Proyecto: CORTE Y PALETIZADO DE LOSAS
ÍNDICE:
- OBJETIVO DEL PROYECTO.
- ALCANCE.
- PETICIONARIO.
- EMPLAZAMIENTO.
- REQUISITOS DE DISEÑO.
- SOLUCIÓN
- RESULTADO FINAL.
- ELEMENTOS EMPLEADOS.
- ELEMENTOS SISTEMA ROBÓTICO.
- OTROS ELEMENTOS.
- SISTEMAS DE SEGURIDAD.
- FUNCIONAMIENTO DE LA CELDA.
- SIMULACIÓN DE LA CELDA.
- PROGRAMA.
- ARCHIVOS DESCARGABLES.
1. OBJETIVO DEL PROYECTO:
El objetivo del siguiente proyecto es realizar el diseño y simulación de una celda robotizada destinada al corte y paletizado de losas de granito. Para ello, se ha empleado el programa de simulación KUKA SIM PRO 1.1.
La programación de los brazos robots objeto de este proyecto se realizará por aprendizaje mediante la opción de Teaching que ofrece el citado simulador.
El objetivo del siguiente proyecto es realizar el diseño y simulación de una celda robotizada destinada al corte y paletizado de losas de granito. Para ello, se ha empleado el programa de simulación KUKA SIM PRO 1.1.
La programación de los brazos robots objeto de este proyecto se realizará por aprendizaje mediante la opción de Teaching que ofrece el citado simulador.
2. ALCANCE:
La
presente documentación sólo es válida para la celda robotizada objeto del
proyecto.
3. PETICIONARIO:
3. PETICIONARIO:
El peticionario
del presente proyecto es CAPIE SL. con domicilio fiscal en C/ Amberes nº 25.
4. EMPLAZAMIENTO:
La
instalación del presente proyecto se encuentra situada en el Polígono
Industrial de los Pinos, Cáceres Provincia de Extremadura parcela nº8.
5. REQUISITOS DEL DISEÑO:
El cliente que ha solicitado el proyecto, pretende
modernizar sus instalaciones dedicadas al corte y paletizado de losas de
granito de 60Kg para lograr una mayor producción y flexibilidad a la hora de
ejecutar el corte de la piedra y su apilado en los pallets.
Además también se pide que el proceso se pueda adaptar en
un futuro a losas de distintas formas y tamaños.
6. SOLUCIÓN:
Desde un principio se consideró que la solución a adoptar estaría basada en la
utilización de robots industriales, pero faltaba por determinar el tipo de
robot a emplear y sus características.
7. RESULTADO FINAL:
Se ha optado por resolver la aplicación mediante robots KR 140 L100 de la
marca KUKA resolviendo así los requisitos impuestos por el cliente.
Rapidez:
El robot ejecuta su tarea a altas velocidades, cortando y paletizando una
gran cantidad de unidades por hora y aumentando por lo tanto la productividad
de la empresa.
Flexibilidad:
El robot KR140 L100 permite manejar pesos de hasta 100 Kg
por lo que se resuelve así el requisito de procesar piedras de diversos tamaños.
Además es posible cambiar las condiciones de corte y paletizado de forma
sencilla mediante la selección de diferentes programas guardados en la unidad
de control a través del KUKA SmartPad.
8. ELEMENTOS EMPLEADOS:
8.1 Sistema robótico:
Manipulador: es la unidad que se desplaza y
ejecuta movimientos. Está provisto de varias articulaciones que le da al robot
diferentes alternativas de movilidad, para que el extremo final del brazo pueda
llegar a los puntos programados. En este
caso el Robot es un KR140 L100 con seis articulaciones.
Características técnicas:
Herramienta final: es el actuador final adjunto
a la muñeca del Robot. En este caso posee dos partes. Una ventosa encargada de
coger y mover la piedra mediante efecto Venturi, y un disco encargado de
realizar el corte a las diferentes losas.
