Sistema de generación de trayectorias para una celda de paletizado cartesiana desarrollada por Odecopack SAS
En el marco de este proyecto, se ha llevado a cabo el desarrollo de un sistema de control para la generación de trayectorias en una celda de paletizado cartesiana con una cinemática Core-XY diseñada y construida por Odecopack SAS. Dicho sistema se ha configurado utilizando dispositivos de control y...
- Autores:
-
Cortes Ramirez, Juan Sebastian
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad Autónoma de Occidente
- Repositorio:
- RED: Repositorio Educativo Digital UAO
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:red.uao.edu.co:10614/14980
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10614/14980
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- Palabra clave:
- Ingeniería Mecatrónica
Robótica
Robots - Movimiento
Robotics
Robots - Motion
Core-XY
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Toolpath generation
Generación de trayectorias
Celda de paletizado
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- openAccess
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Generación de trayectorias Celda de paletizado |
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En el marco de este proyecto, se ha llevado a cabo el desarrollo de un sistema de control para la generación de trayectorias en una celda de paletizado cartesiana con una cinemática Core-XY diseñada y construida por Odecopack SAS. Dicho sistema se ha configurado utilizando dispositivos de control y potencia suministrados por la marca Allen Bradley, como el PLC Compact GuardLogix 5380 y los Servovariadores Kinetix 5300. Un requerimiento fundamental planteado por el cliente, en el contexto de este proyecto, fue la incorporación de dispositivos Allen Bradley en la celda de paletizado mencionada. Esta demanda, siendo la primera vez que se presentaba en Odecopack, representó un desafío en términos de implementación, dado que no se habían realizado proyectos similares con dispositivos de esta marca previamente en esta organización. Por consiguiente, fue necesario crear desde cero el código de control utilizando el entorno de desarrollo Studio 5000 de Rockwell Automation, incorporar funcionalidades existentes en celdas de paletizado previamente comercializadas por Odecopack, así como también introducir mejoras adicionales en el sistema. Durante el proceso de desarrollo, se siguieron los estándares internacionales como el ISA-88 para la programación y la interacción hombre-máquina, y se aprovechó al máximo las funcionalidades del entorno Allen Bradley, utilizando el protocolo ETHERNET/IP común en la mayoría de sus dispositivos. Se describió cómo se realizó la configuración de la red. Además, se emplearon los bloques de función de la sección de Motion, como el MCT (Motion Coordinate Transform), para realizar transformaciones de coordenadas y, por lo tanto, usar otros bloques como el MAJ (Motion Axis Jog) y el MCLM (Motion Coordinate Linear Movement) para realizar movimientos precisos dentro del espacio de trabajo sin necesidad de calcular el desplazamiento de cada motor con la ecuación de cinemática inversa, lo que simplifica y agiliza la programación de las trayectorias. También se añadió una conexión (Merge) entre los movimientos que debía realizar el robot a lo largo de la trayectoria, lo que suaviza el movimiento y aumenta la eficiencia tanto energética como tiempo por ciclo. El resultado fue un sistema que permite generar movimientos cartesianos suaves en XY sin ningún paso intermedio entre el establecimiento de la posición en valores de los ejes XY y el bloque de instrucción de movimiento, ya sea MCLM o MAJ, además, de una máquina que toma como base tanto en la programación como en la operación un estándar internacional como el ISA-88. Esto en conjunto aumenta la cadencia del paletizado, mejora la legibilidad del código y la operación de la máquina. |
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Cortés Ramírez, J. S. (2023). Sistema de generación de trayectorias para una celda de paletizado cartesiana desarrollada por Odecopack SAS. (Pasantía institucional). Universidad Autónoma de Occidente. Cali. Colombia. https://red.uao.edu.co/handle/10614/14980 |
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[1] Deloitte. "¿Qué es la Industria 4.0?". Deloitte Spain. [En línea]. Disponible en: https://www2.deloitte.com/es/es/pages/manufacturing/articles/que-es-la-industria4.0.html (accedido el 31 de mayo de 2022). [2] A. Ollero Baturone. "Robótica: Manipuladores y Robots Móviles". Google Books. https://books.google.es/books?id=TtMfuy6FNCcC&lpg=PR15&dq=ROBOTICA&lr&hl=es&pg=PR8#v=onepage&q&f=false accedido el 15 de agosto de 2022). [3] BricoGeek. "Cómo funciona el sistema movimiento cinemático CoreXY | BricoGeek.com". Blog BricoGeek.com. [En línea]. Disponible en: https://blog.bricogeek.com/noticias/tecnologia/como-funciona-el-sistemamovimiento-cinematico-corexy/ (accedido el 20 de junio de 2022). [4] Odecopack. "Odecopack - Equipos Odecopack". Odecopack - Inicio. [En línea]. Disponible en: https://www.odecopack.com/soluciones/solucion/equiposodecopack/ (accedido el 12 de agosto de 2022). [5] FANUC. "FANUC M-710iC/50H Robot | Medium Payload Robot | FANUC America". fanucamerica. [En línea]. 