Robots i manipuladors: components i funcionament
Enviado por Comunidad Xuletas y clasificado en Tecnología Industrial
Escrito el en 
catalán con un tamaño de 5,91 KB
Els manipuladors són braços articulats amb diferents possibilitats de moviment
de caràcter seqüencial que no permeten la combinació simultània de moviments.
L’evolució del manipulador per esdevenir un robot industrial capaç de generar
trajectòries complicades ha estat possible per la incorporació d’ordinadors per al
control dels seus moviments i optimització de les trajectòries, juntament amb el
desenvolupament de sensors i tècniques de programació més avançades.
Els robots i els manipuladors es componen de diferents parts:
– L’arquitectura o part mecànica
– Els actuadors
– Els sensors
– L’equip de control
L’arquitectura dels robots i manipuladors es refereix a les formes constructives i
a les seves capacitats de moviment o mobilitat. N’hi ha de moltes formes però els més comuns són als braços poliarticulats clàssics. Aquests tenen una base
fixa i una cadena de membres o barres, unides a partir d’enllaços anomenats
parells cinemàtics, al final de les quals hi ha l’element terminal.
L’element terminal d’un robot és el que interacciona amb l’element sobre el
qual està realitzant una acció. Poden ser de dos tipus: subjectadors i eines.
La força motriu per aconseguir el moviment de cada articulació pot provenir
d’actuadors elèctrics, pneumàtics o hidràulics. En el cas dels elèctrics es tracta
de motors, dels quals se’n fan servir de diferents tipus: motors pas a pas, motors
de corrent continu, motors sense escombretes (més coneguts com de tipus
brushless).
Els enllaços o parells entre les barres incorporen sensors de posició que
informen a l’equip de control de quina és la seva situació. Poden estar integrats a
l’interior d’un servomotor o situats en un dels elements mòbils. Normalment són
codificadors òptics.
Els robots poden incorporar sensors de mesura de la velocitat i de l’acceleració,
de mesura de forces i de parells, detectors de presència per a diferents tipus de
materials, sensors tàctils, sensors de pressió, etc.
Les trajectòries es poden programar per dos sistemes:
– Trajectòria punt a punt.
– Trajectòria contínua.
Les tècniques bàsiques per a la programació d’un robot són: per guiatge i amb
llenguatge de programació.
Les anomenades màquina-eina amb control numèric són màquines que
realitzen operacions de mecanitzat per a la fabricació de peces de forma
automàtica a partir d’un programa emmagatzemat a la memòria de l’ordinador
que controla les seves funcions. Les més bàsiques són el torn i la fresadora
que, com que es controlen per ordinador, es diu que són del tipus CNC
(Computer Numerical Controlled).
Per poder comandar dispositius de sortida i rebre informació de dispositius
d’entrada cal afegir circuits electrònics intermediaris que permetin la connexió a
l’exterior, és el que s’anomena interfície electrònica de control.
Abans de començar a escriure un programa cal fer una anàlisi prèvia dels
requeriments de l’aplicació i dels recursos disponibles. Aleshores s’ha d’elaborar
l’algorisme de control, és a dir, la manera de resoldre l’automatisme emprant
seqüències de passos de programa preveient totes les situacions en què es pugui
trobar el sistema. S’utilitzen sistemes de representació gràfica com els
diagrames de flux o els diagrames d’estat.
Un autòmat programable és un equip electrònic, programable amb llenguatges
específics, dissenyat per controlar processos industrials.
Els autòmats, una vegada programats i integrats en un sistema de control, actuen
autònomament, ja que disposen d’un processador d’ordres. Per verificar o
canviar el programa s’hi connecta una consola de programació o un ordinador.
El programa que ha d’executar queda emmagatzemat en una memòria permanent
perquè no es perdi en cas de quedar-se sense alimentació elèctrica.
Els tres llenguatges de programació d’autòmats industrials més emprats són:
– Booleà o llista d’instruccions.
– Diagrama de contactes (ladder diagram).
– Blocs funcionals o logigrama.
En un GRAFCET es representen seqüencialment les etapes per les quals ha de
passar un automatisme (rectangles) i les transicions entre etapes (línies d’unió
entre etapes).
Els PIC (Peripheral Interface Controller) són xips electrònics que incorporen un
processador, memòria, entrades i sortides per comunicar-se amb l’exterior. Això
li dóna una gran potència per ser utilitzats en l’automatització de molts
dispositius a un preu extraordinàriament baix.