Unidad de control KRC4: Se trata del "cerebro" del
robot, el órgano de tratamiento de la información. Es el responsable de
determinar los movimientos precisos de cada parte del mecanismo para que el
elemento terminal pueda ser movido a la posición y orientación requeridas en el
espacio.
KUKA smartPad: Dos programadoras unidades manuales de
programación KUKA SmartPad: Es una pantalla táctil que contiene todas las
funciones necesarias para el manejo y la programación del sistema robótico
8.2 Otros elementos:
Autómata beckhoff EK1100: con dos módulos, uno de entradas digitales EL 1018 y otro de salidas digitales EL 2008. En este caso el autómata es el encargado de gestionar el movimiento de la cinta que transporta las piedras. Además controla las señales de los diferentes detectores de la celda y le indica al Robot el momento en el que está disponible una piedra para procesar.
PC industrial: en este caso el PC sirve como CPU para el
autómata Beckhoff y además ejecuta el SCADA que le permite al operario
controlar la celda.
Cinta transportadora: Se
encarga de transportar las piedras y ponerlas a disposición del robot para su
procesado.
Palletes: Las
piedras se colocarán sobre Pallets de 1200 x 800 mm.
8.3 Elementos de seguridad:
Barreras
materiales: Este tipo de protección está constituido por un cerramiento mediante
vallas o guardas. Su altura y distancia deben ser adecuadas para que una
persona no pueda acceder al punto de peligro. Si esta seguridad es violada, se
activarán otros tipos de seguridad que pararán la instalación.
Interruptor de seguridad con
dispositivo de bloqueo: elementos con enclavamiento electromagnético. Disponen
de un electroimán que bloquea el pestillo una vez que está en posición de
seguridad, siendo necesaria una fuerza de 200 a 250 daN para extraerlo.
En la puerta se habilitará una
petición de acceso, de tal forma que, cuando el operario decida acceder a la
zona protegida deberá solicitar permiso mediante un pulsador. Realizado esto se
producirá la apertura de la misma, una vez hayan parado todos los equipos y se
rearmará los sistemas de seguridad sólo desde este acceso. Además se colocará
en el interior de la celda una seta de emergencia que permita abrir la puerta
en el caso de que una persona quede encerrada.
Seta
de emergencia: es el elemento encargado de parar toda la instalación en el caso
de que se produzca alguna anomalía en el funcionamiento normal de la
instalación.
Barrera fotoeléctrica de seguridad: Son
dispositivos cuya función de detección se realizará mediante elementos
optoelectrónicos emisores y receptores dispuestos de tal manera que generan una cortina de
radiaciones ópticas y que detectan la interrupción de estas por un objeto
opaco.
Baliza de señalización: es una
señalización que indica mediante luces de diferentes colores si el proceso está
en marcha, parado o si se ha pulsado la seta de emergencia.
9.FUNCIONAMIENTO DE LA CELDA:
Las losas de piedra de granito
son transportadas por la cinta transportadora.
Al llegar al final de la cinta,
un detector da la orden de pararla y le indica a los robots que pueden empezar
a procesar las piedras.
Cada uno de los robots irá a coger su respectiva piedra por
medio de una ventosa y la transportara hasta la estación de centrado.
Una vez allí, los robots sueltan
la piedra y esperan hasta que esta esté centrada para proceder al corte de la
misma.
Realizado el corte, se vuelve a
coger la piedra para proceder a su paletizado.
Una vez que los pallets estén
completos se detendrá el proceso y una señalización acústica y luminosa les
indicará a los operarios que pueden realizar la retirada de los pallets
mediante una carretilla elevadora.
Una vez que se colocan los
pallets vacíos de nuevo, se volverá a iniciar el proceso mediante un pulsador.
10. SIMULACIÓN DE LA CELDA
11. PROGRAMA
12. ARCHIVOS DESCARGABLES
ProyectoKUKASIM1.vcm (Descargable para KUKASIMPRO 1.1)
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