3.4 Recalibration under IMS
3.4.1 Binning methodology
Las soluciones pueden crearse cuando se requiera y se pueden hacer las que sean necesarias, además, las que ya están creadas se pueden resolver o actualizar después de la adición, cancelación, o modificación de juntas o enlaces. Para esto se da clic derecho sobre la simulación (simulación_final) en la parte izquierda de la pantalla, estando en navegador de movimiento, para desplegar opciones de edición del archivo y, en la parte de abajo aparece el ícono de solución nueva. O bien, en la parte superior del menú de inicio, hacemos clic en solución directamente (Imagen 83).
Imagen 83. Creación de solución a la simulación.
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Se despliega la ventana de solución (Imagen 84) y, aquí, se aprecia que los pasos de reproducción de la simulación son independientes del número de pasos que se crearon en las tablas en AFU. Para este caso, se le dio un tiempo a la simulación de 64 segundos, divididos en 256 pasos. Obviamente, los números de pasos, demorarán la ejecución en la solución, pero a su vez, esto hará que se vea más definido. Por lo demás, se seleccionan las opciones que se encuentran en la siguiente imagen, incluyendo la gravedad cero, que se utiliza para simulaciones de movimiento avanzadas como en diseñador de conceptos de mecatrónica.
Imagen 84. Tabla de opciones para la simulación.
Fuente: Autor
Al aceptar, se debe esperar, dependiendo de la cantidad de movimientos creados y la capacidad del PC utilizado, hasta que aparezca el informe que se aprecia en la Imagen 85 que muestra el estado del proceso hasta alcanzar el 100% de la operación, siempre y cuando no exista ninguna incongruencia en los movimientos creados.
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Imagen 85. Informe de creación de solución a la simulación.
Fuente: Autor
Ahora la solución aparecerá en el navegador de movimiento (Imagen 86) y, da la opción de modificarla cuando sea necesario, haciendo clic derecho y seleccionando atributos de solución.
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Imagen 86. Solución creada en el navegador de movimiento.
Fuente: Autor
Luego se reproduce la simulación para revisar y corregir los orígenes de las juntas. En la pestaña de resultados se puede ver la reproducción total de la simulación, haciendo clic en reproducir, o se puede examinar, cada uno de los 256 pasos creados con la tecla siguiente para inspeccionar cada secuencia de movimiento (Imagen 87).
Imagen 87. Reproducir para ver todo o siguiente para ver paso a paso.
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Al revisar el paso a paso en la simulación, se evidencia que cuando el recipiente realiza los giros alrededor del eje del actuador rotatorio, este penetra en las ventosas (Imagen 88), debido a que no se seleccionó el origen adecuado, asi que se procede a corregirlo.
Imagen 88. Secuencia de giro presenta desvío de pieza en simulación.
Fuente: Autor
En la imagen anterior se aprecia que falta un poco más de la distancia de el ancho del recipiente de desplazamiento sobre el eje X para corregir el error, así que debemos correr el punto de origen hacia la derecha.
Al mismo tiempo, sobre el eje Z parece terminar en el centro de las ventosas como se requiere, pero al mover el origen de la junta, del movimiento en el eje X, se moverá el desplazamiento en el eje Z. De igual modo estos movimientos se calcularon de forma sincronizada, así que lo más lógico es que debán estar en el mismo punto.
Para corregir el origen, se finaliza la simulación, como se muestra en la siguiente imagen. Mientras se encuentra activa la reproducción de la simulación, se desactiva toda edición que se pueda realizar a esta (Imagen 89).
73 Imagen 89. Finalizar simulación.
Fuente: Autor
Para el cambio de origenes se seleccionan las juntas creadas en el navegador de movimiento y hacemos clic derecho sobre la que se quiere editar, en ella, se despliegan las opciones de cambio que se le pueden aplicar a estas (Imagen 90). Se da clic en editar.
Imagen 90. Editar cualquier junta.
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Ya en la ventana de junta, sobre el margen de, especificar origen, se despliegan las opciones sobre la flecha ubicada al extremo derecho, en donde se encuentran las diferentes formas de selección de puntos sobre el gráfico (Imagen 91). Se elige, punto deducido y, se selecciona en la zona de gráficos.
Imagen 91. Selección de opciones para modificar origen.
Fuente: Autor.
Se elige el punto donde se desea colocar el origen de la junta, en este caso, el del movimiento Z recipiente 1, se hace clic allí y se acepta (Imagen 92).
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Imagen 92. Selección de punto de origen sobre zona de gráficos.
Fuente: Autor
Se realiza lo mismo con la junta de movimiento sobre el eje X obteniendo la posición de los orígenes como se aprecia en pantalla (Imagen 93) para proceder a revisar en simulación.
Imagen 93. Orígenes finales modificados de juntas de movimiento para ejes X y Z.
