Repositorio Institucional

PROYECTO MEJORA DE LAS ECONOMÍAS REGIONALES Y DESARROLLO LOCAL

INGENIERÍA MECATRÓNICA EN EL DISEÑO DE MAQUINARIA BAJO UN ENFOQUE INTEGRAL

CUADERNO TECNOLÓGICO Nº 20 Autor: Prof. Ing. Jorge Santiago Jaymes

Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Córdoba

Con la colaboración de: Prof. Ing. Daniel Krahmer INTI-Mecánica, Buenos Aires, Argentina

Agosto de 2015



PROYECTO MEJORA DE LAS ECONOMÍAS REGIONALES Y DESARROLLO LOCAL

Delegación de la Comisión Europea en Argentina Ayacucho 1537 Ciudad de Buenos Aires Teléfono (54-11) 4805-3759 Fax (54-11) 4801-1594 Instituto Nacional de Tecnología Industrial Gerencia de Cooperación Económica e Institucional Avenida General Paz 5445 - Edificio 2 oficina 212 Teléfono (54 11) 4724 6253 | 6490 Fax (54 11) 4752 5919

www.ue-inti.gob.ar

CONTACTO Información y Visibilidad: Lic. Gabriela Sánchez gabriela@inti.gob.ar



PROYECTO MEJORA DE LAS ECONOMÍAS REGIONALES Y DESARROLLO LOCAL

INGENIERÍA MECATRÓNICA EN EL DISEÑO DE MAQUINARIA BAJO UN ENFOQUE INTEGRAL

CUADERNO TECNOLÓGICO Nº 20 Autor: Prof. Ing. Jorge Santiago Jaymes

Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Córdoba

Con la colaboración de: Prof. Ing. Daniel Krahmer INTI-Mecánica, Buenos Aires, Argentina

Agosto de 2015



1. PRESENTACIÓN .............................................................................................................................. 5

2. INDICE DE FIGURAS, TABLAS, ANEXOS Y ABREVIATURAS UTILIZADAS.................................... 7

3. RESUMEN ...................................................................................................................................... 10

4. INTRODUCCIÓN............................................................................................................................. 11

5. SISTEMA DE MANIPULACIÓN DE PIEZAS MEDIANTE UN BRAZO MECATRÓNICO. ............... 12

5.1 Presentación y análisis del caso ......................................................................................... 12 5.1.1 Descripción General: análisis del caso...................................................................... 12 5.1.2 Layout del diagrama simplificado............................................................................. 13 5.1.3 La pieza ....................................................................................................................... 13 5.1.4 Sistema funcionando ................................................................................................. 15

5.2 Diseño..................................................................................................................................... 16 5.2.1 Evolución del diseño................................................................................................... 17 5.2.2 Sistema del giro del brazo ......................................................................................... 17 Brazo rígido................................................................................................................. 17 Motor........................................................................................................................... 18 Tipo de motor ............................................................................................................. 18 Potencia y cupla del motor........................................................................................ 19 Motor síncrono (convencionales) ............................................................................. 19 Motor asíncrono (servomotor).................................................................................. 19 Sub Sistema reductor ................................................................................................ 21 Eje rotante .................................................................................................................. 21 Sistema reductor........................................................................................................ 22 5.2.3 Sistema de sujeción ................................................................................................... 22 Ensamble Final........................................................................................................... 23 Alineado de zona de trabajo...................................................................................... 23 5.2.4 Mecatrónica ................................................................................................................ 24 Control del proceso .................................................................................................... 24 Partes componentes del sistema ............................................................................ 24 Sensores ..................................................................................................................... 24 Sensor de posicionamiento inicial ............................................................................ 24 Brazo ........................................................................................................................... 25 Variador....................................................................................................................... 25 PLC............................................................................................................................... 25 Control numérico – Panel de operación................................................................... 26 Software...................................................................................................................... 26 Esquema general del CNC ......................................................................................... 27

5.3 Herramientas......................................................................................................................... 27 5.3.1 CAD................................................................................................................................ 27



5.3.2 Solid works................................................................................................................... 28 5.3.3 Catálogos...................................................................................................................... 28 5.4 Metodología ........................................................................................................................... 28 5.4.1 Sistema final de manipulación................................................................................... 29

6. DISEÑO DE UN SISTEMA INFORMÁTICO DE MEDICIÓN AUTOMÁTICA DE CARCASAS DE (AL-MG).......................................................................................................................................... 30

6.1 Análisis del caso .................................................................................................................... 30 6.1.1 Objetivos generales del diseño ................................................................................. 31 6.1.2 Objetivos específicos y estratégicos del diseño...................................................... 31

6.2 Metodología ........................................................................................................................... 31 6.2.1 Diseño integral de maquinaria.................................................................................. 31 Diagrama en bloque del sistema integral de carcasas........................................... 32 Presentación del producto ........................................................................................ 33

6.3 Plantas de producción .......................................................................................................... 34 Mecanizado de carcazas ........................................................................................... 34 Control de proceso ..................................................................................................... 34

6.3.1 Soplado ........................................................................................................................ 35 6.3.2 Medición ...................................................................................................................... 35

Proceso de medición.................................................................................................. 36 Fundamentos de la medición automática .............................................................. 37 Patrón.......................................................................................................................... 37 Temperatura y su influencia en el proceso de medición........................................ 37 6.3.3 Máquina de control .................................................................................................... 38 Base o plataforma de localización de la pieza en la máquina de medir............... 38 Circuito neumático ..................................................................................................... 38 Sensores de temperatura ......................................................................................... 39 6.3.4 Estudio de aceptación de máquinas (CP & CPK)..................................................... 39 6.4 Herramientas y conocimientos utilizados.......................................................................... 40

7. DISEÑO Y FABRICACIÓN DE UN AVIÓN A REACCIÓN (PAMPA IA63) DE ENTRENAMIENTO PARA PILOTOS DE LA FUERZA AÉREA ARGENTINA ....................................................................... 41

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................................................... 44

9. ANEXOS ......................................................................................................................................... 46

9.1 Anexos de “Sistema de manipulación de piezas mediante un brazo mecatrónico”...... 46 Aplicación de los servomotores para el movimiento de una mesa CNC .............. 47 Encoder Incremental.................................................................................................. 47 Cálculo del sin-fin y corona con su servomotor...................................................... 48 Cálculo de la relación de transmisión...................................................................... .48



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Cálculo del diametro primitivo del sin-fin................................................................ 49 Datos del tornillo sin fin de relacion de transmisión i=40...................................... 53 Datos de la corona de relación de transmisión i=40 .............................................. 54 Cálculo de la resistencia de engranajes helicoideales ............................................ 56 Integración óptima de los motores en el mundo de la automatización............... 59 Pasos para la selección del motor............................................................................ 59 9.2 Anexo de "Diseño de un sistema informático de medición automatica de carcasas”... 60 Datos experimentales de compensación ................................................................ 61 Estudio de repetibilidad protocolo ZEISS................................................................. 62 Estudio de repetitividad............................................................................................. 63 Estudio de exactitud .................................................................................................. 63 Estudio estadistico de proceso................................................................................. 64 Histograma ................................................................................................................. 64 Recta de HENRY......................................................................................................... 64

10.BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................... 65

10.1 General ................................................................................................................................. 65 10.2 Diseño industrial/mecánico............................................................................................... 66 10.3 Ingeniería inversa................................................................................................................ 66 10.4 Innovación............................................................................................................................ 67 10.5 Planos................................................................................................................................... 67

Otras referencias........................................................................................................ 67



1. PRESENTACIÓN

La Unión Europea y el INTI firmaron un convenio de financiación destinado a mejorar la competitividad de las miPyMEs del norte argentino acercando respuestas tecnológicas apropiadas al nuevo entorno productivo industrial. Los responsables de la ejecución del Proyecto “Mejora de las Economías Regionales y Desarrollo Local” son el Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI), en representación del gobierno nacional, y la Delegación de la Unión Europea en Argentina.

Durante más de medio siglo, el INTI ha construido capacidades profesionales e infraestructura tecnológica de relevancia que lo posicionan hoy como actor importante para aportar innovación tecnológica aplicada a los procesos productivos de toda la economía y para el desarrollo de soluciones industriales que incrementen la productividad y la competitividad de la industria nacional.

Con la ejecución de este proyecto se busca acercar la tecnología y las capacidades técnicas a las regiones de menor desarrollo relativo del país, poniendo a disposición de las miPyMEs y Pymes los medios para satisfacer las demandas de mejora de eficiencia y calidad de sus productos y/o servicios para dar un salto cualitativo en cada una de las provincias del NOA y NEA.

Por tanto, a través de un diagnóstico y evaluación de necesidades tecnológicas hecho en articulación con los gobiernos provinciales, se diseñó un plan de acción sectorial que se implementará hasta el 2015, en cinco sectores industriales determinados como prioritarios: industrialización de alimentos, curtiembre, textil, y metalmecánica junto a la gestión medioambiental como eje transversal a los sectores industriales anteriores.

El proyecto Mejora de las Economías Regionales y Desarrollo Local surge como parte de las acciones de vinculación internacional del INTI, en donde la cooperación técnica con organismos públicos y privados del mundo -presentes en el campo tecnológico- favorecen el intercambio de conocimientos como elemento fundamental para el desarrollo industrial local.

En esa dirección, uno de los componentes de este proyecto es la convocatoria de especialistas en diversas temáticas, para cumplir con misiones de trabajo en nuestro país. El objetivo de cada misión es brindar capacitaciones específicas a técnicos de las provincias norteñas, de acuerdo a la especialidad de cada experto, a grupos de trabajo de Centros Regionales de Investigación y Desarrollo así como a Unidades Operativas que conforman la red INTI, y brindar asistencia técnica a las miPyMEs que acompañen el desarrollo de las actividades del proyecto. Además, mantienen entrevistas con actores locales quienes constituyen un recurso esencial y estratégico para alcanzar los objetivos planteados.

La publicación que se dispone a conocer ha sido concebida como resultado de una misión técnica de uno de los expertos intervinientes en este proyecto. Cada experto al finalizar su trabajo en el país, elabora un informe técnico con recomendaciones para el fortalecimiento del sector para el cual fue convocado y que da lugar a la presente producción, editada



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con el propósito de divulgar los conocimientos a partir de las necesidades detectadas y los resultados del intercambio efectivo hecho en territorio, conjugando los basamentos teóricos con la realidad local.

