Generación de trayectorias en un robot industrial Kuka mediante el software SprutCAM para obtener cordones de soldadura MAG de alta calidad aplicables en la producción de carrocerías en la ciudad de Trujillo
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Date
2023-07
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
Ronald David Aponte Arro; Mg. Ing. Alva Alcántara, Josmell Henry. Generación de
trayectorias en un robot industrial Kuka mediante el software SprutCAM para
obtener cordones de soldadura MAG de alta calidad aplicables en la producción de
carrocerías en la ciudad de Trujillo. Tesis para optar el título de Ingeniero Mecatrónico,
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Trujillo.
Dentro de la industria manufacturera, la fabricación de carrocerías para distintos tipos de
vehículos requiere un trabajo muy especializado y de estricto procedimiento, debido a que
debe cumplir normativas de fabricación, uso y tiempo de vida del producto. El recurso
humano es esencial para el cumplimiento de dichos trabajos en este sector industrial, pero,
el tiempo de exposición excesivo a numerosas horas de trabajo continuo, hace que los
operarios sean propensos al cansancio y/o fatiga, por lo tanto, se generan tiempos muertos
en líneas de producción muy competitivas, debido a que las características, normativas de
fabricación y calidad del producto deben mantenerse siempre. En este trabajo se presenta la
generación de trayectorias en un robot industrial Kuka mediante el software SprutCAM para
obtener cordones de soldadura MAG de alta calidad. Primero, se identifican los parámetros
que determinan un cordón de soldadura MAG, entre ellos los más importantes que influyan
notoriamente en su calidad. Segundo, se desarrollan trayectorias robóticas en el entorno de
SprutCAM que contengan dichos parámetros, de esta manera definir un cordón de soldadura
de calidad alta. Tercero, se simulan las trayectorias robóticas en el entorno del software y se
evalúa con el cálculo de la mismas para establecer un comparativo que sustente la mejora de
las trayectorias con el uso del software, donde los parámetros que afectan directamente a la
variable independiente son evaluados junto con el análisis matemático velocidad (0.001m/s),
ángulo de ataque (45º) y distancia de la boquilla al material de soldeo (20mm). Cuarto, se
valida experimentalmente en un entorno real las trayectorias obtenidas por el software
SprutCAM en un robot Kuka, para la obtención de cordones de soldadura MAG. Finalmente,
la calidad de dichos cordones es comprobada por ensayos no destructivos para una mejor
visión y contraste de los resultados obtenidos tanto en el entorno virtual como el real, debido
a que, en la industria metalmecánica global, la calidad juega un rol muy importante.
Description
Ronald David Aponte Arro; Mg. Ing. Alva Alcantara, Josmell Henry. Generation of
trajectories in a Kuka industrial robot using the SprutCAM software to obtain high
quality MAG welding seams applicable in the production of bodywork in the city of
Trujillo. Thesis to opt for the title of Mechatronics Engineer, Faculty of Engineering,
National University of Trujillo.
Within the manufacturing industry, the manufacture of bodies for different types of vehicles
requires highly specialized work and a strict procedure, since it must comply with the
standards of manufacture, use and life time of the product. The human resource is essential
for the fulfillment of said works in this industrial sector, but, the excessive exposure time to
numerous hours of continuous work, makes the operators likely to fatigue and/or fatigue,
therefore, deaths are generated. in very competitive production lines, due to the fact that the
characteristics, manufacturing regulations and quality of the product must always be
maintained. This paper presents the generation of trajectories in a Kuka industrial robot using
the SprutCAM software to obtain high-quality MAG weld beads. First, the parameters that
determine a MAG weld bead are identified, including the most important ones that have a
significant influence on its quality. Second, robotic paths are developed in the SprutCAM
environment that contain these parameters, thus defining a high-quality weld bead. Third,
the robotic trajectories are simulated in the software environment and evaluated with the
calculation of the same to establish a comparison that supports the improvement of the
trajectories with the use of the software, where the parameters that directly affect the
independent variable are evaluated. together with the mathematical analysis speed
(0.001m/s), angle of attack (45º) and distance from the nozzle to the welding material
(20mm). Fourth, the trajectories obtained by the SprutCAM software in a Kuka robot are
experimentally validated in a real environment, to obtain MAG weld beads. Finally, the
quality of these cords is verified by non-destructive tests for a better vision and contrast of
the results obtained both in the virtual and real environment, since, in the global metalmechanic industry, quality plays a very important role
Keywords
Generación de trayectorias en un robot industrial Kuka