TRABAJO PRACTICO
DE
ROBOTICA N°2:
MECATRÓNICA

¿Que es la mecatrónica?

La Ingeniería en Mecatrónica se ocupa de formar profesionales integrales en las disciplinas de las ingenierías electrónicas, mecánica e informática industrial, que sean capaces de concebir, desarrollar, optimizar y automatizar equipos, procesos o productos de alta tecnología para mejorar la productividad y competitividad de las organizaciones.

El Ingeniero en Mecatrónica colabora con la coordinación de las tareas relacionadas a la ejecución de proyectos con competencias transversales en esas especialidades (Ingeniería Mecánica, Electrónica e Informática Industrial) por lo tanto debe poseer capacidad y habilidad para diseñar, realizar, construir y operar sistemas electromecánicos programables y versátiles.

Una definición más amplia de mecatrónica en el diseño de productos y máquinas ha sido adaptada así para estas notas: “mecatrónica es el diseño y manufactura de productos y sistemas que posee una funcionalidad mecánica y un control algorítmico integrado”.

Historia de la mecatrónica

La “MECATRONICA” nace a causa de la revolucion industrial, que tuvo como consecuencia la creacion de maquinas para el aumento en la calidad y cantidad de productos de uso ,o, consumo masivo, luego a mediados de los años cuarenta del siglo pasado la llamada asi segunda revolucion industrial que tuvo como caracteristica relevante la creacion del transistor semiconductor y la miniaturizacion de los componentes electronicos acoplados en circuitos integrados, dio origen al computador digital, este inveto cambio totalmente el pensamiento de la sociedad y de la industria. En medio de estas dos epocas, los paises que emplearon, pero en especial que produjeron estas nuevas tecnologias se pusieron a la cabeza o a la vanguardia de la sociedad.

Pero el termino como tal fue acuñado en Japón a principios de los ochenta´s y comenzó a ser usado en Europa y USA un poco despues hoy en día la mecatronica es un termino que une distintas tecnologias “mecánica, electrónica,programacion de computadores ,etc”, todo esto para crear un nuevo ambiente

La “MECATRONICA” nace a causa de la revolucion industrial, que tuvo como consecuencia la creacion de maquinas para el aumento en la calidad y cantidad de productos de uso ,o, consumo masivo, luego a mediados de los años cuarenta del siglo pasado la llamada asi segunda revolucion industrial que tuvo como caracteristica relevante la creacion del transistor semiconductor y la miniaturizacion de los componentes electronicos acoplados en circuitos integrados, dio origen al computador digital, este inveto cambio totalmente el pensamiento de la sociedad y de la industria. En medio de estas dos epocas, los paises que emplearon, pero en especial que produjeron estas nuevas tecnologias se pusieron a la cabeza o a la vanguardia de la sociedad.

Pero el termino como tal fue acuñado en Japon a principios de los ochenta´s y comenzo a ser usado en Europa y USA un poco despues hoy en dia la mecatronica es un termino que une distintas tegnologias “mecanica, electronica,programacion de computadores ,etc”, todo esto para crear un nuevo ambiente de

La Mecatrónica surge la combinación sinérgica de distintas ramas de la Ingeniería, entre las que destacan: la Mecánica de precisión, la Electrónica, La Informática y los Sistemas de Control. Su principal propósito es el análisis y diseño de productos y de procesos de manufactura automatizados.

El término “Meca trónica” fue introducido por primera vez en 1969 por el Ingeniero Tetsuro Mori, trabajador de la empresa japonesa Yaskawa. En un principio se definió como la integración de la mecánica y la electrónica en una máquina o producto, pero luego se consolidó como una especialidad de la ingeniería e incorporó otros elementos como los sistemas de computación, los desarrollos de la microelectrónica, la inteligencia artificial, la teoría de control y otros relacionados con la informática.

