ]
IDENTIFICACION DE LOS PARAMETROS DE DENAVIT HARTENBERG
1.6.- PROGRMACION EN MATLAB
Parámetros para la programación en (MATLAB)
𝛂 A θ d
π2
0 0 l1
0 l2 0 0
0 l3 0 0
0 l4 0 0
Dimensiones del robot paletizador
l1=30
l2=50
l3=60
l4=10
1.7.- CONCLUSIONES
Con el programa se pudo verificar la cinemática directa, inversa, es decir; colocando datos
de ángulos obteníamos datos de posición y orientación confirmando así la cinemática
directa y de la misma forma colocando datos de posición y orientación obteníamos datos de
ángulos del robot. Además se pudo corroborar los movimientos de dicho robot por medio
de un simulador (simulink) con lo cual se pudo concluir que los movimientos de un robot
resulta mucho más fácil realizarlos con respecto a un plano de referencia para verificar la
posición y orientación del mismo como para los ángulos de sus articulaciones.