Dra. Graciela Muset DIRECTORA DEL PROYECTO MEJORA DE LAS ECONOMÍAS REGIONALES Y DESARROLLO LOCAL



El contenido de este documento es responsabilidad exclusiva del autor y en ningún caso se debe considerar que refleja la opinión de la Unión Europea.



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2. ÍNDICE DE FIGURAS, TABLAS, ANEXOS Y ABREVIATURAS UTILIZADAS



FIGURAS

Figura 1 La pieza…………………………………………………………………..…………………….................... 14 Figura 2 Sistema Selector de piezas………………………………………………………………….............. 14 Figura 3 Sincronizador de la caja de cambios del camión …………….…………..………...……..... 15 Figura 4 Vista del corte del sincronizador de la caja de cambios ……..…………….…………….. 15 Figura 5.1 Dispositivo del brazo manipulador….…………..….…………….………………………........... 15 Figura 5.2 Vista general del brazo manipulador….…………..….…………….……………………….. ..... 16 Figura 6 Caja reductora de velocidad del brazo..…………….…….……….………………………......... 16 Figura 7 Movimiento del brazo mecánico (Paso 1)….……………………………………………….. ..... 17 Figura 8 Movimiento del brazo mecánico (Paso2)…………………………...………………………. ..... 17 Figura 9 Propiedades del brazo mecánico………………………..………….……………………….......... 17 Figura 10 Descripción gráfica del Servomotor sincrónico ……………………………….………….. ... 18 Figura 11 Diagrama de un reductor doble…………………….……………….……………………….. ........ 19 Figura 12 Ejemplo de un reductor doble……………………………………….……………………….. ......... 19 Figura 13 Eje rotante…………………..…………………..…………………….……………………….................. 21 Figura 14 Sistema reductor…………………..…………………..……………..……………………….. ............. 22 Figura 15 Sistema de sujeción…………………..…………………..………………….……………….. ............ 22 Figura 16 Vista parcial del dispositivo montado………..………….………..…………………...…….. .... 23 Figura 17 Sensor de posicionamiento inicial………………..…………...…. ...................................... 24 Figura 18 Variador de velocidad del dispositivo brazo mecatrónico………………..………………..25 Figura 19 Esquema SIEMENS…………………………………………...……..………………………................ 26 Figura 20 Dassault Systemes……………………………………………………...…………………….. ............ 28 Figura 21 Solid Works………………………………………………………...….……………………….................. 28 Figura 22 Maquina CNC – Sistema brazo manipulador del sistema………………..…………...…..29 Figura 23 Sistema completo del brazo manipulador mecatrónico…………………..…………….….29 Figura 24 Carcasa de Transmisión……………………………………………..……………………….............. 30 Figura 25 Carcasa de Embrague…………………………………………...…..……………………….. ............ 30 Figura 26 Máquina de medición………………………………………………………...……………….............. 30 Figura 27 Vista externa del centro de mecanizado horizontal……………………….…………...….. 32 Figura 28 Cinta transportadora de pallets…………………………………………..………………….......... 32 Figura 29 Vista interior del centro de mecanizado CNC…………………………………………..….. .... 32 Figura 30 Torque de 200Nm………………………………………………..…..……………………….. .............. 33 Figura 31 Torque 250Nm…………………………………………………….………………………….. ................ 33 Figura 32 Pórtico de carga y descarga de piezas en los CNC…………………………………….…..... 34 Figura 33 Cinta de transporte a las maquinas CNC……………………………………………..……. ...... 34 Figura 34 Entrada de la sopladora……………………………………………………..……………….............. 35



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Figura 35 Salida de la sopladora………………………………………………….…………………….. ............. 35 Figura 36 Características de la carcasa de embrague………………………………………….…….. ..... 35 Figura 37 Características de la carcasa de transmisión………………………………………………..... 35 Figura 38 Comparador de temperaturas……………………………………………….……………….. ........ 36 Figura 39 Patrón de carcasa de transmisión…………………………………………………….…….......... 37 Figura 40 Patrón de carcasa de embrague……………………………………………………………........... 37 Figura 41 Plataforma de localización……………………………………………………………………. .......... 38 Figura 42 Diferente vista de la base anterior mencionada……………………………………………... 38 Figura 43 Aparatos e instrumentos de control………………………………………………...……….. ..... 38 Figura 44 Línea de Circuito Neumático…………………………………….….……………………….. .......... 38 Figura 45 Sensor de temperatura de la carcasa de transmisión…………………………………….. 39 Figura 46 Sensor de temperatura de la carcasa de embrague……………………………………...... 49 Figura 47 Estructura del avión Pampa 1A63….……………………………………………………….......... 42 Figura 48 Avión Morane Saulnier................................................................................................ 42 Figura 49 Línea de armado del fuselaje del avión pampa IA63............................................... 42 Figura 50 Vista del avión pampa IA63 en proceso .................................................................... 42 Figura 51 Armado de cuadernas del avión pampa IA63........................................................... 43 Figura 52 Armado de cuadernas del avión pampa IA63 de otro sector del fuselaje ............. 43 Figura 53 Armado de cuaderna del avión pampa IA63 sector medio del fuselaje................. 43

CUADROS

Cuadro 1 Presentación y análisis del caso…………………………………………….……………….......... 12 Cuadro 2 Layout del diagrama simplificado…….…………………….……………..………………........... 13 Cuadro 3 Ventajas del eje 1FE1 sincrónico sobre el asincrónico………………….... ………….….. 20 Cuadro 4 Características poder/Vel. del eje sinc. y asinc. …………………..…………………...….... 20 Cuadro 5 Características torque/Vel. Del eje sinc. y asinc.…………………..……..……………….... 20 Cuadro 6 Cuadro del sistema reductor……………………..…………………….……………………........... 21 Cuadro 7 Posiciones programadas del brazo………………………………………………….………. ....... 25 Cuadro 8 Esquema general del CNC ………………………...……………….……………………….............. 27 Cuadro 9 Diagrama del sistema integral de carcasas………………………………..………...……...... 32 Cuadro 10 Esquema de control de proceso…………………………………………………………..….......... 34 Cuadro 11 Esquema del proceso de medición………………………………………………………….. ........ 36 Cuadro 12 Aproximación matemática…………………………………………………...……………….. ......... 37 Cuadro 13 Esquema de estudio de aceptación de máquinas de medir………………..…………….39 Cuadro 14 Ecuación Polinomial de Newton………………………………………..……………………. ........ 40



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ABREVIATURAS UTILIZADAS



DUE MiPyMEs NOA NEA INTI PTM PyMEs TdRs UE UGP DAFO IMSA INTEMA SAM UNMdP UNJ UNNE UNRC UTN UNT CAD CAM CNC CND APT



Delegación de la Unión Europea Micro Pequeñas y Medianas Empresas Región del Noroeste de Argentina Región del Noreste de Argentina Instituto Nacional de Tecnología Industrial Parque Tecnológico Miguelete Pequeñas y Medianas Empresas Términos de Referencia Unión Europea Unidad de Gestión del Proyecto Análisis de Debilidades, Amenazas, Fortalezas y Oportunidades Industrial Metalmecánica Sociedad Anónima Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales Asociación Argentina de Materiales Universidad Nacional de Mar del Plata Universidad Nacional de Jujuy Universidad Nacional del Nordeste Universidad Nacional Regional Córdoba Universidad Tecnológica Nacional de Río Cuarto Universidad Nacional de Tucumán Computer aided design (Diseño Asistido por Computadora) Computer aided manufacturing (Manufactura Asistida por Computadora) Control numérico computarizado Control numérico directo Automatically programming tools (Herramientas de Programación Automática)



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3. RESUMEN

En este cuadernillo tecnológico se presentan los tres casos principales de diseño mecánico-mecatrónico, expuestos durante los distintos seminarios llevados a cabo en las regiones de NOA y NEA de Argentina, así como también en INTI-Miguelete. Los dos primeros están desarrollados con un mayor grado de detalle, en tanto que del tercero sólo se comentará un panorama general.

El primer caso, se refiere al desarrollo de un sistema de manipulación automático de aros sincronizadores, componente importante de una caja de velocidad. Este sistema de manipulación tuvo por objeto tomar una pieza de una línea de transporte, depositarla en una cabina de temple por inducción, realizar la espera correspondiente, volver a tomar la pieza, reposicionarla en la línea de transporte, para finalmente repetir el ciclo de trabajo.

Incluso, para dotar de mayor flexibilidad al sistema de manipulación, el mismo estaba dotado de un control programable, cuyo diseño permitió con suma sencillez, modificar las condiciones operativas del proceso (por ejemplo, temperatura de temple, tiempo de tratamiento, etc), con la finalidad de obtener las mejores propiedades mecánicas en los aros sincronizadores.

El segundo caso, se trata del desarrollo de un sistema de control dimensional automático de carcazas de caja de velocidad, sistema que surgió por el simple hecho que, las carcazas se mecanizaban en centros de mecanizado en una planta de producción sin control de temperatura, y cuando se efectuaban los controles de las piezas mecanizadas, ahora en el laboratorio de metrología, las piezas no cumplían con algunas de las especificaciones. ¿Cuál era el problema? El coeficiente de dilatación.

Presentaremos entonces la metodología implementada para correlacionar los valores medidos a pie de máquina con los de laboratorio, ahora sobre la pieza en cuestión, y mostrar como a partir de esa información, el software de control realizaba los ajustes necesarios sobre el proceso de mecanizado, para obtener piezas dentro de las especificaciones.

En el tercer caso, se muestra como se aligeró la estructura del avión de entrenamiento militar PAMPA IA63, al pasar su estructura de estar constituida de cuadernas de chapa de acero estampadas, a cuadernas de aleación de aluminio mecanizadas a partir de un bloque macizo de material. Para validar tal modificación, fue necesario realizar el modelo virtual 3D del avión, para luego analizar la rigidez estructural y finalmente generar los programas de control numérico.

En los anexos se adjunta información complementaria a los casos 1 y 2.

Para finalizar, se presenta una extensa nómina bibliográfica, en base a libros, manuales, normativa y enlaces webs.



