Consultoría de ingeniería para un pedestal de brazo robótico
Sobre el proyecto
El proyecto se basa en una sinergia entre la ingeniería mecánica y la ingeniería estructural, con el brazo robótico cinemático superior diseñado, analizado y verificado por un grupo de ingenieros mecánicos. El ingeniero principal, Jakub Čech, está a cargo del equipo de acero, donde otros cinco ingenieros estructurales realizaron los cálculos.
Un brazo robótico es un tipo de brazo mecánico, generalmente programable, con funciones similares a las de un brazo humano. El brazo puede ser la suma total del mecanismo o puede ser parte de un robot más complejo. Los eslabones de dicho manipulador están conectados por juntas, que permiten movimiento rotacional (como en un robot articulado) o desplazamiento traslacional (lineal).
Figura ilustrativa: conjunto de ruedas para trenes y la cinemática detrás del movimiento del brazo robótico
Pedestal de acero & IDEA StatiCa
La parte mecánica del modelo debe fijarse a un pedestal rígido para minimizar la deformación y garantizar una manipulación correcta durante el montaje. Esto lleva a la necesidad de un diseño, análisis y verificación normativa precisos. Todos los componentes que juntos forman el soporte de las partes mecánicas, como placas, tornillos y soldaduras, garantizan la rigidez espacial de la subestructura y la necesidad de ser analizados con precisión.
Un plano del pedestal para el brazo robótico
Debido a su manipulación (recogida/depósito) de mercancías, piezas, paquetes, etc., las fuerzas cambian con el tiempo. Las fuerzas centrífugas/de inercia también fueron incluidas, además de las fuerzas estáticas. Estas fuerzas dependen estrictamente de la velocidad angular del movimiento. El diseño y la verificación normativa del pedestal consideran las combinaciones críticas de fuerzas. Las fuerzas se derivan de una simulación de dinámica de cuerpos rígidos.
El modelo está ensamblado a partir de una placa base anclada a un bloque de hormigón. La caja del pedestal con aberturas está rigidizada mediante rigidizadores soldados. El modelo garantiza la estabilidad y rigidez espacial. La complejidad del modelo de anclaje puede apreciarse tanto en una vista sólida como en una vista transparente.
Vistas sólida y transparente del modelo y cada uno de sus componentes
Gracias a las técnicas avanzadas de modelado y al potente motor de cálculo de IDEA StatiCa Connection, analizamos la tensión-deformación del modelo mediante análisis no lineal material.
Resultados y verificación normativa
El diseño y la verificación normativa cumplen todos los requisitos del Eurocódigo.
Utilización de cada componente y tensión de Von Mises
Escalado de la deformación y las fuerzas en los anclajes
Tensión en las soldaduras y la primera forma de pandeo
Conclusión
IDEA StatiCa, en estrecha colaboración con BKB Metal, entregó el modelo con una descripción detallada del enfoque de modelado y sus resultados anotados. La Consultoría de Ingeniería de IDEA StatiCa proporciona la experiencia y orientación necesarias a las empresas en proyectos de ingeniería y asesora a sus clientes sobre la mejor manera de satisfacer sus demandas de diseño y construcción.
El complejo pedestal transfiere todas las combinaciones críticas y cumple los criterios según el Eurocódigo. El modelo ha sido sometido a un análisis de tensión-deformación y pandeo para validar todos los aspectos del diseño. La aplicación IDEA StatiCa Connection también ofrece un gran potencial para el campo de la ingeniería mecánica, donde puede servir como software para el diseño y la verificación normativa de pedestales para brazos robóticos mecánicos.
Los comentarios de Jakub Čech y su equipo han sido extremadamente positivos. Esto ha resultado en que tanto BKB Metal como IDEA StatiCa estén satisfechos con el resultado.
Para obtener más información sobre la Consultoría de Ingeniería de IDEA StatiCa, póngase en contacto con su distribuidor local o con la oficina regional de IDEA StatiCa.
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