Procedimiento General para el Diseño de Ejes Servo en Maquinaria de Múltiples Grados de Libertad Sujeta a Cargas Mixtas
Autores: Righettini, Paolo; Strada, Roberto; Cortinovis, Filippo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Procedimiento General para el Diseño de Ejes Servo en Maquinaria de Múltiples Grados de Libertad Sujeta a Cargas Mixtas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Actuaciones de movimiento
Maquinaria de múltiples ejes
Ejes servo
Condiciones de carga mixta
Acoplamiento dinámico
Unidades PDS/transmisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
El rendimiento de movimiento de las máquinas de múltiples ejes está fuertemente relacionado con el diseño adecuado de los ejes servo que impulsan las articulaciones actuadas, los cuales deben cumplir con las solicitudes de movimiento en términos de velocidad y par para la tarea de diseño de movimiento. Las máquinas de múltiples grados de libertad destacan, a nivel de articulación, las condiciones de carga mixta debido a los movimientos dinámicos altos y las fuerzas de trabajo externas. Además, dichos sistemas tienen un acoplamiento dinámico entre los ejes debido a su configuración mecánica. Esta condición de carga mixta hace que el diseño de los ejes servo, cuyo resultado es la selección del sistema de transmisión de potencia y acoplamiento, no sea un procedimiento trivial. Este documento propone una discusión teórica extensa que conduce a un procedimiento general para el diseño directo de los ejes servo de máquinas de múltiples grados de libertad sujetas a una condición de carga mixta y acoplamiento dinámico entre las articulaciones mecánicas. El procedimiento propuesto comienza identificando las cargas requeridas en las articulaciones actuadas sin distinguir entre las diferentes contribuciones. Luego, en unos pocos pasos, la metodología conduce a la elección directa de las unidades de PDS/transmisión a través de una representación gráfica única donde se destacan las condiciones de pico de carga, térmicas y de velocidad, junto con los posibles PDS y transmisiones. La representación gráfica propuesta también permite el análisis fácil y eficiente del efecto de la selección de transmisión en los márgenes de par y velocidad. Finalmente, el documento presenta la efectividad del procedimiento propuesto, aplicado al diseño de los ejes servo de un robot delta lineal.
Descripción
El rendimiento de movimiento de las máquinas de múltiples ejes está fuertemente relacionado con el diseño adecuado de los ejes servo que impulsan las articulaciones actuadas, los cuales deben cumplir con las solicitudes de movimiento en términos de velocidad y par para la tarea de diseño de movimiento. Las máquinas de múltiples grados de libertad destacan, a nivel de articulación, las condiciones de carga mixta debido a los movimientos dinámicos altos y las fuerzas de trabajo externas. Además, dichos sistemas tienen un acoplamiento dinámico entre los ejes debido a su configuración mecánica. Esta condición de carga mixta hace que el diseño de los ejes servo, cuyo resultado es la selección del sistema de transmisión de potencia y acoplamiento, no sea un procedimiento trivial. Este documento propone una discusión teórica extensa que conduce a un procedimiento general para el diseño directo de los ejes servo de máquinas de múltiples grados de libertad sujetas a una condición de carga mixta y acoplamiento dinámico entre las articulaciones mecánicas. El procedimiento propuesto comienza identificando las cargas requeridas en las articulaciones actuadas sin distinguir entre las diferentes contribuciones. Luego, en unos pocos pasos, la metodología conduce a la elección directa de las unidades de PDS/transmisión a través de una representación gráfica única donde se destacan las condiciones de pico de carga, térmicas y de velocidad, junto con los posibles PDS y transmisiones. La representación gráfica propuesta también permite el análisis fácil y eficiente del efecto de la selección de transmisión en los márgenes de par y velocidad. Finalmente, el documento presenta la efectividad del procedimiento propuesto, aplicado al diseño de los ejes servo de un robot delta lineal.