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4. INTRODUCCIÓN

El término mecatrónica tuvo su origen en Japón en el año 1969. Inicialmente, suponía la fusión de dos palabras como son "meca” por mecanismo y "trónica” por electrónica. Sin embargo, en la actualidad posee un significado mucho más amplio dado que según Bolton "se utiliza para describir una filosofía de la ingeniería, en la que se requiere de un desarrollo combinado y simultáneo de mecánica, electrónica, sistemas de control, software, fabricación y actividades de control, entre otros”.

Son ejemplos de productos mecatrónicos un automóvil, una computadora, un lavarropas, un teléfono celular, robots, máquinas-herramienta, sólo por citar unos pocos casos.

Es evidente que todo desarrollo mecatrónico requiere de un enfoque multidisciplinario y del concepto de ingeniería concurrente, esto es, que todos los procesos de diseño se realicen reuniendo a los grupos responsables de cada subconjunto para alcanzar la mejor solución en términos de plazo, costo, sencillez de fabricación.

Con el objeto de mostrar diversas variantes, es que en el presente cuadernillo tecnológico se desarrollan tres casos con distinto índice en lo que se refiere a mecatrónica. Mientras el primero es un claro ejemplo que utiliza la mayoría de las ramas mencionadas (mecánica, electrónica, sistemas de control, software), el segundo caso está centrado preferencialmente en el software y aspectos de control, mientras que el último caso requirió de actividades de diseño mecánico, modelización por computadora, verificación de resistencia y mecanizado de control numérico.

Por lo tanto, de esta breve descripción se desprende que, la necesidad de realizar un diseño que requiere de un enfoque mecatrónico puede ser compleja de resolver. Sin embargo, con un buen líder de proyecto, y un grupo de trabajo multidisciplinario habituado a trabajar en grupo, los buenos resultados estarán al alcance de la mano.



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5. SISTEMA DE MANIPULACIÓN DE PIEZAS MEDIANTE UN BRAZO MECATRÓNICO

5.1 PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DEL CASO



PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DEL CASO



- Descripción general - Análisis del caso - Diagrama simplificado - La pieza - Video (sistema funcionando)



DISEÑO



- Evolución - Giro - Sujeción - Control



HERRAMIENTAS



- CAD - Catálogos



Cuadro 1: Presentación y análisis del caso



METODOLOGÍA



- Esquema de trabajo



5.1.1 Descripción general: análisis del caso

Las funciones que deberá cumplir el sistema son: • Tener en cuenta la cinemática de los cuerpos rígidos. • Movimientos inerciales de los cuerpos rígidos • Identificar los distintos modelos de la línea. • Retirarlos de la misma. • Montarlos en un gabinete de temple por inducción. • Centralidad de las piezas en el brazo del dispositivo manipulador. • Una vez templada la pieza, retirarla del gabinete. • Situar nuevamente la pieza en la línea para que continúe su proceso. • Fijación de las piezas en el brazo del dispositivo manipulador. • Equilibrado dinámico según el modelo de la pieza. • Realizar la rotación (360°) del brazo manipulador en 3 segundos.



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• Acelerar y desacelerar el brazo inercial manipulador hasta un límite inferior a la posición final.

• Relacionar los pulsos que llegan al encoder por revolución del brazo manipulador. • Relacionar las vueltas del tornillo con el paso. • Resolución del sistema del brazo manipulador. • Relacionar los micrómetros por pulso que debe enviar el motor teniendo en cuenta

el diámetro del brazo manipulador. • Sincronizar el movimiento de rotación del brazo manipulador. 5.1.2 Layout del diagrama simplificado En este diagrama simplificado se explica la relación del movimiento de la pieza en la cinta transportadora con el trabajo que debe realizar el brazo manipulador para trasladar la pieza a la cabina de temple por inducción y viceversa, de la cabina a la cinta.

REPOSICIÓN

CABINA DE TEMPLE POR INDUCCIÓN

EXTRACCIÓN

Cuadro 2: Lay-out del diagrama simplificado

5.1.3 La pieza Los objetos a manipular son varios modelos de la pieza "Aro Sincronizador”, compo-

nente de la caja de velocidades de camiones.



LÍNEA



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Consideraciones a tener en cuenta: • Geometría circular y simétrica de la pieza: La geometría es importante porque per-

mite pensar en el diseño de un dispositivo mecánico para que los distintos modelos tengan la misma ubicación de centrado. • Dimensiones máximas y mínimas, interiores y exteriores y altura: Estas son necesarias para las referencias de localización de la pieza. • Peso y momentos de Inercia: Estos son importantes para el diseño del brazo y su correcto funcionamiento. • Características mecánicas del material antes y después del tratamiento: Es importante tener estos datos para conseguir la estructura metalográfica después del temple por inducción. • Variación de un modelo a otro: Este dato es importante para diseñar los espacios que ocupan en la cinta de transporte y cuando llegan al final del recorrido para que puedan ser captadas por otros dispositivos mecánicos.



Figura 3: Sincronizador de la caja de cambios del camión.



Tornillo de regulación



gatillo superior

Figura 2: Sistema selector de piezas.



Figura 1: Muestra de las piezas que serán tratadas por el temple de inducción.



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Figura 4: Vista del corte del sincronizador de la caja de cambios del camión

5.1.4 SISTEMA FUNCIONANDO



Figura 5.1: Dispositivo del brazo manipulador mecatrónico.



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Figura 5.2: Vista general del brazo manipulador tomando la pieza.

5.2 DISEÑO

Este diseño de la caja reductora de sin fin y corona surgió de la necesidad de transmitir la cupla y el número de revoluciones que demandaba el brazo inercial de giro, que con la interacción de un variador de velocidad electrónico y el control numérico se adecuo su funcionamiento. (Ver anexo 9.1.3 al 9.1.35)



Figura 6: Caja reductora de velocidad del brazo manipulador mecatrónico.



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5.2.1 Evolución del diseño

El dispositivo necesario para cumplir con las funciones expuestas se concibe conceptualmente como un brazo mecánico posicionado entre la línea de alimentación y la cabina de templado.



Figura 7: Posición de trabajo del brazo manipulador.



Figura 8: Posición de descanso del brazo manipulador.



El brazo estará dotado de la capacidad de rotar sobre un eje transversal entre la línea y la cabina de templado.

Una vez obtenido un esquema de funcionamiento se plantean los siguientes problemas a continuación:

¿De qué manera se proporcionará el giro? ¿Cómo se posicionarían las piezas y cómo serán sujetadas? ¿Cómo será controlado el proceso?



5.2.2 Sistema del giro del brazo

El sistema de rotación del brazo es un conjunto compuesto por los siguientes subsistemas: Brazo rígido con agujero central para el eje rotante:



Brazo rígido Es una estructura prismática de perfil rectangular hueco de 60x60mm de Acero SAE

1040 con un agujero central donde se ajustará de manera solidaria el eje rotante que le proporciona soporte y la capacidad de girar sobre su eje.



Masa total: 15 kg. Diámetro de giro: 890mm. Objetivo: rotación de 360ºen 3 segundos

Figura 9: Propiedades del brazo mecánico



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Motor El motor que dotará al brazo de la capacidad de girar debe ser seleccionado cuidado-

samente verificando que reúna las características adecuadas y que mejor se adapten a las solicitaciones impuestas por el diseño.

Para ello se definió: a) El tipo de motor a utilizar (Sincrónico) (Ver anexo 9.1.37) b) La potencia que debe entregar



Potencia y cupla del motor El segundo aspecto a tener en cuenta es la potencia que debe entregar el motor. Para

ello es preciso calcular la potencia mínima de accionamiento del dispositivo Se determinó el momento o torque (Nm) y la potencia requerida P(KW) de un sólido en rotación. Se definió el servomotor paso a paso Siemens 1FL5 entregando una potencia de 1,6KW y un par motor de 7,7Nm, girando a 2000rpm y un encoder que emite 2500 pulsos por revolución.

*ANEXO



Figura 10: Servomotor sincrónico.

Tipo de motor La elección gira en torno a dos tipos de motor: Los motores Sincrónicos y los motores Asincrónicos. Aquí las diferencias: • El motor sincrónico es mucho más costoso que un motor asincrónico. • El motor sincrónico requiere de 2 alimentaciones una de CA y otra de CD • El motor sincrónico requiere un arrancador o control muy especial (inicialmente se alimenta con CA y después, cuando entra en sincronía, ya sea por un relevador de tiempo o uno de frecuencia se alimenta con CD. Si no entra la excitación a tiempo se puede dañar muy fácilmente). • El motor asincrónico no requiere un arrancador especial. • La mayor ventaja de un motor sincrónico sobre un motor asincrónico convencional es que mejora el factor de potencia y el asíncrono lo baja. • El motor síncrono requiere excitatriz y el asincrónico no. • El sincrónico arranca con una falsa jaula de ardilla y después entra en la CD para sincronizarse con la línea. • El síncrono funciona a velocidad constante y muy estable

La elección final por un motor sincrónico se basa fundamentalmente en la última característica. Para que el brazo rote en forma estable es preciso que el motor entregue un número constante de revoluciones. También influye en gran medida la administración que hace éste del factor de potencia y el coseno



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Figura 11: 04 - Rodamiento cónico 32008X 14 - Tuerca tapa sin fin



Figura 12: Ejemplo de un reductor doble.



Motor síncrono (convencionales) Velocidad nominal: es a la velocidad a donde alcanza la potencia nominal. Ejemplo: 5HP / 1500 rpm El motor entrega los 5HP recién a los 1500 rpm. Entre 0 rpm y la 1500 rpm la potencia

entregada va creciendo con las vueltas, pero recién entrega la potencia nominal cuando llega a la velocidad nominal.

Conectándolo directamente a 380VAC el eje del motor gira a 1500 rpm y entrega los 5HP Se puede variar su velocidad mediante un equipo electrónico denominado comúnmente variador de velocidad, pero la potencia entregada varía según la velocidad a la que gira. Solo a partir de la velocidad nominal entrega la potencia nominal.

Motor asíncrono (servomotor) La característica fundamental es que desde la velocidad 0 a la velocidad nominal, man-

tiene el torque constante (prácticamente sin variación). Si se supera la velocidad nominal, el torque va disminuyendo a medida que se aumenta la velocidad. Se varia la velocidad mediante un equipamiento electrónico denominado accionamiento. Son usados comúnmente para el movimiento de los ejes en una máquina herramienta de arranque de viruta dado que con el accionamiento se pueden controlar tanto la velocidad del motor como la posición de los carros mediante un sistema de medición tipo encoder o regla óptica.



