Desarrollo de Dispositivos Modulares Virtuales de Arquitectura Libre para el Control de Posicionamiento Multiaxial

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Resumen

In this project the modeling and simulation for different configurations of the modular device of free architecture of multi-axial positioning was carried out, in order to qualify for the title of technologist in mechanics of the District University Francisco José de Caldas; Through the database of the University and the company IDCAE information was collected and analyzed, after that it was classified to deduce possible solutions through the objectives set to successfully complete the development of this project. After recognizing the components that make up the free architecture device, the pieces were modeled with their corresponding geometry as similar to the real device, using the NX SIEMENS software as the base platform. Subsequent to this the assembly is made for each configuration, and with this a part of the machine architecture is defined depending on the properties that each mechanism possesses. With the information obtained from the design and implementation of the device, we studied the equations of motion (direct and inverse kinematics) of the different configurations of the free architecture device. The development of the kinematics focused mainly on the geometric study of the movement of the device for the different configurations with respect to a fixed frame of reference. Based on the parameters for the analysis and solution of this type of mechanisms. After having the machine assembly through the ISV environment (Integration Simulation and Verification) specifically with the Machine Tool Builder tool, it defines the kinematics with a tree system that shows the relationship between each one of the components, with this creates a postprocessor with the Post Builder tool using trajectory data. Defining this device as a three-axis milling machine. After this the machine is inserted into the NX SIEMENS library. In order to be able to be called from a piece in which trajectories were generated by means of the manufacturing application. Because the ISV is not designed for devices based on parallel robotics, it was decided to develop the machine by another Co-simulation method where the machine architecture is defined by links and joints and then exported as a block model for the purpose of control it from MATLAB with a block arrangement developed in Simulink.

Descripción

En este proyecto se realizó la modelación y simulación para diferentes configuraciones del dispositivo modular de arquitectura libre de posicionamiento multi-axial, con el objetivo de optar al título de tecnólogo en mecánica de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas; por medio de la base de datos de la Universidad y de la empresa IDCAE se recopilo y analizo la información, luego de esto se clasifico para deducir posibles soluciones a través de los objetivos planteados para culminar satisfactoriamente el desarrollo de este proyecto. Luego de reconocer los componentes que integran el dispositivo de arquitectura libre, se modelaron las piezas con su geometría correspondiente lo más semejante al dispositivo real, utilizando como plataforma base el software NX SIEMENS. Posterior a esto se realiza el ensamble para cada configuración, y con esto se define parte de la arquitectura de máquina dependiendo de las propiedades que posee cada mecanismo. Con la información obtenida a partir del diseño e implementación del dispositivo se estudió las ecuaciones de movimiento (cinemática directa e inversa) de las diferentes configuraciones del dispositivo de arquitectura libre. El desarrollo de la cinemática se enfocó principalmente en el estudio geométrico de movimiento del dispositivo para las distintas configuraciones respecto a un marco de referencia fijo. Con base en los parámetros para el análisis y solución de este tipo de mecanismos. Luego de tener el ensamble de maquina por medio del entorno ISV por sus siglas en inglés (Integration Simulation and Verification) específicamente con la herramienta Machine Tool Builder define la cinemática con un sistema de árbol que muestra la relación entre cada uno de los componentes, con esto se crea un postprocesador con la herramienta Post Builder utilizando datos de trayectoria. Definiendo este dispositivo como una fresadora de tres ejes. Posterior a esto la maquina es insertada a la librería de NX SIEMENS. Con el fin de poder ser llamada desde una pieza en la cual fueron generadas trayectorias por medio de la aplicación de manufactura. Debido a que el ISV no está diseñado para dispositivos basados en robótica paralela se optó por desarrollar la maquina por otro método Co-simulación en donde se definen la arquitectura de maquina mediante enlaces y juntas para luego exportarlo como un modelo de bloque con el propósito de controlarlo desde MATLAB con un arreglo de bloques desarrollado en Simulink.

Palabras clave

Software NX SIEMENS, Bases de Datos, Postprocesador, Dispositivos

Materias

TECNOLOGÍA MECÁNICA - TESIS Y DISERTACIONES ACADÉMICAS , MÉTODOS DE SIMULACIÓN , SISTEMAS VIRTUALES DE COMPUTADORES , DISEÑO DE MÁQUINAS - PROGRAMAS PARA COMPUTADOR

Citación