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Se debe resolver sobre la solución ya anteriormente creada, así que se da clic en resolver en la pestaña de inicio (Imagen 94). Se puede crear otra solución para no borrar la anterior haciendo clic en solución, que aparecerá en el navegador de movimiento como solución_2 o el nombre que se adicione, haciendo una supresión en la solución anterior que queda a la vista solo para revisión pues las modificaciones se verán reflejadas solo sobre la última solución. En este caso solo se necesita una solución, pues solo sirven las modificaciones corregidas, así que se omite este paso.
Imagen 94. Solucionar la simulación ya creada.
Fuente: Autor
Al terminar de resolver la solución se revisa la simulación como se hizo anteriormente (Imagen 95).
Imagen 95. Simulación corregida con cambio de orígenes en las juntas.
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En la secuencia de imágenes, se aprecia el desplazamiento en simulación con la corrección de los orígenes, terminando así el desplazamiento total del recipiente 1.
3. Movimientos con restricciones basados en croquis
Para el caso de movimientos que presenten gran complejidad o, en que el análisis entre tiempos y distancias, pueda ser bastante extenso dentro de una operación repetitiva, se puede recurrir a la creación de croquis que representen algún tipo de trayecto o recorrido y restrinja los desplazamientos de puntos, aristas, planos o cualquier refencia dentro de la geometría de los componentes para así controlar juntas conectadas a movimientos ya programados. La ventaja de restricciones de este tipo, es que son independientes del tiempo, por lo que no importan las características cronológicas de la simulación, el desplazamiento activado por el efecto del movimiento de otras piezas, puede controlarse.
Este es el caso de las cadenas portacable que conectan los actuadores de gran desplazamiento dentro de la celda de manufactura, que para el caso particular de las estaciones 1, 2 y 3, se encuentran como se aprecia en las siguientes imágenes.
Imagen 96. Cadenas porta cable.
Fuente: Autor
Al analizar los movimientos de estas cadenas, se pudo establecer que hacerlos del mismo modo en que se realizó la simulación de los actuadores y los recipientes era bastante complicado, debido a que los eslabones realizan un movimiento diferente en cada instante de tiempo en que se mueven los actuadores a los que están conectados, haciendo que el cálculo, no solo de los ángulos, si no de los tiempos de activación de cada movimiento, presenten una sincronización bastante compleja.
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Se estableció realizar esta simulación por medio de restricciones de movimiento en cada eslabón con la realización de un croquis que representara el despazamiento del centro de giro entre cada uno de los eslabones que interfirieran al realizarse el desplazamiento entre las piezas que conectan ambas cadenas. Se realizó un croquis 2D en un software diferente para análizar el movimiento (Imagen 97).
Al lado izquierdo de la imagen, se puede apreciar el movimiento de los centros de los eslabones de la cadena porta cable, conectada a los actuadores que controlan los desplazamientos de las ventosas.
Al lado derecho, se ve la evaluación hecha al movimiento de la cadena porta cable conectada a la ménsula que desplaza el almacenador de recipientes.
Imagen 97. Croquis de análisis de movimiento, cadenas porta cable.
Fuente: Autor
El fenómeno de movimiento en este tipo de elementos, se da, debido a que la cadena procura mantener una forma rectangular, sobre una vista de perfil, generando un cilíndro en sus extremos, que además, arrastra precipitadamente los eslabones que para un tiempo determinado seán halados o empujados por un elemento en movimiento que los desplaza, mientras que el otro elemento permanece fijo, haciendo que los eslabones recorran el trayecto de las spline que se ven en pantalla.
Después de este análisis, se procedió a analizar herramientas que en el programa Siemens NX® pudieran simular estos trayectos, recurriendo a la creación de juntas en cada uno de los eslabones para conectarlos y que además, lograran moverse dentro del recorrido analizado.
Lo primero que se hizo fue crear juntas para que los eslabones se conectarán con un tipo de junta de revolución.
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Se crean enlaces con cada uno de los eslabones que injieren (Imagen 98). Imagen 98. Hacer de cada eslabón un enlace.
Fuente: Autor
Despues, se hacen juntas de movimiento con cada uno de estos enlaces. En este caso de tipo revolución, pues lo que se desea, es que cada uno de los eslabones elegidos, gire alrededor de la conexión con el eslabon presedente, por tanto, se crean juntas con cada uno de los eslabones, de tipo revolución, con origen en el centro de giro y vector de giro correspondiente (Imagen 99).
Imagen 99. Creación de junta de revolución para cada eslabón.
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Paso importante, es seleccionar como enlace base, a uno de los eslabónes a los que se conecta, de lo contrario, girará como se ha establecido pero sin quedar acoplado al eslabón anterior. En la Imagen 100 se aprecia el enlace base del primer eslabón a ActuadorX_ventosas.
Imagen 100. Selección de enlace base para eslabones.
Fuente: Autor
Se conectan de esta manera, sucesivamente, analizando dentro del croquis todos los eslabones que permanecen estáticos para crear en el último eslabón una junta fija (Imagen 101).