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200 %

150



100



50



Torque (mismo volumen de componente activo)



Incremental de tiempo (el mismo momento de inercia)



Disipación de potencia del rotor (misma intencidad nominal)



Husillo de motor como motor de inducción



Husillo permanente estimulado (husillo PE) como motor sincrónico



Cuadro 3: Ventajas del eje 1FE1 sincrónico sobre el asincrónico



Poder



Torque



30 kW 25

20

15

10

5

0 0



Motor sincrónico husillo (PE)

Husillo de motor asincrónico (Con el mismo volumen de

componente activo)



5000



10000



15000 rpm 20000 Velocidad



Cuadro 4: Comparación de características poder/velocidad



70 Nm



60



(en la actual nominal



50



de 60 en la sección



de poder)



40 Husillo sincrónico (PE)



30



Husillo



20



asincrónico



10



0



0



5000



10000



15000



20000



Speed



Cuadro 5: Comparación de características de torque/velocidad.



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Sub Sistema reductor Este subsistema cumple la función de adaptar el número de revoluciones y el par en-

tregados por el motor a los valores necesarios para el giro del brazo. Sin él, se entregaría una velocidad de giro y una cupla incorrectos.



1



2



3



Cuadro 6:



1 Motor seleccionado



2 Eje del motor



4



5



3 Sistema reductor



4 Eje rotante



5 Brazo rígido



Eje rotante La premisa para el cálculo y diseño del sistema es que debe tener la capacidad de girar so-

bre su eje 360º en 3 segundos, poniendo en movimiento una masa de 15 kg (sistema inercial)



Figura 13: 2 Corona 6 Tornillo Allem M8x30 7 Tornillo Allem M8x35 8 Rodamiento cónico 32016x 9 Tapa arriba corona 16 Arandela de seguridad 18 Tornillo Allem 22 Reten 78x100x10 27 Junta reten del árbol reductor 28 Arbol reductor



Este eje es el que soporta al brazo y le transmite la potencia del motor. Su importancia reside en que es un componente vincular entre la caja reductora y el brazo rígido Y debe ser calculado para que soporte el peso del brazo y que tenga la capacidad de transmitir velocidad y cupla sin alteraciones ni desbalanceo.



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Sistema reductor Según los datos iniciales del proyecto y la consigna a tener en cuenta, se llevaron a

cabo los siguientes cálculos.

• Se diseñó una caja reductora corona – sinfín • Relación (i=800rpm conductora/20rpm conducida) • Aumento de cupla entregada por el motor de 7,7Nm a 17,9Nm • Potencia constante a P=1,5kW. • Resolución R=12,5604paso/2500pulsos = 0.005 micrómetros • Por vuelta de la corona se emiten 100.000 pulsos equivalentes a 277 pulsos por grado • Radio de 450mm, realizando un arco equivalente de 7,85mm por radian. • Este diseño fue desarrollado según las siguientes Normas DIN: 3966-3,3975-

1,3975-2,3976



Figura 14: Sistema reductor.

5.2.3 Sistema de sujeción

El sistema de sujeción se compone de: • Un motor de accionamiento • Una corredera para que la toma se desplace verticalmente hasta alcanzar la pieza • Un sistema de mordaza de tres puntas que se expanden hasta sujetar la pieza • Sistema de traslación y posicionamiento de la pieza



"V" de apoyo



Cadena de traslado



Figura 15: Posición de la pieza sobre la cinta de transporte del aro sincronizador



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Ensamble Final Para alinear los conjuntos del cargador se debe tener en cuenta los siguientes con-

ceptos de diseño: 1. Todos los elementos son elementos fijos. Una vez alineados mecánicamente no se deben mover. 2. En el set up de cada pieza solo se cambian elementos adecuados para cada una de ellas (Artículo). 3. Los elementos solo se pueden desalinear con el cargador en uso si hay una mala puesta a punto de las piezas o quede mal posicionada la pieza en el plato inferior provocando una colisión.

Alineado de zona de trabajo 1. La zona de trabajo inferior y superior tienen que estar en una misma línea en su centro verticalmente. 2. La zona de trabajo inferior y superior tienen que estar paralelas en forma horizontal. 3. Con el brazo de giro a 90° o 180° la pieza tiene que estar centrada con los platos de apoyo. 4. El apoyo de la pieza del plato de la zona de trabajo inferior tiene que estar a la misma altura de la cadena de traslado.



El Brazo debe estar Perpendicular al eje de Giro. Pararelo al plano del plato y cargador.

Perno Centrador

Altura de cadena=altura de apoyo de pieza plato inferior

tolerancia +/-0,5mm

Cadena de traslado



Plato superior

Pieza centrada tolerancia +/-0,2mm



Conj. Superior. Alineación de Eje Superior: regular c/tornillos (4)

Dist.mínima entre Brazo y punto Perno Centrador=5

tolerancia +1/-0 mm

Paralelismo entre plato inferior y superior tolerancia

+/-0,1mm

Plato inferior



Zona de trabajo inferior en la misma línea vertical que la zona de trabajo superior tolerancia +/-0,1mm



Conjunto zona de trabajo inferior



Figura 16: Vista parcial del dispositivo montado.



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5.2.4 Mecatrónica

Control del proceso • Ingresar manualmente los parámetros deseados de trabajo de la máquina. • Operar en forma autónoma. • Realizar correcciones en forma autónoma frente a influencias externas. • Tener ciertos mecanismos de seguridad.

Partes componentes del sistema • Sensores • Variador(SINAMICS V60) • PLC • Control numérico • Software

Sensores Los sensores permiten obtener medidas de diferentes parámetros y traducen la in-

formación a pulsos eléctricos para que esta pueda ser interpretada por un procesador central.

En este sistema son utilizados: • Lectores ópticos que permiten detectar la posición de la pieza que circula por la

línea. • Sensor de posicionamiento inicial.

Sensor de posicionamiento inicial Este sensor se utiliza para la puesta en marcha del dispositivo e indica al centro de

cómputo cuando el brazo se encuentra en una posición inicial conocida. Aquí puede utilizarse un sensor óptico o uno de contacto tipo palpador dependiendo

de los costos y de la precisión necesaria. (Ver anexo 9.1.2)



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Figura 17: sensor de posicionamiento inicial



Brazo



Cuadro 7: Posiciones programadas del brazo.



Variador Este instrumento controla el giro del motor a partir de los comandos ingresados en el

control numérico.



Disipador de Calor



Panel de operador integrado



Conexión de Línea 20V 3AC

Conexión del Motor



Interfaz de pulso/dirección

2 repetidores de estado, marca, cero, señal de habilitación

Freno del motor



Conexión de Pantalla



Conexión del encoder

24V DC Fuente de alimentación electrónica



Figura 18: Variador de velocidad del dispositivo brazo mecatrónico.



PLC Del Inglés Controller Logic Programmable lo cual significa Controlador lógico programable.

Es un dispositivo electrónico que se puede programar para recibir e interpretar las señales de entrada, provenientes de los sensores, para luego emitir señales de ajuste hacia los actuadores. En este caso al variador y por su intermedio al Servomotor Sincrónico.



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Control numérico – Panel de operación Este dispositivo de control representa la interface entre el usuario y el dispositivo.

Por su intermedio, el operador de la maquina programa las operaciones que ésta debe realizar.

Este dispositivo se comunica con el PLC y el variador para indicarles que operaciones a efectuar y como hacerlas de acuerdo a lo solicitado por el usuario. (Ver anexo 9.1.36)

Software Finalmente, es necesario un software que interprete lo que el operador introduce

en el panel de control numérico y lo traduzca en las señales e impulsos con que opera el sistema electrónico.

En este dispositivo el software de control es provisto junto con el motor y los componentes electrónicos por Siemens. (Ver anexo 9.1.36)

ESQUEMA SIEMENS



O



4 A/6 A/7 A



Puesta a punto



10 A



de cables



SINUMERIK 801 O



Cable de Freno Cable del Motor Cable del Encoder



O



Motor con Freno



Motor sin Freno



Figura 19: Esquema SIEMENS



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SINUMERIK 802S LINEA BASE



Esquema general del CNC



Control númerico

Variable de entrada, deseada o input.



señal error



señal de



PLC



VARIADOR



o diferencia



ejecución



ACTUADOR señal ajustada (MOTOR)



Señal de realimentación



SENSOR (VARIADOR/ ENCODER U

OTROS)



Cuadro 8: Esquema general del CNC



Descripción del sistema de control de lazo cerrado (Ver anexo 9.1.2) • El usuario u operador del sistema ingresa los parámetros deseados en el control

numérico. • Esta información se guarda en el PLC que compara los parámetros ingresados con

los valores de los sensores. • Influencias inherentes que pueden alterar el estado del sistema. • El sensor lee la información del estado del sistema y lo envía al PLC • El PLC mide la diferencia entre la posición y la deseada • El actuador recibe del variador la potencia eléctrica necesaria para ajustar la posición. • Y así se repite el proceso.



5.3 HERRAMIENTAS

Herramientas principales utilizadas: • Herramientas informáticas de diseño (CAD) • Catálogos, manuales y programas de fabricantes • Planillas de Excel para ajustar los cálculos (engranajes) Además es frecuente el uso de: • Tablas (por ejemplo tablas de tolerancia de ajuste) • Programas de cálculo y simulación matemática y de estructuras. • Ensayos de “escritorio” para evaluar el comportamiento en régimen de un sistema.

5.3.1 CAD

El CAD es una herramienta informática de dibujo de sólidos en tres dimensiones y generación automática de planos que facilita enormemente el diseño mecánico.



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Puede tener a su vez módulos adicionales para: • Diseño de circuitos eléctricos y hidráulicos • Superficies y mallados • Simulación de esfuerzos deformaciones bajo la aplicación de cargas • Simulación de flujo • Soldadura, etc.

5.3.2 Solid Works

Para el diseño de algunos componentes de este sistema se utilizó un producto de la empresa Dassault Systemes llamado Solid Works.



Figura 20: Logo



Figura 21: Logo



5.3.3 Catálogos

Las empresas que fabrican productos para la construcción de máquinas y dispositivos ofrecen catálogos y manuales que ayudan al diseñador a seleccionar la mejor opción.

