Modelado multicuerpo de la precisión de trabajo de un robot para operaciones de taladrado en células de fabricación flexible

Ferreras Higuero, Eugenio (2020). Modelado multicuerpo de la precisión de trabajo de un robot para operaciones de taladrado en células de fabricación flexible. Thesis (Doctoral), E.T.S.I. Industriales (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.63195.

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Title: Modelado multicuerpo de la precisión de trabajo de un robot para operaciones de taladrado en células de fabricación flexible
Author/s:
  • Ferreras Higuero, Eugenio
Contributor/s:
  • Vizán Idoipe, Antonio
  • García de Jalón de la Fuente, Francisco Javier
Item Type: Thesis (Doctoral)
Date: 2020
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería Mecánica
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Los robots industriales se utilizan tradicionalmente en las células de mecanizado para la alimentación de máquinas y la manipulación de piezas. Como no se espera que alcancen las precisiones de trabajo adecuadas, se ha descartado su uso en operaciones de mecanizado. En esta tesis se propone un método para calcular la precisión de trabajo en operaciones de taladrado con un robot industrial. Un análisis del error de trabajo describe qué elementos del proceso tienen un impacto en la precisión de trabajo, y sus contribuciones en la desviación de la posición y la incertidumbre. Se presenta un modelo general para el mecanizado, que proporciona pares y fuerzas de taladrado con gran precisión. Un modelo innovador para el robot ha sido desarrollado en base a un sistema multicuerpo que considera la deformación de las articulaciones. Se han llevado a cabo experimentos para validar los resultados, taladrando agujeros no pasantes en piezas de aluminio para automoción en una célula de producción de mecanizado. El modelo de robot muestra qué desviación de posición se logra y su incertidumbre, dependiendo de la configuración cinemática del robot y las fuerzas aplicadas. Esta metodología permite corregir la posición del robot y permite saber en qué áreas trabajar y predecir la precisión del mecanizado, consiguiendo un proceso más competitivo. ----------ABSTRACT---------- Industrial robots are traditionally used at machining cells for machine feeding and workpiece handling. As it is not expected that they achieve the appropriate working accuracies, their use in machining operations has been excluded. This thesis proposes a method to calculate the working accuracy in drilling operations with an industrial robot. An analysis of the working error describes which elements of the process have an impact in the working accuracy, and their contributions in the position deviation and uncertainty. A general model for machining is introduced, providing drilling torques and forces very precisely. An innovative model for the robot was developed based on multibody system that considers joints deformation. Experiments have been conducted to validate results, drilling non-through holes on aluminium automotive parts in a machining production cell. The robot model shows which position deviation is achieved and its uncertainty, depending on the kinematic configuration of the robot and applied forces. This methodology allows to correct the position of the robot and enables to know in which areas to work and predict the machining precision, getting a more competitive process.

Funding Projects

TypeCodeAcronymLeaderTitle
Government of SpainSIDIX92513X2017UnspecifiedUnspecifiedUnspecified

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Item ID: 63195
DC Identifier: http://oa.upm.es/63195/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:63195
DOI: 10.20868/UPM.thesis.63195
Deposited by: Archivo Digital UPM 2
Deposited on: 01 Sep 2020 06:41
Last Modified: 01 Sep 2020 06:41
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