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Imagen 101. Junta de tipo fijo, hasta el último eslabón en movimiento.
Fuente: Autor
Después de generar este proceso a cada uno de los eslabones pertinentes y, generar una solución para observar la simulación de movimiento, se aprecia que debido a que se conectaron los eslabones con centro en los enlaces de conexión, sin ninguna otra restricción, estos empiezan a girar sin control en el momento en que el movimiento del actuador al que está conectado empiece su desplazamiento.
Ahora, se utiliza el croquis de movimiento para restringir los recorridos realizados por cada eslabón que interfiere en el proceso.
Para crear un croquis dentro del entorno Siemens NX® se selecciona dentro de las pestañas principales la opción, curva, y allí, croquizar en entorno de tarea (Imagen 102).
Imagen 102. Creación de un croquis. Fuente: autor.
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En la ventana, crear croquis, en tipo de croquis, se elige en plano, y en la zona de gráficos, se toma como refencia una de las caras sobre la que se desea crear el croquis (Imagen 103).
Imagen 103. Tabla de opciones para la creación de croquis nuevo.
Fuente: Autor
Al aceptar, en el cuadro anterior, se activan los comandos de dibujo y la vista en la zona de gráficos se hace perpendicular al plano elegido (Imagen 104), aquí se puede empezar a dibujar el croquis.
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Imagen 104. Croquis en entorno de tarea para Siemens NX®.
Fuente: Autor
Se hace el croquis establecido cuyas algunas de sus lineas actuaran como trayectos de los centros de algunos eslabones (Imagen 105).
Lo que se aprecia a continuación son movimientos punto a punto de inicio a fin del recorrido unidos con movimientos cada 19mm (distancia de eslabón a eslabón), para encontrar puntos centrales que finalmente se unen con splines.
Imagen 105. Croquis de trayectos de los eslabones.
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Se finaliza el croquis y se procede a restringir los puntos centrales de los eslabones correspondientes. Para tal efecto se utiliza la herramienta, punto sobre curva, que permite restringir el movimiento de un punto de una junta a través de una línea de croquis (Imagen 106).
Imagen 106. Herramienta, punto sobre curva.
Fuente: Autor
Esta herramienta abre la ventana en la que se debe seleccionar el enlace al que pertenece el punto sobre el recorrido que se quiere restringir (Imagen 107).
Imagen 107. Seleccionar enlace al que pertenece el punto a restringir.
Fuente: Autor
Se selecciona el punto a restringir, teniendo en cuenta que debe estar posicionado sobre el plano del croquis (Imagen 108).
85 Imagen 108. Seleccionamos el punto.
Fuente: Autor
Y finalmente, la curva de restricción, en este caso, la spline creada por los puntos de movimiento (Imagen 109).
Imagen 109. Seleccionar curva de desplazamiento.
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Se realiza esto con cada uno de los eslabones correspondientes, obteniendo restricciones que se aprecian sobre el navegador de movimiento, al lado izquierdo de la pantalla, en donde se obtienen las mismas opciones de edición de una junta o un enlace (Imagen 110).
Imagen 110. Restricciones descritas en el navegador de movimiento.
Fuente: Autor
Con estas restricciones, se consigue mayor control de los desplazamientos desordenados que sufrían las juntas de revolución, que pivotan los eslabones en la simulación de movimiento y ordena los desplazamientos de la cadena porta cable de manera independiente a cualquier simulación que se programe dentro de los límites establecidos al modelo de la estación.
Finalmente se puede ocultar el croquis hecho, seleccionando navegador de pieza, al lado izquierdo de la pantalla, allí aparecen los croquis realizados, y con clic derecho sobre estos, se despliegan las opciones de visualización y se hace clic en ocultar (Imagen 111).
87 Imagen 111. Se oculta el croquis.
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4. Generación de video de simulación estación de trabajo
Se obtuvo del programa de simulación la visualización del proceso de la estación de alimentador de botes (HAS 202, 203 y 204) en formato de video como muestra rápida del resultado obtenido del modelamiento y simulación.
Para este fin, se selecciona exportar a la película, en la pestaña de resultados, como se muestra a continuación.
Imagen 112. Exportar a la película, para generación de video de simulación.
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A continuación, se elige la carpeta de destino del video a generar, al dar clic en OK en la parte inferior derecha del recuadro, el programa comienza a grabar todo lo que se aprecia dentro del cuadro de gráficos, permitiendo acercamientos y giros durante la grabación.
Imagen 113. Selección de carpeta de destino y nombre para generación de video.
Fuente: Autor
A continuación, se relacionan los links en donde se puede apreciar la simulación en dos perspectivas diferentes del proceso de la estación 1, de la celda de manufactura HAS200 y con el que se basó el tutorial descrito para Siemens NX® de este documento.
https://www.youtube.com/watch?v=YWsPPgdOURY https://www.youtube.com/watch?v=D8xG4uEh6Ho