Prototipo de brazo neumático para proceso de fabricación de la rueda libre de un alternador

Abstract

RESUMEN: En este trabajo de fin de grado se ha desarrollo de un prototipo de brazo neumático de una línea de fabricación para montaje de la rueda libre de un alternador. El problema inicial planteado es la necesidad de revisar el mecanizado de la pieza. Para ello, el brazo debe cumplir la función de recoger la rueda libre del alternador, comprobar su mecanizado y en función de que este sea o no adecuado, devolver la pieza a la línea de fabricación o seleccionarla para su reprocesamiento. El diseño se ha enfocado principalmente en el estudio neumático, modulado y programación de un Arduino que controla el proceso. En esta memoria se ha realizado previamente un capítulo teórico sobre neumática, electroneumática y Arduino para, en los capítulos posteriores, centrarnos en la resolución del prototipo. A partir del tercer capítulo de esta memoria se inicia el diseño del prototipo, empezando por la explicación de la secuencia que debe de seguir el brazo para el trabajo a realizar y enseñándose el diseño mecánico que se ha hecho del mismo. En la parte de neumática, se ha hecho una solución de un circuito neumático y otra para el electroneumático. El circuito neumático mediante el método paso a paso que, aunque no sería nuestra solución real, nos sirve como introducción para la explicación del proceso y para aplicar los conceptos que he adquirido durante el estudio y escritura del capítulo teórico. En el capítulo de la resolución Arduino se muestra y explica el código realizado para la resolución del trabajo planteado y las características de la placa Mega elegida para nuestro proyecto. En esta parte de la memoria se ha añadido la explicación del conexionado del Arduino y la impresión de la PCB solución de nuestro trabajo. Por último, se ha realizado un presupuesto del proyecto, dividido en partidas según los componentes y teniendo en cuenta el beneficio industrial y los gastos generales. Dentro de estos apartados principales, se han ido resolviendo otros problemas que han ido surgiendo durante la resolución del diseño o en su planteamiento. Algunos de estos problemas han sido: el diseño de una pieza para adaptar la recogida de la pieza, el sensor de detección de inicio de la secuencia o la diferencia de potencial de operación del Arduino y de las electroválvulas. En los anexos se pueden encontrar los planos acotados del diseño mecánico realizado, información técnica y tablas de datos de componentes neumáticos o electrónicos y el código de Arduino programado para el proyecto.

ABSTRACT: In this final degree project, I have developed a pneumatic arm prototype from a manufacturing line for the mounting of the free wheel of an alternator. The initial challenge raised is the need to review the machining of the prototype. For this, the arm must comply the labour of collecting the free wheel of the alternator, check the machining and, depending on whether it is correct or not, return the piece to the original manufacturing line or select It for reprocessing respectively. The design has been centered on the pneumatic study, modelling and programming of an Arduino that controls the process. In this memoir, a chapter is dedicated to the theory behind pneumatics, electro pneumatics and Arduino so that we can focus on the resolution of the prototype. From the third chapter, the design of the prototype commences, starting with the explanation of the sequence that the arm must follow for the process and showing its mechanical design. In the pneumatics part, resolutions to the pneumatic circuit and to the electropneumatic circuit have been done. The first resolution through a step-by-step method that, although It is not our real solution, It helps us as instructions for the explanation of the process and to apply the concepts acquired during the studying and scripting of the theorical chapter. In the chapter dedicated to the resolution of the Arduino, the coding for the solving of the proposed work and the characteristics of the Mega plate chosen for the project are exposed. In this part of the memoir, the explanation of the connection of the Arduino and the printing of the PCB have been added. Lastly, we have the budget, divided depending on components and considering industrial profits and general expenses. Inside these main sections, resolutions to problems that unexpectedly arised throughout the resolution of the design were done. Some of these problems were: the design of a part to adapt the picking of the piece, a sensor to detect the beginning of the sequence or the difference in the potential of operation between the Arduino and the solenoid valves. In the annex you can find the dimensioned blueprints of the mechanical design, technical information and data tables of the pneumatic or electronical components, and the coding of the Arduino programmed for the project.