Integració d'un robot industrial en una cel·la robotitzada i disseny del seu manipulador

Abstract

Aquest Treball de Fi de Grau consisteix en la substitució i posada en funcionament d’un robot industrial en una cel·la paletitzadora de la fàbrica que Schneider Electric té a Capellades. Aquest és un projecte real aplicat al món industrial els resultats del qual satisfan objectius acadèmics i professionals. La primera part del gruix del treball es centra en el disseny d’un manipulador per ser instal·lat al robot que permeti agafar i moure els objectes a paletitzar. Plantejat el disseny i seleccionats els components mecànics, elèctrics i pneumàtics, ha sigut necessari validar estructuralment la seva resistència mecànica en condicions normals de funcionament. La segona part la conforma la vessant més elèctrica i de programació, que engloba totes les accions que s’han hagut de realitzar a la cel·la robotitzada per tal que el robot pugui ser instal·lat i funcionar realitzant la tasca encomanada. El disseny de la nova instal·lació elèctrica i la programació del robot, de manera que pugui funcionar tenint una certa capacitat de decisió a partir de la informació proporcionada pels diferents sensors, són dos punts clau en aquest projecte. Els resultats d’aquest projecte suposen tenir una instal·lació més eficient, productiva, segura i moderna, que reuneix tots els estàndards de la fàbrica. Una instal·lació moderna fa que es redueixin el nombre d’intervencions de manteniment. Adoptant diverses mesures s’ha aconseguit millorar la seguretat de la cel·la i mitjançant la integració del nou robot i el nou manipulador, el temps de cicle s’ha vist reduït i per tant hi ha hagut un augment de la productivitat. Finalment amb el disseny d’un manipulador menys pesant i amb la selecció components pneumàtics d’última generació s’assoleix una millora de l’eficiència energètica.

This Final Research Project consists in the replacement and set up of an industrial robot in a pelletizing cell of Schneider’s Electric factory in Capellades. This is a real life project delivered for the business, with an outcome that fulfils both, academic and professional objectives. The first part of the project is focussed on the design of a manipulator which is to be installed in the robot, allowing it to pick and move the objects to be palletised. Once the design of the manipulator is set; and the mechanical, electrical and pneumatic components are selected; it has been necessary to assess its structural performance under the standard working conditions. The second part of the project targets the electrical and programming side of the implementation, which includes all the actions implemented to the robotised cell in order to enable the installation of the robot and allow its operation to deliver its task. The design of the new electrical installation and the programming of the robot are two key points of this project, as both give the robot decision making ability using the information the different sensors feed to it. As a result of this project, the facilities have become more efficient, productive, safe and modern while still fulfilling all industry standards. The modernisation of the installation has resulted in a drop of the number of required maintenance interventions. The safety of the cell has improved and by integrating the new robot and the new manipulator the cycle length has been reduced, consequently increasing the system’s productivity. Finally, with a lighter manipulator design and with the use of last generation pneumatic components, the energy efficiency has risen.