En la elección de motores, por ejemplo, Siemens ofrece manuales y programas que indican el producto que mejor se ajusta a la necesidad a partir de valores que ingresa el diseñador.

De esta manera ingresando los datos de potencia y par necesarios junto con algunos datos más específicos de diseño, la empresa ofrece el motor ideal para el proyecto.



5.4. METODOLOGÍA

Se ejecutaron los sistemas particulares electrónicos y mecánicos según la planificación estratégica y táctica sobre el cumplimiento de los objetivos hasta la realización del armado final del conjunto.



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5.4.1 Sistema final de manipulación



Figura 22: Maquina CNC – Sistema brazo manipulador del sistema



Figura 23: Sistema completo del brazo manipulador mecatrónico.



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6. DISEÑO DE UN SISTEMA INFORMÁTICO DE MEDICIÓN AUTOMATICA DE CARCASAS DE (AL-MG)



Figura 24: Carcasa de Transmisión



Figura 25: Carcasa de Embrague



6.1 ANÁLISIS DEL CASO

Este proyecto surgió de una necesidad de medición después del mecanizado de las carcasas (Al-Mg), ya que de otra manera no podría haberse logrado los objetivos de productividad y con la calidad de fabricación que se exige en el producto final. Este control se lleva a cabo en dos máquinas totalmente integradas a las máquinas de control numérico, ambas realizaban la medición pero no actuaba ningún sistema que tuviera en cuenta el desvío de la medición por diferencias de temperaturas.



Figura 26: Maquina de medición.



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6.1.1 Objetivos generales del diseño

Que las máquinas de medición en producción representen las lecturas equivalentes a las logradas en una sala a 20°C de temperatura inmediatamente después de haberse realizado el post-process.

6.1.2 Objetivos específicos y estratégicos del diseño

Los objetivos específicos y estratégicos del diseño consistieron en controlar el proceso enviando señales de corrección, desgaste de herramientas o tendencias a las máquinas de control numérico y tener dicho proceso bajo control estadístico, es decir que sea estable y previsible. Esta retroalimentación nos asegura que las piezas estén todas dentro de las tolerancias especificadas en el producto y aptas para su ensamblaje final.

6.2 METODOLOGÍA

La metodología consistió en pasar las piezas por una maquina lavadora a 40°C que represento el fenómeno físico en tiempo real, luego fueron medidas en las mismas maquinas en forma manual dejando enfriar gradualmente las piezas hasta la temperatura ambiente. Esta información fue registrada en una base de datos y luego procesadas en Excel para determinar la variación que según la ecuación de Newton alcanzo hasta el tercer grado. Esto genero un desacierto en la hipótesis planteada inicialmente y llegamos a definir de momento que lo que estábamos haciendo no tenía un respaldo consistente. Pero el grupo interdisciplinario que analizaba este fenómeno detectó que había un sector de la curva donde el fenómeno se comportaba linealmente con una variación aproximada de temperatura de 3°C y fue éste el punto decisivo para generar tablas de compensación (ver anexo 9.2.1) que iban a representar cada modelo con su material correspondiente, y se ingresaron matricialmente en el software de la máquina.

6.2.1 Diseño integral de maquinaria

Estas líneas de fabricación de carcasas fueron diseñadas para que coordinen un proceso de mecanizado en centros horizontales CNC (Ver anexo 9.1.1).

Para esto se diseñó un sistema informático que pudiera dar respuestas coordinadas con un pórtico que interactuaba con el chip del pallet y allí se registraba la información del número de máquina y del número de dispositivo donde se debía dejar o tomar las piezas en dichas máquinas.



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Figura 27: Vista externa del centro de mecanizado Figura 28: Cinta transportadora de pallets que



horizontal.



ingresan a la máquina para ser mecanizadas.



Figura 29: Vista interior del centro de mecanizado CNC de carcasas. Diagrama en bloque del sistema integral de carcasas



Presentación del producto



Carcasa de embrague Carcasa de transmisión



Figura 30: Torque 200Nm donde se puede ver la carcasa de transmisión donde van alojados todos los engranajes y la carcasa de embrague que hacen el paquete de la caja.

Carcasa de embrague

Carcasa de transmisión



Cuadro 9: Diagrama del sistema integral de carcasas.



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Figura 31: Su variante de 250Nm.



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6.3 PLANTAS DE PRODUCCIÓN

Mecanizado de carcazas En esta planta de producción y en estas líneas de mecanizado en particular de carca-

sas de (Al-Mg) se llevan a cabo dos operaciones, una en embrague y otra en trasmisión. El operador de la maquina comienza cargando los datos manualmente de las piezas a mecanizar y la deposita en el pallet para que después, mediante un pórtico de carga y descarga, interactúe y lea la información contenida en el chip del pallet y tome la decisión del número de la máquina y su correspondiente dispositivo para ser depositada y mecanizada.

En esta línea actúan también maquinas sopladoras de virutas que son necesarias eliminar previamente para su correcta medición en las máquinas de estudio; posteriormente a su medición y selección de piezas OK u NO OK son trasladadas a las lavadoras y puestas en una cinta para su ensamblaje final.



Figura 32: Pórtico de carga y descarga de piezas en los CNC

Control de proceso



Figura 33: Cinta de transporte a las maquinas CNC



6.3.1 Soplado

Después de ser mecanizadas en los centros horizontales CNC, ingresan a una máquina que les realiza el soplado de las virutas entre 30°C y 31°C, esta temperatura produce una dilatación en el material de cada modelo lo que afecta directamente en la medición que se debe realizar a 20°C.



Figura 34: Entrada a la sopladora



Figura 35: Salida de la sopladora



6.3.2 Medición

Como la medición es comparar dos cosas y obtener un resultado definitivo, entonces en este caso comparamos las características de la pieza a medir con las características del patrón, que fueron cargadas en el ordenador de las máquinas de medición, según el protocolo de las mediciones del patrón en la sala a 20°C.



Cuadro 10: Control de proceso.



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Figura 36: Características a medir en la carcasa de embrague.



Figura 37: Características a medir en la carcasa de transmisión.



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Proceso de medición Cuadro 11: Proceso de medición.



Figura 38: Comparador de temperaturas.



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Fundamentos de la medición automática La razón fundamental de la medición automática de carcasas es establecer las correc-

ciones de las variables asociadas a las herramientas que realizan el mecanizado.

Patrón Estos patrones son construidos del mismo material de las piezas a medir pero tienen

un tratamiento especial que no se deforman por variación de temperatura y en los agujeros centrales donde van los rodamientos del árbol primario y secundario y las referencias extremas de agujeros de 12H7, fueron clavados un aro recubierto de un material de nitruro de titanio para evitar el desgaste en sus mediciones.



Figura 39: Patrón de la carcasa de transmisión.



Figura 40: Patrón de la carcasa de embrague.



Temperatura y su influencia en el proceso de medición • Condiciones ambientales Estas condiciones ambientales influyen en las variables que deben tenerse en cuenta cuando se realiza la medición por efecto de la variación del coeficiente de dilatación de cada pieza • Aproximación matemática



Cuadro 12: Aproximación matemática



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6.3.3 Máquina de control

Estas máquinas donde se realiza la medición, están conectadas a un circuito neumático que envía un flujo de aire comprimido totalmente controlado por filtros y sale a través de toberas muy pequeñas. El volumen encerrado entre estos localizadores y la pared de la pieza a controlar originan una presión que, mediante un transductor del ordenador las decodifica en señales digitales que son visualizadas en el display de dicha maquina dando la medición de cada característica.

Base o plataforma de localización de la pieza en la máquina de medir



Figura 41: Base o plataforma de localizacion de la pieza en la maquina de medir.



Figura 42: Diferente vista de la base anterior mencionada.



Circuito neumático Este circuito está diseñado con el objeto de enviar el aire comprimido a distintos lugares

de medición de las carcasas, por lo tanto, su aire es totalmente controlado para evitar errores en la medición y, por otro lado recibe la variación de presión que se origina en el punto de medición y mediante un dispositivo electrónico se registran sus datos.

Figura 44: Línea del circuito neumático



Sensores de temperatura Debido a diferentes modelos de piezas, cuando realizamos la medición nos encontra-

mos con una variación en el gradiente de temperatura en toda la masa que distorsionaba el valor de la característica de la pieza que había sido mecanizada previamente, entonces tuvimos que encontrar un punto promedio representativo de todas las variaciones térmicas tal y como se demuestra en la figura a continuación.



Figura 45: Sensor de temperatura de carcasa de transmisión.



Figura 46: Sensor de temperatura de carcasa de embrague.



6.3.4 Estudio de aceptación de máquinas (CP & CPK)

En el estudio de aceptación de máquinas interviene el conocimiento y análisis del estudio estadístico de procesos como una herramienta válida en la gestión de plantas industriales que manufacturan productos de máxima exigencia de calidad. No podemos dejar de mencionar los efectos y perdidas económicas que ocurren cuando solamente se persigue la inspección de las piezas después de haber realizado una fabricación, conocido este tema como características de la detección, donde la calidad del producto va desmejorando con el tiempo, entonces, ocurrido esto, se empieza a pensar de cómo prevenir las causas que originan esta variabilidad y, aplicando las herramientas de la calidad, podemos conseguir que el proceso sea previsible y estable en el tiempo. (ver anexo 9.2.2 , 9.2.3 y 9.2.4)



Figura 43: Aparatos e instrumentos de control del circuito neumático



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Cuadro 13: Esquema de aceptación de máquinas.



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6.4 HERRAMIENTAS Y CONOCIMIENTOS UTILIZADOS

• Algebra y Geometría Analítica • La Ecuación Polinomial de Newton

Para una característica I, la corrección se expresa



Cuadro 14: Ecuación Polinomial de Newton

Problema reducido a encontrar los coeficientes A0, A1, A2,…, AN que mejor aproximen los datos experimentales y minimicen el error en el sentido de los mínimos cuadrados.