La definición de mecatrónica propuesta por J.A. Rietdijk: “Mecatrónica es la combinación sinérgica de la ingeniería mecánica de precisión, de la electrónica, del control automático y de los sistemas para el diseño de productos y procesos”.

Clasificacion de sistemas mecatrónicos

Clase 1.- los productos principalmente mecánicos con electrónica incorporada para aumentar la funcionalidad. los ejemplos incluyen las máquinas-herramientas numéricamente controladas y la velocidad variable manejada en la máquinaria industrial.
Torno, es una de las máquinas más antiguas y trabaja mediante el arranque de material mediante unas cuchillas y brocas. Para ello la pieza gira y mediante un carro en el que se sitúa la cuchilla se va desgastando la misma obteniendo partes cilíndricas y cónicas. Si se coloca una broca en la colocación correspondiente, se pueden realizar agujeros.

Un torno es un ejemplo de esta clase de sistemas mecatrónicos .

Clase 2.- los sistemas mecánicos tradicionales con dispositivos internos apreciablemente actualizados que incorporan la electrónica. Pero no cambia en gran manera el uso para el usuario externo. los ejemplos incluyen la máquina de coser moderna y sistemas automatizados de fabricas.

La maquina de coser es el ejemplo mas grande de este tipo de maquinas mecatrónicas.

Clase 3.- los sistemas que retienen la funcionalidad o el sistema mecánico tradicional, pero los mecanismos internos son reemplazados por la electrónica. Un ejemplo es el reloj digital.

Reloj. Se denomina reloj a un instrumento destinado a medir el tiempo inventado por el ser humano. Los relojes se utilizan desde la antigüedad, aunque su precisión ha aumentado espectacular mente en el último siglo.

¿Para que sirve la mecatrónica?

Entendiendo que la Mecatrónica abarca disciplinas muy amplias y complejas podemos decir que tiene muchos campos de aplicación. De hecho, la Mecatrónica pretende ser esa disciplina o Ingeniería en la que los productos se fabriquen teniendo en cuenta todas las ingenierías y no estando separadas como tradicionalmente. Su punto fuerte es la versatilidad para crear mejores productos, procesos o sistemas. La Mecatrónica no es un concepto nuevo o una ingeniera nueva, sino, la síntesis de ciertas áreas de ingeniería.
Su principal objetivo es cubrir ciertas necesidades como:

- Automatizar la maquinaria: así se consigue que sea ágil, productiva y fiable.
- Creación de productos inteligentes: que sobre todo responden a las necesidades del ser humano.
- Que haya armonía entre componentes mecánicos y electrónicos (hasta ahora la mecánica y la electrónica no manejaban los mismo términos lo que dificultaba los procesos de fabricación o reparación de diferentes equipos).
Las principales industrias que utilizan la Mecatrónica son:

- Empresas de la Industria de la Automatización: empresas que utilizan sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para controlar maquinarias y/o procesos industriales.
- Empresas de la Industria de Manufactura Flexible: aquellas que se dedican a fabricar sistemas o componentes eléctricos o electrónicos de forma automática.
Por tanto, la Mecatrónica puede aplicarse a muchos campos, desde la medicina hasta la minería, pasando por la industria farmacéutica, industria mecánica, automovilística, textil, comunicaciones, alimentación, comercio…y un largo etc.
La fabricación de productos como Robots, Automóviles, órganos humanos biónicos, naves aeroespaciales, aviones, etc…están basados ya en esta disciplina.

Mecatronica de Precision

Al pleno desarrollo tecnológico de nuevos procesos de mecanizado mediante ordenadores (CNC) o procesos electróquimicos tales como electroerosión ha promovido el despegue de lo que se considera mecánica de precisión también conocido como mecatrónica.
El proceso de la mecánica de precisión lo conforman la interacción de la mecánica con la óptica,la electrónica la informática y los sistemas de control.
La mecánica de precisión se encarga de la fabricación de componentes que son usados de forma masiva por las telecomunicaciones, microsistemas, instrumentos de medida, aparatos ópticos, ordenadores, industria aeroespacial, etc.
Mecatrónica es un término que fue acuñado por el ingeniero japonés Tetsuro Mori que trabajaba en la empresa Yaskawa y tiene como objetivo lograr que la tecnología mecánica incorpore, integrándola la tecnología electrónica y la informática necesaria para aumentar la productividad, la intercambiabilidad , la precisión y la versatilidad en la fabricación proporcionando mejores productos, procesos y sistemas.

