IX Jornadas TFM del Máster en Mecatrónica





Yaiza
TEIXEIRA HIDALGO

 
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Desarrollo, implementación y control de sistema de celdas para la captación de energía generada a partir de agua de distintas salinidades

En los últimos años las energías renovables se encuentran en auge, por lo que uno de los retos tecnológicos más importantes es la generación de nuevas energías. En el estudio de estas energías se ha detectado que la mezcla de agua con diferentes salinidades, en concreto la mezcla de agua dulce con baja concentración de sal como la que se encuentra en los ríos, con agua salada como la presente en el mar con una elevada concentración de sal, genera un incremento de la entropía que se puede utilizar como fuente de energía eléctrica renovable.

Sabiendo que la mezcla de dicha agua genera una cierta cantidad de energía, el objetivo es utilizar una técnica que permita captar dicha energía. Una alternativa se basa en el uso de celdas CDLE (Capacitive Double Layer Expansion) las cuales están compuestas por electrodos recubiertos de carbón activado. Haciendo pasar por estas celdas flujos de agua dulce y agua salada alternativamente, se produce espontáneamente la generación de corriente neta durante el contacto de los electrodos de alta superficie efectiva con los flujos de agua salada y dulce a través de las membranas.

En este trabajo se ha realizado el diseño y la construcción de una celda de ensayos basada en celdas CDLE optimizadas, incluida en un sistema automatizado que permita realizar el intercambio entre agua dulce y agua salada para poder realizar test en los que se pueda determinar la capacidad de generar energía que tiene el sistema.

Daniel
SUÁREZ LÓPEZ

 
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Diseño y construcción de un mecanismo de carga inalámbrica para el robot Spot

El presente trabajo, llevado a cabo junto con la empresa Alisys, está dirigido a empresas o instituciones que tuvieran interés en adquirir el robot cuadrúpedo Spot de la empresa Boston Dynamics. Actualmente, cuando la batería de Spot se está agotando, envía un aviso al operario que controla Spot y éste debe apagar el robot, quitarle la batería y proceder a su carga.

Este proyecto consiste en proporcionar a Spot la capacidad de cargarse de forma inalámbrica mediante el diseño y fabricación de los elementos necesarios como de una estación de carga y posteriormente, dotar a Spot de autonomía para cargarse él solo cuando sea necesario de esta forma podría realizar una inspección hasta agotar su batería, volver a la base a cargarse y continuar con la inspección con su carga completa. En todo este proceso no es necesario la supervisión de ningún operario por lo que el robot es completamente autónomo.

Para lograr este objetivo se hará uso de visión artificial que permitirá generar un mapa gracias a las cámaras incluidas en Spot y detectar de forma correcta la base para realizar su carga.

César
MARTÍNEZ FERNÁNDEZ

 
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Diseño y desarrollo de un novedoso cabezal para impresión 3D de metal con AMD Technology®

Desarrollo de un cabezal de impresión con sensores, acelerómetros, etc. que permitan fabricar una amplia variedad de metales mediante fabricación aditiva y mejorar la microestructura de las piezas metálicas fabricadas e incrementar la velocidad de extrusión de metal.

El objetivo de Triditive es optimizar el proceso de extrusión de material metálico. El trabajo comienza con la descripción de los aspectos fundamentales del proceso de extrusión del metal, para seguir a continuación con el diseño mecánico de los nuevos cabezales de impresión, incluyendo los sensores que la compañía quiere integrar para mejorar la calidad y para capturar datos de la impresión. Se lleva a cabo un diseño mecánico y electrónico, pero también se hacen valoraciones sobre los procesos de fabricación y la integración con el hardware actual asociado al diseño propuesto por el equipo de ingeniería de Triditive.

Sergio
MARTÍNEZ GARCÍA

 
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Diseño de carro de transporte automatizado para piezas de alto tonelaje y rediseño de línea de fabricación de barras forjadas

La creciente demanda en redondos y llantas forjadas, obliga a Reinosa F&C a destinar mayores recursos en su producción. Como resultado, se debe aplicar una ingeniería de producción y reorganización a fin de reducir el flujo de material en el proceso. También se desarrollarán pequeños subproyectos de optimización, realizando en conjunto un proyecto que aboga por la reducción del tiempo de proceso y el incremento de las ganancias de la empresa. Dentro de dichos subproyectos, dos de ellos requieren de ingeniería mecatrónica:

 - Diseñar un carro de transporte automatizado para piezas de alto tonelaje que tenga una capacidad de carga aproximada de 100 toneladas para mover piezas entre naves a lo largo del proceso.

 - Diseñar un método por láser automático para verificar la rectitud de barras forjadas sin que sea necesario mandrinar los centros y verificarla subida en el torno.