• Estudio de carta de tolerancia. • Conocimiento de instrumento de medición por variable y por atributo. • Sistema informático. • Conocimiento de las propiedades físicas de los materiales cuando varían en la tem-

peratura. • Conocimiento en el diseño de los procesos de fabricación. (ver anexo 9.2.5 y 9.2.6) • Conocimiento de tecnología mecánica. • Conocimiento de control numérico. • Conocimiento de estadística y resoluciones de problemas. • Conocimiento de programación de CNC. • Conocimientos de aleaciones livianas. • Conocimientos de calidad del producto. • Conocimiento de la funcionalidad de las piezas. • Conocimiento de las nuevas tecnologías en herramientas para mecanizar piezas

(sandvik – iscar) • Interpretación de planos • Conocimiento en la fundición de materiales de aleaciones livianas. • Conocimiento de diseño de dispositivos mecánicos. • Conocimiento en la lógica del diseño de un proceso (proveedor – cliente) (ver anexo

9.2.5 y 9.2.6) • Conocimiento del estudio estadístico de proceso. (ver anexo 9.2.5 y 9.2.6) • Histograma – Recta de HENRY



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7. DISEÑO Y FABRICACIÓN DE UN AVIÓN A REACCIÓN (PAMPA IA63) DE ENTRENAMIENTO PARA PILOTOS DE LA FUERZA AEREA ARGENTINA

Este avión diseñado y fabricado en Córdoba, Argentina con la participación en conjunto de ingenieros Alemanes y Argentinos surge de una necesidad de incorporar una nueva tecnología de fabricación en los aviones para el entrenamiento de los pilotos de la fuerza aérea que remplazaría al avión Morane Saulnier

Este avión fue uno de los mejores aviones escuela que tuvo la fuerza aérea Argentina pero estaba limitado por su tecnología, que según nuevas exigencias se tuvo que remplazar por el avión Pampa IA63, un avión a reacción, evidentemente los materiales fueron remplazados por ejemplo, en su estructura nos encontramos las cuadernas que son los elementos más importantes que conforman y dan rigidez ; los largueros que unen las cuadernas y que son en algunos casos de acero de alta resistencia a la deformación. En cuanto a los esfuerzos, el fuselaje debe soportar las cargas de presurización, pero el fuselaje también debe soportar otros esfuerzos estructurales por lo tanto debe ser diseñados en relación a ellos. La chapa de los aviones suele tender a combarse ocasionado por el esfuerzo de compresión (fenómeno de pandeo) en tanto que. Los esfuerzos cortantes tienden a separar el material de forma tangencial. El típico ejemplo aeronáutico es el de dos chapas unidas por remaches y es aquí donde este avión PampaIA63 es construido no de chapas sino a partir de aleaciones livianas y de alta resistencia a los esfuerzos solicitados anteriormente. Entonces esta situación crea la necesidad de diseñar y producir las piezas de duraluminio (aleación de Aluminio que es el resultado de la combinación del aluminio con cobre).

Estas piezas como por ejemplos las cuadernas, el ala del avión y otras son mecanizadas desde un block macizo en máquinas CNC-CAD-CAM y se calcula que el 70% es desechado como viruta y solo el 30% se utiliza. Se implementó un sistema para mecanizarlas en máquinas de 3 a 6ejes mediante la programación simbólica programación (APT). Para programar estas máquinas fue necesario utilizar el conocimiento de distintas herramientas: informática (Ver Anexo 9.1.1 y 9.1.2), tecnología de fabricación, herramientas, materiales, geometría analítica, análisis vectorial y una gran destreza en el diseño, de cómo se deben mecanizar las piezas, o sea un estudio sistemático y ordenado de la selección de herramientas evitando cortar las fibras del material que es el sentido de utilidad en su funcionabilidad.

El armado posterior de estas piezas en líneas de montaje permitió obtener un avión de alta performance de vuelo consiguiendo así características relevantes en la operatividad de los pilotos y alta resistencias a los esfuerzos que están solicitadas las piezas, lo cual lo hace más estable .



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Figura 47: Estructura del avión Pampa 1A63 Figura 48: Avión Morane Saulnier Figura 49: Línea de armado del fuselaje del avión pampa IA63



Figura 51: Armado de Cuaderna del avión pampa IA63



Figura 52: Armado de Cuadernas del avión pampa IA63 de otro sector del fuselaje.



Figura 50: Vista del avión pampa IA63 en proceso.



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Figura 53: Armado de cuaderna del avión pampa IA63 sector medio del fuselaje.



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8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El desarrollo del análisis de casos de un diseño integral de maquinarias y su metodología de trabajo, fue uno de los componentes vitales en esta misión, abordando el proceso desde que nace la idea hasta la concepción y verificación de los objetivos primarios alineados a los objetivos generales. Hay una verdadera necesidad en NEA y NOA de integrar y potencializar esa creatividad como el factor fundamental para el diseño, diferenciando sus necesidades específicas de cada una de ellas para adaptarla a una planificación de capacitación técnica y de recursos humanos vinculadas a la interacción entre INTI Mecánica y el INTI de cada región, PyMEs y miPyMEs, Institutos y Universidades. Estas acciones fortalecerán el desempeño grupal como parte vital de desarrollo tecnológico.

El diseño mecánico-mecatrónico es un ámbito de especial relevancia en los sectores metalmecánicos, porque supone el progresivo avance hacia niveles más altos de autonomía de las empresas.

Si hablamos del diseño mecánico-mecatrónico, en un sentido amplio y contemplado metodológicamente, supone llevar a cabo un conjunto de actividades interrelacionadas que incluyen, entre otras, la gestión inicial del pedido, con la definición de las necesidades del cliente y la formulación del contrato, los plazos de ejecución, la ingeniería del producto, prototipos, del proceso de fabricación, los aspectos de seguridad y ergonómicos, de calidad, de protección del producto, la gestión de los recursos humanos, la gestión económica y de recursos, las pruebas, los ensayos, la validación, el marcado del producto etc.

Todos estos elementos requieren que las empresas posean procesos cada vez más eficientes superando día a día la calidad de los productos y servicios, es decir, que las empresas busquen minimizar sus costos y maximizar sus beneficios pero siempre cubriendo los requerimientos de sus clientes para mantenerlos satisfechos. Una forma de realizar esto es aumentar al máximo la performance de sus líneas y procesos productivos. Para ello existen herramientas de análisis que proveen una metodología de trabajo rápida y simple que permite encontrar las causas raíces asociadas a los problemas y organizar a las pequeñas y medianas empresas que forman parte del cordón industrial de NEA y NOA.

Para lograr conseguir esto y permanecer en este medio tan agobiante es necesario que las empresas se ordenen y cuenten con sus lineamientos bien definidos, desde sus objetivos y políticas. Administrando correctamente sus recursos de manera integrada para cubrir los requerimientos del cliente hasta la producción en sí misma y la retroalimentación que se obtenga por parte de los usuarios, será la base para ordenar la gestión industrial. Por este último motivo cabe destacar lo importante que es cuidar los clientes demandantes de la manufacturación.



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Según el perfil de la empresa, las necesidades detectadas y lo que ofrece al mercado se debe configurar un fuerte liderazgo sobre unidades de trabajos que actúen como células autónomas pero que estén integradas a los objetivos de la organización. Estos grupos deben recibir preparación sobre las herramientas en distintas disciplinas técnicas como por ejemplo software de diseño (Solid Works), desarrollar algoritmos que permitan ordenar las ideas ante un proyecto sobre el diseño mecánico planteado, hidráulica, neumática, software de cálculo de cajas de engranajes, Software de simulación cinemática y dinámica, interpretación del diseño del producto ( lectura del plano), conocimiento en el usos de manuales prácticos, seminarios sobre materiales y tratamientos térmicos, interpretación de los sistemas informáticos, seminarios sobre la incidencia de dispositivos electrónicos en un sistema mecánico (Mecatrónica), sistemas eléctricos etc

En cuanto a la actitud de estos grupos deben ser conformados teniendo en cuenta la capacidad y desempeño para transmitir los conocimientos y ser verdaderos multiplicadores de determinada necesidades, así se podrá enfrentar la diversidad de propuestas ante un nuevo diseño integral de maquinarias. El líder del proyecto debe darse cuenta de las habilidades cognitivas de cada integrante de cada grupo y crear el espacio necesario para que sienta motivado en su trabajo, esto asegura el éxito definitivo de un proyecto.

Se deben contratar a expertos con experiencia demostradas de casos reales y que hayan trabajado en esta temática para capacitar al personal del INTI Mecánica y el INTI de cada provincias de la República Argentina y llevar a cabo talleres de inducción y armar grupos de trabajos con el personal de las empresas para llevar a la práctica estas enseñanzas que serán jornadas planificadas según necesidades específicas. El cuerpo de estos conocimientos debe ser liderado por el gerenciamiento del personal del INTI Bs As quien debe articular este medio de comunicación y formación con la cámara de industriales metalúrgicos de cada región y la Universidad del lugar que corresponda.



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9. ANEXOS

9.1 PRESENTACIÓN ANEXOS DE "SISTEMA DE MANIPULACIÓN DE PIEZAS

MEDIANTE UN BRAZO MECATRÓNICO"

A continuación mostraremos en distintas imágenes las herramientas que fueron utilizadas en el sistema de manipulación de piezas mediante un brazo mecatrónico y veremos cómo se asociaron dichas imágenes con la necesidad especifica de distintas partes del sistema.

