Fabricación

Selección de acabados y materiales

Cuando se realizó el respectivo análisis de requerimientos de cliente y se elaboró la casa de calidad, se establecieron unos parámetros de ingeniería que permiten acotar la selección de los materiales necesarios para construir el robot.

Se estableció que era necesario evitar a toda costa la contaminación cruzada debido a que la aplicación está pensada para trabajar en cocinas industriales, por lo que el manejo de alimentos debe cumplir los estándares de partículas por millón en cuanto a la contaminación cruzada clasificada como permisible para el consumo humano, por lo cual, el material con el que se construya la superficie del robot debe ser inoxidable y compacto. Además, el entorno antes mencionado se caracteriza por tener un alto flujo de personal, es por ello que debe considerarse algún tipo de resistencia mecánica que brinde estabilidad a la estructura frente a alguna perturbación causada como una posible colisión accidental o interacción con los equipos de cocina.

En cuanto a los acabados de la estructura, deben evitarse los bordes filosos o punzantes, los cuales representan un riesgo al personal de la cocina.

La superficie debe ser liza, con el fin de disminuir el coeficiente de fricción entre las bolsas de ingredientes que manipulara el robot y la base de este, facilitando el transporte del material.

Selección de componentes comerciales:

Selección: Para la aplicación es necesario adquirir componentes comerciales debido a que su construcción no está al alcance del equipo o representaría un costo mayor a si es comprado por un proveedor.

Los componentes comerciales utilizados para la aplicación son:

Motor Pololu 37D- 200rpm (2 unidades)

Rodamientos de bolas.

Monster shield l298n

Componentes electrónicos (resistencias, condensadores, leds, cables, etc)

Arduino Mega

Finales de carrera

Tornillería

Selección de componentes no comerciales:

Los componentes no comerciales utilizados para la aplicación son:

Estructura del robot comprendida por:

Base
Separadores

Eje motor 1
Eslabón 1
Sujetador de motor
Eje motor 2
Eslabón 2

Gripper

Todas estas piezas fuero diseñadas por los integrantes del equipo y se entrara más a detalle en la etapa de fabricación.

Estrategias de fabricacion

Para el diseño y construcción se utilizaron herramientas de manufactura y procesos de transformación aprendidos a lo largo de la carrera. Se tuvieron en cuenta consideraciones de ensamble como tolerancias y se utilizaron piezas de seguridad para la distribución de esfuerzos como por ejemplo en la tornillería.

La mayor parte de la estructura se diseñó en software CAD, aquellas piezas que podían ser extrapoladas a un plano 2D, fueron impresas por medio de una cortadora laser en MDF de diferentes espesores.

Los elementos faltantes consisten en piezas metálicas diseñadas en un torno, para la aplicación, como se mencionó anteriormente, se utilizó aluminio de la serie 1050. Allí se fabricación 2 acoples de motor y 2 ejes.

Estos elementos están encargados de la transmisión del movimiento de los motores a los cuerpos móviles de la estructura.

Estándares

Para asegurar el correcto funcionamiento del robot, además de garantizar seguridad y confiabilidad a la hora de utilizarlo, se recurrió a seguir algunos estándares ISO:

ISO 9283:1998:Criterios de desempeño para manipuladores industriales
ISO 13849-1:2006 : Seguridad de la maquinaria. Partes de los sistemas de control relacionados con la seguridad
ISO 13850:Seguridad de la maquinaria. Parada de emergencia

Adicional a estos, se empleo otro estándar de seguridad muy conocido:

IEC 62061:2005: Seguridad de los sistemas de control eléctricos, electrónicos y sistemas de control programables

Primeros pasos

Una vez ya se tenían los planos corregidos, y los materiales conseguidos. se procedió a repartir las piezas entre cada uno de los integrantes para que le proceso de fabricación fuera mas optimo.

Se tenían en total 7 piezas, asi que se repartió de manera equilibrada dependiendo de la complejidad y el nivel de detalle requerido.

Planos Finales

Manos a la obra

Ya que cada uno tenia sus labores asignadas. se prosiguió a la etapa de construcción/fabricación de cada una de las piezas, y posteriormente, su ensamble. para este, se definieron horarios comunes donde todo le equipo se reunió para hacer el ensamble del Robot. También es de importancia resaltar que se tuvieron en cuenta las buenas practicas de diseño de ensamble y todas las tolerancias dimensionales requeridas.

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