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Esta demanda, siendo la primera vez que se presentaba en Odecopack, representó un desafío en términos de implementación, dado que no se habían realizado proyectos similares con dispositivos de esta marca previamente en esta organización. Por consiguiente, fue necesario crear desde cero el código de control utilizando el entorno de desarrollo Studio 5000 de Rockwell Automation, incorporar funcionalidades existentes en celdas de paletizado previamente comercializadas por Odecopack, así como también introducir mejoras adicionales en el sistema. Durante el proceso de desarrollo, se siguieron los estándares internacionales como el ISA-88 para la programación y la interacción hombre-máquina, y se aprovechó al máximo las funcionalidades del entorno Allen Bradley, utilizando el protocolo ETHERNET/IP común en la mayoría de sus dispositivos. Se describió cómo se realizó la configuración de la red. Además, se emplearon los bloques de función de la sección de Motion, como el MCT (Motion Coordinate Transform), para realizar transformaciones de coordenadas y, por lo tanto, usar otros bloques como el MAJ (Motion Axis Jog) y el MCLM (Motion Coordinate Linear Movement) para realizar movimientos precisos dentro del espacio de trabajo sin necesidad de calcular el desplazamiento de cada motor con la ecuación de cinemática inversa, lo que simplifica y agiliza la programación de las trayectorias. También se añadió una conexión (Merge) entre los movimientos que debía realizar el robot a lo largo de la trayectoria, lo que suaviza el movimiento y aumenta la eficiencia tanto energética como tiempo por ciclo. El resultado fue un sistema que permite generar movimientos cartesianos suaves en XY sin ningún paso intermedio entre el establecimiento de la posición en valores de los ejes XY y el bloque de instrucción de movimiento, ya sea MCLM o MAJ, además, de una máquina que toma como base tanto en la programación como en la operación un estándar internacional como el ISA-88. Esto en conjunto aumenta la cadencia del paletizado, mejora la legibilidad del código y la operación de la máquina.In this project, the development of a control system for the generation of trajectories in a Cartesian palletizing cell with a Core-XY kinematics designed and built by Odecopack SAS has been carried out. Said system has been configured using control and power devices supplied by Allen Bradley, such as the Compact GuardLogix 5380 PLC and the Kinetix 5300 Servo Drives. A fundamental requirement raised by the client, in the context of this project, was the incorporation of Allen Bradley devices in the aforementioned palletizing cell. This demand, being the first time that it was presented at Odecopack, represented a challenge in terms of implementation, since similar projects with devices of this brand had not previously been carried out in this organization. Consequently, it was necessary to create the control code from scratch using Rockwell Automation's Studio 5000 development environment, incorporate existing functionalities in palletizing cells previously marketed by Odecopack, as well as introduce additional improvements to the system. During the development process, international standards such as ISA-88 for programming and human-machine interaction were followed, and the functionalities of the Allen Bradley environment were fully exploited, using the common ETHERNET/IP protocol in most of its devices. It was described how the network configuration was done. In addition, the function blocks of the Motion section, such as the MCT (Motion Coordinate Transform), were used to perform coordinate transformations and, therefore, use other blocks such as the MAJ (Motion Axis Jog) and the MCLM (Motion Coordinate Linear Movement) to perform precise movements within the work space without the need to calculate the displacement of each motor with the inverse kinematics equation, which simplifies and speeds up the programming of trajectories. A connection (Merge) was also added between the movements that the robot had to make along the trajectory, which smoothes the movement and increases both energy efficiency and time per cycle. The result was a system that allows to generate smooth Cartesian movements in XY without any intermediate step between the establishment of the position in values of the XY axes and the movement instruction block, either MCLM or MAJ, in addition, of a machine that takes as a basis for both programming and operation, an international standard such as ISA-88. This together increases the rate of palletizing, improves the readability of the code and the operation of the machinePasantía institucional (Ingeniero Mecatrónico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2023PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a)95 páginasapplication/pdfspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería MecatrónicaFacultad de IngenieríaCaliDerechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2023https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Ingeniería MecatrónicaRobóticaRobots - MovimientoRoboticsRobots - MotionCore-XYAllen BradleyToolpath generationGeneración de trayectoriasCelda de paletizadoSistema de generación de trayectorias para una celda de paletizado cartesiana desarrollada por Odecopack SASTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_71e4c1898caa6e32Cortés Ramírez, J. S. (2023). Sistema de generación de trayectorias para una celda de paletizado cartesiana desarrollada por Odecopack SAS. (Pasantía institucional). Universidad Autónoma de Occidente. Cali. Colombia. https://red.uao.edu.co/handle/10614/14980[1] Deloitte. "¿Qué es la Industria 4.0?". Deloitte Spain. [En línea]. Disponible en: https://www2.deloitte.com/es/es/pages/manufacturing/articles/que-es-la-industria4.0.html (accedido el 31 de mayo de 2022).[2] A. Ollero Baturone. "Robótica: Manipuladores y Robots Móviles". Google Books. https://books.google.es/books?id=TtMfuy6FNCcC&lpg=PR15&dq=ROBOTICA&lr&hl=es&pg=PR8#v=onepage&q&f=false accedido el 15 de agosto de 2022).[3] BricoGeek. "Cómo funciona el sistema movimiento cinemático CoreXY | BricoGeek.com". Blog BricoGeek.com. [En línea]. Disponible en: https://blog.bricogeek.com/noticias/tecnologia/como-funciona-el-sistemamovimiento-cinematico-corexy/ (accedido el 20 de junio de 2022).[4] Odecopack. "Odecopack - Equipos Odecopack". 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