• 9.1.1 Aplicación de los servomotores para el movimiento de una mesa CNC. • 9.1.2 Encoder incremental • 9.1.3 Datos del tornillo sin fin que fueron determinados mediante el cálculo de la

caja reductora de velocidad del sistema manipulador • 9.1.4 Calculo de la relación de transmisión • 9.1.5 Calculo del diámetro primitivo del sin-fin • 9.1.6 Calculo del número de dientes • 9.1.7 Calculo del modulo • 9.1.8 Calculo del diámetro primitivo de la corona • 9.1.9 Calculo del diámetro medio de la corona • 9.1.10 Calculo del factor de desplazamiento del perfil • 9.1.11 Calculo del diámetro de cabeza o exterior de la corona • 9.1.12 Calculo del diámetro exterior de la corona • 9.1.13 Calculo del diámetro de fondo del sin-fin • 9.1.14 Calculo del diámetro de fondo de la corona • 9.1.15 Calculo de la distancia total del paso axial • 9.1.16 Calculo del ancho (b1) en el sin fin • 9.1.17 Calculo de la longitud total del sinfín • 9.1.18 Calculo del ancho (b2) de la corona para bronce • 9.1.19 Calculo del diámetro exterior de la corona • 9.1.20 Calculo del ancho • 9.1.21 Calculo del torque máximo entregado por el reductor • 9.1.22 Calculo de la fuerza tangencial del sinfín a la fuerza axial de la rueda • 9.1.23 Calculo de la fuerza axial del tornillo sin fin – fuerza tangencial de la rueda • 9.1.24 Calculo de la fuerza radial • 9.1.25 Calculo de la potencia en la rueda • 9.1.26 Calculo de la tensión de rotura del diente de la rueda • 9.1.27 Calculo de la fuerza resultante entre el sinfín y la corona • 9.1.28 Calculo del momento de inercia • 9.1.29 Deformación permanente a la Flexión • 9.1.30 Datos del tornillo sin fin de relación de trasmisión • 9.1.31 Datos de la corona de la relación de transmisión



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• 9.1.32 Calculo de relación de transmisión • 9.1.33 Calculo del diámetro primitivo del sin fin • 9.1.34 Calculo de numero de dientes • 9.1.35 Calculo de resistencia de engranajes helicoidales • 9.1.36 Integración óptica de los motores en el mundo de la automatización • 9.1.37 Pasos para la selección del motor

Aplicación de los servomotores para el movimiento de una mesa CNC

Mesa



Caja reductora de engranaje

Motor

Polea de la caja reductora



Guía lineal



sin fin



Tuerca de husillo sin fin



Alojamiento de cojinete del sin fin



Soporte de la guía lineal



Sistema de sin fin y caja reductora asistida por un electro servomotor para trasladar la mesa sobre guías de bancadas.



Encoder Incremental Es necesario hablar del encoder porque funciona como un sensor emitiendo señales

al control numérico de la máquina para que restituya en tiempos equivalentes de nanosegundos las pequeñas diferencias que existen en el mecanismo como por ejemplo los pequeños juegos que podrían existir entre el sin-fin y la corona y que están relacionados con los pulsos y el paso del tornillo sin-fin. Si existiera esta diferencia entre los pulsos y el paso del tornillo rápidamente el sistema debe restituir su normalidad y tiene que tener un órgano electrónico que lo detecte.

Este tipo de encoder se caracteriza porque determina su posición, contando el número de impulsos que se generan cuando un rayo de luz, es interrumpido por marcas opacas en la superficie de un disco unido al eje.



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Salida digital



Fotorreceptores



Marca de cero



LED emisor Eje de giro



Encoders incrementales (codificadores angulares de posición)



Se utilizan fundamentalmente para el cálculo de la posición angular. Básicamente constan de:

• Un disco transparente, el cual tiene una serie de marcas opacas colocadas radialmente y equidistantes entre sí.

• Un elemento emisor de luz como un diodo LED • Un elemento fotosensible que actúa como receptor. El eje, cuya posición angular se

va a medir, va acoplado al disco. Principio de funcionamiento A medida que el eje vaya girando, se producirán una serie de pulsos de luz en el receptor, correspondientes a la luz que atraviesa los huecos entre las marcas. Llevando una cuenta de esos pulsos es posible conocer la posición del eje. Los encoders incrementales miden la velocidad de giro pero podemos extrapolar la posición angular. Como es lógico, la resolución de este tipo de sensores depende directamente del número de marcas que podamos poner físicamente en el disco, y la resolución del encoder depende del número de impulsos por revolución.

Cálculo del sin-fin y corona con su servomotor Calculo del sin-fin y Corona para una relación i=40 de un Servomotor de una Potencia

=1,5kW de T=7,7Nm de torque con una n1=800rpm y n salida=20 un encoder TTL=2500rpm

Cálculo de la relación de transmisión Cálculo del valor de (y) ecuación de referencia (8.2003)



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Cálculo del diámetro primitivo del sin-fin



Cálculo del número de dientes Cálculo del módulo (m)



Cálculo del diámetro primitivo de la corona d2 Cálculo del diámetro exterior de la corona dm2



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Cálculo del factor de desplazamiento del perfil Cálculo del diámetro de cabeza o exterior del sinfín Cálculo del diámetro exterior de la corona Cálculo del diámetro de fondo (dƒ1) del sin-fin

Cálculo del diámetro de fondo de la Corona (dâƒ2) Cálculo de la distancia total del paso axial ( = .π.m) Cálculo del ancho ( ) en el sin-fin Cálculo de la longitud total del sin-fin (L)



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Cálculo del ancho ( ) de la corona para Bronce Cálculo del diámetro exterior ( ) de la Corona = = + m Cálculo del ancho ( de la Corona) Cálculo del



Cálculo del torque máximo entregado por el redactor ( )

Cálculo de la fuerza axial del Tornillo Sin-fin = Fuerza Tangencial de la Rueda (ecuación 8.198)



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Cálculo de la fuerza axial del tornillo Sin-fin = A la fuerza tangencial de la rueda Cálculo de la fuerza radial (ecuación 8.197)

Cálculo de la Potencia en la Rueda (ecuación 8.191)



Cálculo de la Tensión de Rotura del diente de la Rueda (ver ecuación 8.205)



Cálculo de la fuerza resultante entre el sin-fin y Corona



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Cálculo del momento de inercia Deformación permanente a la Flexión

Datos del tornillo sin fin de relación de transmisión i=40



Dibujo del Sin-Fin de la caja reductora de engranaje



Modulo axial (m) = Modulo normal ( ) = Distancia entre centro (a) = Numero de dientes (z) = 1 Angulo de presión ( ) = 20 Angulo de inclinación de la hélice ( ) medido Diámetro primitivo ( ) = Diámetro exterior ( ) = Diámetro de apoyo cojinetes ( ) = Altura del diente ( ) = Paso normal ( ) = Paso transversal ( ) = Paso de hélice ( ) =



al eje = 5º7106 = 5º42’22’’



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55



Espacio vacío del diente ( ) =



Espacio lleno del diente ( ) =



Diámetro de fondo ( ) =



Diámetro de base ( ) =



Longitud de apoyos de cojinetes Sin-fin ( ) =



Longitud total del Sin-fin (L) =



Perfil trapecial del flanco sobre un eje axial tipo (A) según norma DIN 3975 = 1



Diámetro



( ) = 48,811mm, medido con bolita de =



Aceros según DIN 17210 cementado, templado, revenido y rectificado



Dureza Rockwell ( ) = 65 a 59



Control de hélice y perfil según norma DIN 3975-2



Datos de la corona de relación de transmisión i=40



Corona de la caja reductora de engranaje



Modulo axial (m) = Modulo normal ( ) = Distancia entre centro (a) = Numero de dientes (z) = 1 Angulo de presión ( ) = 20 Angulo de inclinación de la hélice ( ) medido Diámetro primitivo ( ) = Diámetro exterior ( ) = Diámetro de apoyo cojinetes ( ) = Altura del diente ( ) = Paso normal ( ) = Paso transversal ( ) =



al eje = 5º7106 = 5º42’22’’



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Paso de hélice ( ) =



Espacio vacío del diente ( ) =



Espacio lleno del diente ( ) =



Diámetro de fondo ( ) =



Diámetro de base ( ) =



Longitud de apoyos de cojinetes Sin-fin ( ) =



Longitud total del Sin-fin (L) =



Perfil trapecial del flanco sobre un eje axial tipo (A) según norma DIN 3975 = 1



Diámetro



( ) = 48,811mm, medido con bolita de =



Aceros según DIN 17210 cementado, templado, revenido y rectificado



Dureza Rockwell ( ) = 65 a 59



Control de hélice y perfil según norma DIN 3975-2



Datos de la corona de relación de transmisión i = 40



Modulo axial (m) =



Modulo normal ( ) =



Distancia entre centro (a) =



Numero de dientes (z) = 40



Angulo de presión ( ) = 20



Angulo de inclinación de la hélice ( ) medido al eje = 5º7106 = 5º42’22’’



Diámetro primitivo ( = ) =



Diámetro primitivo del Sin-fin ( = ) =



Diámetro exterior o periférico ( ) =



Altura del diente ( ) =



Paso normal ( ) =



Paso transversal ( ) =



Espacio vacío del diente ( ) =



Espacio lleno del diente ( ) =



Diámetro de fondo ( ) =



Diámetro de base ( ) =



Radio ( ) =



Radio ( ) =



Ángulo para determinar el espesor ( - ) ( ) = 92º,1090



Ancho ( ) =



, función ( )



Ancho ( ) =



, función ( )



Perfil evolvente del flanco norma DIN 3975-1



Diámetro



( )=



, medido con bolita de =



Material bronce foforoso GBZ 14 DIN 17210



Control de hélice y perfil según norma DIN 3975-2



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Cálculo de resistencia de engranajes helicoidales:



Dimensiones



Datos Principales



Pmax nmax T1

KA

T1max i i1ra



NL1



T1 T1max



KA



Z



x



da b



mn



a



Geometría del



αn



dentado



β



d



db df dNa ff fp



Unidades kW rpm Nm

Nm



Ecuación Utilizada Norma

DIN



APLICACIÓN 1,6L MQ200 (LXK)



Arbol secundario 02T.311.205.E VZB.023.976.E



Corona 02T.409.155.K VZB.023.608.C



74



5750



150



ver DIN3990-1 pag.55



1,5



225



4,1875



3,769230769



ver DIN3990-41 pag.15



2000000



Nm



565,3846154



Nm



848,0769231



Fatiga



Resistencia pie diente



0,65



0,9



16



67



0



-0,2356



mm



47,85



182,8



mm



27,6



25,5



mm



2,25



2,25



mm



111



111



°



21



21



°



32



32



mm



42,4504



177,7611



mm



38,6731



161,9436



mm



37,6



170,8



mm



49,24



181,84



µm



11



11



µm



10



11



Estatico 1



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Perfil del



hfP



mm



diente



δfP



mm



fpε



Calidad del



dentado



ffα



fhβ



σHlim



Material



σHlim S σFE σFES



Terminación superficial



Rz



µm µm N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2



Factor de utilización



KAH



tan αtI



αtI



inv αtwI



αtwI



tan βb



Geometría del dentado



βb



pt



pet



gα



εα εβ εy

Ft



Carga



Ftmax



nominal



Ft/b



Ftmax/b



2,4252



0,488



DIN 3962 teil 1 pag.3

plano



0,014 11



plano



28



28



DIN 3990 teil 41 pag.19



1500



1500



DIN 3990 teil 41



2400



2400



DIN 3990 teil 41



920



920



DIN 3990 teil 41



2300



2300



6



6



DIN 3990 teil 41 pag.15

DIN 3960

DIN 3990 teil 41



0,65



0,85



0,45264418 24,35360839 0,025414291

23,72615 0,569267132

29,652 8,335120971 7,593443964 7,805783112 1,027963484 1,911690128 2,939653612 26637,42228 39956,13342 1044,604795 1566,907193