Mario
YAGÜE SALDAÑA

 
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Diseño de un sistema automático de almacenamiento y trazabilidad de la fabricación aditiva

El objetivo del proyecto es el diseño de un sistema de almacenamiento automático y control de las condiciones de almacenaje de las piezas fabricadas por la máquina AMCELL AMCELL es la célula de fabricación aditiva de la empresa Triditive, que permite la automatización y escalabilidad de la fabricación aditiva Su sistema de fabricación se basa en la capacidad de la máquina de introducir nuevas plataformas de impresión a cada una de sus impresoras para expulsarlas una vez finaliza la fabricación de la pieza El sistema diseñado, denominado TRAC 3 D, en este proyecto es capaz de recoger las plataformas de impresión a la salida de la AMCELL y almacenarlas dentro de unos espacios con unas condiciones específicas para cada tipo de material El sistema diseñado cuenta con todos los elementos necesarios para tal propósito, además de contar con un diseño orientado a una futura comercialización.

José Luis
VIÑAS SALGADO

 
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Diseño e implementación de célula de fabricación de implantes automatizada

El principal objetivo del proyecto es el desarrollo de una célula automatizada para la fabricación de implantes dentales. Partiendo de un modelo concreto, se define toda la información de fabricación, incluida la selección y planificación de los procesos y operaciones necesarias, los sistemas productivos y de verificación a emplear y las instrucciones de fabricación necesarias. La célula abarca desde la entrada del material base al paso a las diferentes etapas de fabricación y verificación, por lo que también se contempla la manipulación de las piezas entre etapas por medios automatizados.

El proyecto se desarrolla en colaboración con la empresa Nueva Galimplant S.L.U., que aporta la información geométrica sobre los implantes, así como información sobre especificaciones o condicionantes técnicos relacionados con el plan de fabricación.

Álvaro
MARTÍNEZ RIESTRA

 
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Diseño y desarrollo de un sistema de recubrimiento para impresión 3D de metal en polvo

El Proyecto ha consistido en el diseño y desarrollo de una máquina de Binder Jetting, enfocada a su uso en impresión de piezas metálicas. El prototipado consta de todas las herramientas necesarias para su funcionamiento mecánico: Sistema de rodillos, carro de inyección, plataforma de elevación para la altura en Z y las correspondientes tolvas de alimentación y recogida.

Adicionalmente, se ha procedido al control electrónico del proceso y a la elección de todos los elementos comerciales necesarios para el correcto funcionamiento de la máquina.

Jesús
TOMÁS ORDIALES

 
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Diseño basado en modelos de un sistema de monitorización del brazo humano para tareas de robótica colaborativa en proximidad

Este proyecto trata de diseñar, construir y validar experimentalmente un sistema de sensores vestible para la monitorización del movimiento del brazo de un humano que trabaja muy próximo a robots, con garantías de seguridad como recoge la Especificación Técnica ISO/TS 15066:2016 en la modalidad Monitoreo de Velocidad y Separación (SSM). El objetivo es que el movimiento del robot se modifique en tiempo real en función de la proximidad al humano, manteniendo una distancia de seguridad suficiente, para lo cual es necesario hacer un seguimiento de su movimiento mediante sistemas de sensores.

El desarrollo de este proyecto debe incluir la caracterización de los sensores que se vayan a utilizar, además de la colocación de dichos sensores en el brazo o el cuerpo, el algoritmo o algoritmos de control y movimiento del robot utilizado y la simulación del robot.

Carlos
ESTÉFANO LÓPEZ

 
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Estudio analítico de nuevas tecnologías de mantenimiento predictivo basadas en huella sonora frente a tecnologías tradicionales

Estudio analítico entre las tecnologías tradicionales de vibración (usando diferentes tipos de componentes comerciales, desde medidores inalámbricos sencillos hasta sistemas de medición portables de alto rendimiento) frente a la caracterización del estado de máquina a través de la huella sonora (“ruido”) emitida por la misma para ver las posibilidades existentes de cara a la detección de fallos con el uso de micrófonos. Para poder realizar esta comparativa, se han usado tanto de micrófonos unidireccionales para poder capturar información, como una cámara acústica portable GFAI MIKADO (matriz de micrófonos y cámaras que permite identificar fuentes de ruido y analizarlas).

La base se fundamenta en estudios previos, en los que se ha podido comprobar que existe relación y capacidad de percepción entre las ondas sonoras y las mecánicas (vibraciones) emitidas por una máquina; pero no se ha podido comprobar la idoneidad para el uso de estas tecnologías como elemento de caracterización de estado de máquina.

Yesid Danilo
VARGAS NEIRA

 
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Control de posición con 3 grados de libertad para el seguimiento de la superficie en inspección sin contacto de defectos en carrocerías de automóvil

El presente trabajo describe el diseño de un sistema realizado con la empresa Dsiplus, para controlar la posición de un sensor de distancias por triangulación, a fin de inspeccionar la superficie de carrocerías de automóvil.