La mecatrónica enfatiza la necesidad de integración y de una interacción intensiva entre diferentes áreas de la ingeniería.
La definición de mecatrónica propuesta por J.A. Rietdijk: “Mecatrónica es la combinación sinérgica de la ingeniería mecánica de precisión, de la electrónica, del control automático y de los sistemas para el diseño de productos y procesos”.
Un sistema mecatrónico típico recoge señales, las procesa y, como salida, genera fuerzas y movimientos. Los sistemas mecánicos son entonces extendidos e integrados con sensores, microprocesadores y controladores. Los robots, las máquinas controladas digitalmente, los vehículos guiados automáticamente, las cámaras electrónicas, las máquinas de telefax y las fotocopiadoras pueden considerarse como productos mecatrónicos.
La Mecatronica es un concepto desarrollado por una firma japonesa fabricante de robots, hace más de 15 años. En un principio, se definió como la integración de la mecánica y la electrónica en una máquina o producto, pero luego se consolidó como una especialidad de la ingeniería e incorporó otros elementos como los sistemas de computación, los desarrollos de la microelectrónica, la inteligencia artificial, la teoría de control y otros relacionados con la informática.

Los productos hechos con ingeniería mecatrónica poseen mecanismos de alta precisión; son controlados por dispositivos electrónicos reprogramables, para que funcionen en diferentes condiciones; hacen uso óptimo de los materiales y energía que consumen; los diseños son más estéticos y ergonómicos y tienen lo que se podría llamar una relación inteligente con el medio ambiente.

Desarrollos significativos de la mecánica de precisión

  • Control numérico de maquinas herramientas.

La operación y control de las ya clásicas maquinas herramientas mediante instrucciones dadas a la máquina mediante un ordenador asociado a la misma .

  • Robótica

Arel Capek puso en circulación en el año 1920 la palabra “robot”, mediante la cual designaba a los “trabajadores mecánicos” capaces de realizar cualquier trabajo físico o mental.
Se denominan robots a los elementos que son capaces de realizar cualquier trabajo físico o mental estando asistidos por un programa de ordenador Técnicamente, existe un primer nivel de robots, diseñados para ejecutar respectivamente una secuencia de operaciones mecánicas controladas por un programa. Básicamente son brazos o manipuladores mecánicos, poco estáticos, que realizan con precisión e incansablemente tareas como la soldadura de piezas, colocación de pernos, pintura de carrocerías u operaciones mas peligrosas como alimentación de hornos y de prensas de forjar.

  • Robots cibernéticos

En un segundo nivel, los robots poseen importantes dispositivos adicionales, particularmente “ojos” constituidos por cámaras de televisión. A través de ellas, el robot toma del medio ambiente un difuso patrón de luces, sombras y colores y alimenta a una computadora. Esta realiza un análisis de escenas y registra así en su memoria los objetos que lo rodean. A partir de esa información, el robot guiado por la inteligencia artificial instrumentada en la computadora planifica su actividad, generando y comparando secuencias de operaciones y eligiendo aquella que ejecutara para cumplir con el objetivo de trabajo ordenado. Se trata de auténticos ingenios cibernéticos, cuyo funcionamiento está automáticamente controlado y ajustado en función de las variaciones del entorno, aplicando para ello, en el mundo de la tecnología, el principio de realimentación de la información. Este segundo y mas avanzado nivel de robots tiene, respecto del primero, una importantísima propiedad: la versatilidad.

Comment Stream