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Zn



c´th



Constante elastica del



CR



dentado



CBS



c’



cy v



i



dm q



mred N



fpe eff



ffα eff



Factor



dinámico



Ca



m/s mm kg/mm

µm µm µm



Bp Bf Bk Cv1 Cv2 Cv3 Kv



fma



µm



Fβx



µm



Factor de



anchura



Fβy



µm



(flanco)



Factor de anchura (pie

diente)

Factores de diametro



KHβ h/b KFβ

KHα, KFα



fp VZB de corona xq es ma grande ff VZB de corona xq es ma grande

No tiene



24,98122237 104,6088687 17,53772803



1



1,082288



13,93700603



14,22930146



12,780909



4,1875



42,725



176,8



0



0



0,003064759



0,198423722



10,175



10,175



0



Fatiga



Resistencia pie diente



0,20885195 0,150837519



0,20885195 0,150837519



1



1



0,32



0,215937424



0,069582683 1,036016735 1,029847324



14



14



11,9



Fatiga



Resistencia pie diente



1,120356182 1,087444636



0,235294118



1,120356182 1,06710763



Estatico 0,135753767 0,135753767

1

1,028243277

Estatico 1,078822944 1,060546609



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Integración óptima de los motores en el mundo de la automatización Pasos para la selección del motor



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• 9.2.4 Estudio de exactitud • 9.2.5 Estudio estadistico de proceso • 9.2.6 Histograma de la recta de HENRY

Datos experimentales de compensación



9.2 ANEXO DE “DISEÑO DE UN SISTEMA INFORMÁTICO DE MEDICIÓN AUTOMÁTICA DE CARCASAS”

A continuación mostraremos en distintas imágenes las herramientas que fueron utilizadas en el diseño de un sistema informático de medición automática de carcasas que nos permitió el acceso a los conocimientos necesarios que tuvimos que acceder para encontrar la solución al problema planteado inicialmente.

• 9.2.1 Datos experimentales de compensación • 9.2.2 Estudio de repetibilidad protocolo ZEISS • 9.2.3 Estudio de repetitividad



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Estudio de repetibilidad protocolo ZEISS



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Estudio de repetitividad Estudio de exactitud



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Estudio estadístico de proceso

Histograma

Recta de HENRY Es conocida como recta de mejor ajuste



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10. BIBLIOGRAFIA

10.1 GENERAL

G. Niemann. Elementos de máquinas. Volumen I. Labor 1987 Shigley-Mischke. Diseño en ingeniería Mecánica. McGraw Hill, 1992 Calculo de una Variable – Trascendentes Tempranas. Author: James Stewart. Editorial: Apollo S.A. en Agosto del 2005 Cálculo de una Variable. Author: Thomas / Finney. Editorial: Pearson Addison Wesley Logman en 1998 Cálculo Diferencial e Integral. Author: Granville & Smith & Longley. Editorial: Offset S.A. en 1970 Directiva 2006/42/CE de parlamento europeo y del consejo, relativa a las máquinas, de 17 de mayo de 2006. Unión europea ISO 9001/2008. Sistemas de gestión de calidad. Requisitos. Manual Practico de Engranajes. Author: G. Henriot. Editorial: Marcombo en 1967 Mecanica Vectorial para Ingenieros – Dinamica. Author: Ferdinand P. Beer & E. Russell Johnston Jr & Wolliam E. Clausen. Editorial McGraw Hill de Mayo del 2005 Konstruktionselemente des Maschinenbaus 2. Author: Grundlagen von Maschinenelementen für Antriebsaufgaben. 2012 Microprocesadores – Arquitectura, programación y desarrollo de sistemas, Author: José M. Angulo. Editorial: Paraninfo Madrid en 1982 Metalltechnik. Zerpabtechnik Fachbildung. Europa Lehrmittel. Author: Armin Steinmüller. Norma UNE 66920 (España). Sistemas de gestión del diseño REAL DECRETO 1644/2008, de 10 de octubre, por el que se establecen las normas para la comercialización y puesta en servicio de las máquinas. Roloff/Matek Maschinenelemente: Normung, Berechnung, Gestaltung - Lehrbuch und Tabellenbuch, Gebundene Ausgabe – 29. August 2011 Sistemas de Control para Ingeniería. Author: Norman S. Nise Sistemas Realimentados de Control. Author: John J. D’azzo & Constantine H. Houpis UNE-EN 292 Seguridad en las máquinas. Principios básicos, principios generales para el diseño UNE-EN 1050. Seguridad de las máquinas. Principios para la evaluación del riesgo UNE 166.002: Gestión de la I+D+i: Requisitos del sistema de gestión de la I+D+i UNE 166.006: Gestión de la I+D+i: Vigilancia Tecnológica



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10.2 DISEÑO INDUSTRIAL/MECÁNICO

http://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/6837/07Jcb07de16.pdf;jsessionid=A4286 5F0B171A9AEC14D7CAFB626BEEE.tdx2?sequence=7 http://www.prodintec.es/catalogo/ficheros/aplicaciones/fichero\_8\_0636.pdf http://www.prodintec.es/catalogo/ficheros/aplicaciones/fichero\_44\_4441.pdf http://www.prodintec.es/catalogo/ficheros/aplicaciones/fichero\_16\_4747.pdf http://www.prodintec.es/catalogo/ficheros/aplicaciones/fichero\_15\_4333.pdf http://www.prodintec.es/catalogo/ficheros/aplicaciones/fichero\_15\_4333.pdf http://www.prodintec.es/catalogo/ficheros/aplicaciones/fichero\_13\_5034.pdf http://www.prodintec.es/prodintec/es/Home http://www.slideshare.net/betorossa/libro-manual-de-diseo-industrial http://www.mecon.gov.ar/sicym/plandise/Documentos/INFORME%20ENCUESTA%20MAQ..pdf http://www.oepm.es/pdf/ES/0000/000/02/11/27/ES-2112711\_B1.pdf

10.3 INGENIERÍA INVERSA

Catia de dassault systemes http://www.3ds.com/ http://www.3ds.com/products-services/catia/ Delcam copycad DELCAM COPYCAD http://www.delcam.com/news/press\_article.asp?releaseId=927 http://www.youtube.com/watch?v=ixDoKtSL2yw http://www.delcam.com/news/press\_article.asp?releaseId=927 Geomagic http://www.geomagic.com/ http://www.youtube.com/watch?v=0\_NB38m86aw&feature=youtu.be Materialise 3-matic http://www.materialise.com/ http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS/staticassets/partner/Materialise/3matic\_brochure.pdf http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS/staticassets/partner/Materialise/3matic\_brochure.pdf http://software.materialise.com/design--3-matic-STL Polyworks de innovmetric http://www.innovmetric.com/polyworks/3Dscanners/ home.aspx?lang=en Rapidform soredesign http://www.rapidform.com/products/xor/demonstrations/ http://www.youtube.com/watch?v=jEGs0P6LlUM http://www.rapidform.com/products/xor/overview/ http://www.youtube.com/watch?v=YCmUx4c7IVw



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10.4 INNOVACIÓN

http://www.volvospiritmagazine.com/edition/43/spanish/VCE\_VS43\_SPANISH\_web.pdf http://40innovadoresbbva.com/wp-content/uploads/00\_Innovadores\_BBVA\_OK.pdf

10.5 PLANOS

http://es.scribd.com/doc/15092941/Planos-y-Documentos-Tecnicos-Norma-PEPP1000006 http://www.hcenergia.com/recursos/doc/Colaboradores/Proveedores/Electricidad/ Ingenieria/897935212\_21200991613.pdf http://www.thinkproject.es/fileadmin/download/DrawMgmt\_Esp.pdf http://www.pemex.com/files/standards/especificaciones/01\_temas\_ generales/P.1.0000.06.PDF http://dibujo.uib.es/wp-content/uploads/2011/03/TEMA\_Normativa-1.pdf http://www2.iberdrola.es/diefi/928norm.nsf/eb45895cd950ad8cc1256848002f7485/28 bea310887085d9c125686b005a6c2a/$FILE/00-02-61(1-0)nw.pdf http://cef.uca.edu.sv/descargables/tesis\_descargables/construccion\_sistema\_karel.pdf http://contratos.ecopetrol.com.co/Anexos%20de%20Procesos/50023121/ANEXO%20 32%20INSTRUCTIVO%20PARA%20LA%20ELABORACION%20DE%20PLANOS.pdf http://www.sedeaida.org/archivos/EGyDAI\_Contenido.pdf

Otras referencias

https://www.cenam.mx/sm2010/info/carteles/sm2010-c11.pdf http://www.itesca.edu.mx/investigacion/foro/carp%20ponencias/28.pdf http://www.utp.edu.co/~gtorres/VARDOCS/Ingenieriainversa.pdf http://www.ingegraf.es/XVIII/PDF/Comunicacion17063.pdf http://www.redalyc.org/pdf/849/84925149023.pdf http://www.ehu.es/PDL/publicaciones/Paper%20Barcelona%20INGEGRAF2006.pdf http://www.upc.edu/euetib/xiicuieet/comunicaciones/din/comunicacions/180.pdf http://soluciones.ibermatica.com/vdoc/resource/filecenter/document/042-000023-000/0.1%20SolidWorks%202013 http://people.ischool.berkeley.edu/~pam/papers/l&e%20reveng3.pdf http://imaging.utk.edu/publications/papers/dissertation/Sherry\_PILOT.pdf http://www.iit.upcomillas.es/pfc/resumenes/50a372d18a4b8.pdf http://www.gom.com/fileadmin/user\_upload/industries/helicopter\_EN.pdf http://www.ph.utexas.edu/~igert/cs2.pdf http://www.weiroilandgas.com/pdf/Example%20Pump%20Reverse%20Engineering2.pdf http://rapidform.s3.amazonaws.com/3D\_Shape\_Engineering\_and\_Design\_Parameterization.pdf



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NOTASNOTAS



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