En busca de conseguir un sistema robusto y reproducible se desarrolló un módulo con tres grados de libertad, que posiciona al sensor según la geometría de la pieza a inspeccionar. El sistema diseñado permite la comunicación entre un maestro y esclavos (dependiendo de la cantidad de módulos a utilizar), mientras coordina el desplazamiento en el eje Z y rotaciones en los ejes X-Y. El funcionamiento de este sistema es controlado por la placa de desarrollo Teensy, con ayuda de un módulo de comunicación EtherCAT y un controlador para la interfaz de potencia en los motores paso a paso encargados de ejecutar los movimientos del módulo. Este módulo constituye la parte elemental de un túnel de inspección, en donde varios módulos estarán fijos a un arco metálico, mientras una banda transportadora movilizará las piezas a ser examinadas.

Pelayo
FERNÁNDEZ GARCÍA

 
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Diseño y desarrollo de un prototipo de sistema de control de presión de neumáticos para una moto de competición

Diseño, fabricación y test de un sistema de control de presión de neumáticos para una moto de competición.

Las tareas llevadas a cabo en este trabajo incluyen: revisión de patentes y soluciones similares existentes; diseño esquemático y especificaciones técnicas; elección de componentes neumáticos; desarrollo de la electrónica y estimación del consumo; propuesta y valoración de diseños de carcasas y sujecciones; fabricación, montaje y test del prototipo.

Mario
LÓPEZ LOMBARDERO

 
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Desarrollo y validación de banco de temple por inducción y su gemelo digital

Este trabajo se fundamenta en dos tareas principales, una consiste en el montaje y puesta a punto de un banco de ensayos para pruebas experimentales del proceso de temple por inducción, mientras que la otra consiste en el desarrollo de lo que se considera un “gemelo digital” de dicho proceso. El desarrollo del banco se basa en la puesta a punto de sus actuadores y en la prueba de sus sensores. La parte novedosa de este trabajo se presenta en el desarrollo del gemelo digital, dicha tarea consiste en la elaboración de un modelo que pueda describir el comportamiento del sistema en tiempo real y de mostrar predicciones del comportamiento del proceso. El gemelo digital se hace con la intención de ser de utilidad para el control y monitorización del proceso, de forma que se consiga un resultado más fiable y un proceso más versátil que permita la variación de parámetros del proceso para una mayor calidad del producto.

Yerái
FERNÁNDEZ GUTIÉRREZ

 
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Rediseño y automatización de un cabezal de soldadura por arco sumergido e integración de sistemas para el control en línea de la soldadura

El desarrollo de torres Offshore implica un aumento en tiempo de soldeo en comparación con el que se necesita en torres Onshore, ya que, al contar con mayores esfuerzos transmitidos, las dimensiones de la torre aumentan.

Buscando una solución a dicho problema, la empresa Windar Renovables lanzó un proyecto para diseñar un cabezal de soldadura automatizado, cuyo fin es aumentar la productividad del proceso de soldeo, automatizando por completo la soldadura de uniones a penetración completa de chapas de gran espesor, mediante el proceso de arco sumergido.

El desarrollo del TFM pretende abordar el diseño, la fabricación y el montaje de una instalación de soldadura por arco sumergido completamente automatizada, mediante el uso de sensores adaptados al proceso de soldadura, y un software que permita el control de la instalación, basado éste en la utilización de un PLC industrial. Para la gestión del cabezal se diseñan y montan dos armarios eléctricos/electrónicos. De esta forma, se consigue un sistema de soldeo totalmente automatizado y continuo.

José Jaime
FERNÁNDEZ ÁLVAREZ

 
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Caracterización del comportamiento biomecánico de una prótesis invertida de hombro

Implementación de la metodología y del diseño de un utillaje electromecánico apropiado para la realización de ensayos en una máquina triaxial (3 grados de libertad) existente en el Laboratorio de Resistencia de Materiales del Dpto. de Construcción e Ingeniería de Fabricación.

Una vez cubierto el objetivo anterior, se realizó un programa experimental (ensayos estáticos y de fatiga) del conjunto hueso-prótesis, determinando la distribución de tensiones en el hueso. Para ello, se simuló la trayectoria de los movimientos reales de la articulación del hombro en la máquina de ensayos a través de la programación de un software específico para el utillaje electromecánico diseñado. Estos ensayos permiten una segunda validación de los modelos numéricos de elementos finitos (FE) desarrollados en trabajos previos del equipo.


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Miguel Angel José Prieto,
22 jul 2021 6:34
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Miguel Angel José Prieto,
22 jul 2021 3:01
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Miguel Angel José Prieto,
22 jul 2021 23:05
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Miguel Angel José Prieto,
22 jul 2021 23:11
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Miguel Angel José Prieto,
22 jul 2021 2:26
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Miguel Angel José Prieto,
22 jul 2021 23:09
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Miguel Angel José Prieto,
22 jul 2021 22:55
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Miguel Angel José Prieto,
4 ago 2021 9:27
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Miguel Angel José Prieto,
22 jul 2021 1:54
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