Análisis del Espacio de Trabajo y Rigidez de un Robot Paralelo de Impresión 3D Con un Efector Final Retráctil de Tipo Viga
Autores: Jung, Jinwoo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Análisis del Espacio de Trabajo y Rigidez de un Robot Paralelo de Impresión 3D Con un Efector Final Retráctil de Tipo Viga
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Impresión 3D
Construcción
Cdpr
Vibraciones
Espacio de trabajo
Rigidez
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La impresión 3D es una tecnología ampliamente utilizada que se ha aplicado recientemente en la construcción para reducir significativamente el tiempo de construcción. Una impresora 3D grande a menudo utiliza un robot cartesiano tradicional con problemas inherentes, como errores de posición y vibraciones de la boquilla de impresión, debido a la larga y pesada viga horizontal que la sostiene y a la gran cantidad de energía necesaria para accionar la pesada viga. Un robot paralelo accionado por cables (CDPR) puede ser un buen sistema alternativo para reducir las vibraciones y la energía necesaria, ya que los cables ligeros del robot pueden manipular la boquilla de impresión. Sin embargo, un CDPR de impresión 3D grande debe ser diseñado cuidadosamente para maximizar el espacio de trabajo y evitar la interferencia de los cables. También necesita ser lo suficientemente rígido para rechazar adecuadamente las perturbaciones del entorno. Se sugiere un CDPR con un efector final tipo viga retráctil con cables a través de poleas guía en un solo plano para evitar la interferencia de los cables mientras se maximiza el espacio de trabajo. Se analizaron los efectos de usar el efector final retráctil en el espacio de trabajo en relación con los cambios en la ubicación de los puntos de conexión de los cables. Se realizó un análisis de rigidez estática para examinar las frecuencias naturales, y se ajustaron los parámetros geométricos del efector final para mejorar las frecuencias naturales más bajas. Los resultados de la simulación muestran que un efector final tipo viga retráctil puede expandir efectivamente el espacio de trabajo factible para la herramienta.
Descripción
La impresión 3D es una tecnología ampliamente utilizada que se ha aplicado recientemente en la construcción para reducir significativamente el tiempo de construcción. Una impresora 3D grande a menudo utiliza un robot cartesiano tradicional con problemas inherentes, como errores de posición y vibraciones de la boquilla de impresión, debido a la larga y pesada viga horizontal que la sostiene y a la gran cantidad de energía necesaria para accionar la pesada viga. Un robot paralelo accionado por cables (CDPR) puede ser un buen sistema alternativo para reducir las vibraciones y la energía necesaria, ya que los cables ligeros del robot pueden manipular la boquilla de impresión. Sin embargo, un CDPR de impresión 3D grande debe ser diseñado cuidadosamente para maximizar el espacio de trabajo y evitar la interferencia de los cables. También necesita ser lo suficientemente rígido para rechazar adecuadamente las perturbaciones del entorno. Se sugiere un CDPR con un efector final tipo viga retráctil con cables a través de poleas guía en un solo plano para evitar la interferencia de los cables mientras se maximiza el espacio de trabajo. Se analizaron los efectos de usar el efector final retráctil en el espacio de trabajo en relación con los cambios en la ubicación de los puntos de conexión de los cables. Se realizó un análisis de rigidez estática para examinar las frecuencias naturales, y se ajustaron los parámetros geométricos del efector final para mejorar las frecuencias naturales más bajas. Los resultados de la simulación muestran que un efector final tipo viga retráctil puede expandir efectivamente el espacio de trabajo factible para la herramienta.