Manipulador industrial con sistema digital para levantamiento de cargas para la empresa P&R Neumática

Abstract

Este proyecto se enfoca en el diseño de un brazo mecánico con un cilindro neumático controlado por un PLC que ayuda al usuario a levantar un peso que va desde 0,00 Kilogramos a 100,00 kilogramos, se trata de una parte mecánica sólida que cumpla con los estándares de seguridad necesarios para laborar en la industria y mejore la ergonomía para sus empleados, otra parte electrónica que se compone básicamente de un PLC en el que se programó una interfaz amigable con el usuario que manipulará el brazo mecánico y finalmente una parte neumática que se compone de un cilindro de simple efecto, esta parte tiene como objetivo contrarrestar el peso que el usuario quiere levantar con el brazo mecánico. Para el diseño del brazo se utilizan software de CAD como inventor, Fusión 360 o SolidWorks en los que se realiza el diseño mecánico estructural y el modelado de cada componente, se realizará la simulación del brazo y también los análisis necesarios del mecanismo. Se definirá el proceso para realizar el diseño de la estructura del brazo mecánico, lo primero es la elaboración y ensamble de cada pieza en un software de CAD para posteriormente ser analizado, se realizarán los cálculos mecánicos necesarios para comprobar que la estructura sea confiable y que no falle durante su uso, luego se validarán los cálculos realizados anteriormente, con ayuda de un análisis estructural realizado en el software seleccionado, para la aprobación del diseño. Se seleccionarán los elementos y materiales más adecuados para la elaboración del diseño, de tal manera que se logren disminuir costos de fabricación. Se elaborará la programación del PLC que será el encargado de enviar una señal a una válvula proporcional que se encargará de regular la presión del cilindro neumático.

This project focuses on the design of a mechanical arm with a pneumatic cylinder controlled by a PLC that helps the user to lift a weight ranging from 0.00 Kilograms to 100.00 kilograms, it is a solid mechanical part that complies with the safety standards necessary to work in the industry and improve ergonomics for your employees, another electronic part that is basically composed of a PLC in which a user-friendly interface was programmed that will manipulate the mechanical arm and finally a pneumatic part that It is made up of a single-acting cylinder, this part aims to counteract the weight that the user wants to lift with the mechanical arm. For the design of the arm, CAD software such as inventor, Fusion 360 or SolidWorks are used, in which the structural mechanical design and modeling of each component is carried out, the arm simulation is carried out and the necessary analysis of the mechanism. The process to design the structure of the mechanical arm will be defined, the first thing is the elaboration and assembly of each piece in a CAD software to later be analyzed, the necessary mechanical calculations will be carried out to verify that the structure is reliable and that do not fail during use, then the calculations made previously will be validated, with the help of a structural analysis carried out in the selected software, for the approval of the design. The most suitable elements and materials will be selected for the elaboration of the design, in such a way as to reduce manufacturing costs. The programming of the PLC that will oversee sending a signal to a proportional valve that will oversee regulating the pressure of the pneumatic cylinder will be elaborated.