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MECATRÓNICA VIII UPIITA - IPN CLASE 1. PRESENTACÍÓN TEMARIO 2012

M. EN I. DIEGO A. FLORES HERNÁNDEZ

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA

El alumno aplicará diferentes elementos como son: manejadores y actuadores, dispositivos de control, motores convertidores de movimiento, mecanismos, estructuras y las computadoras personales, en el análisis y diseño y construcción de componentes para sistemas mecatrónicos complejos.

FUNDAMENTOS La integración de tecnologías para la obtención de dispositivos y sistemas funcionales de alto

rendimiento y de bajo costo, ha obligado a los ingenieros a tener una preparación multidisciplinaria que les permite interactuar eficientemente con los procesos y sistemas modernos.

En esta asignatura se logra la integración de diversos conocimientos adquiridos en asignaturas como Control, Modelado y Simulación, Sensores y Actuadores, Dinámica de Mecanismos y Electrónica I y II, entre otras. Lo que permitirá al alumno diseñar, construir y controlar dispositivos de naturaleza mecánica y electrónica, proporcionándole las bases para la asignatura de Mecatrónica XI (Diseño de sistemas mecatrónicos).

En la enseñanza de esta asignatura es recomendable el trabajo de equipo en el laboratorio y el desarrollo de prototipos por parte de los alumnos con la guía del profesor.

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M. EN I. DIEGO A. FLORES HERNÁNDEZ 2



MANEJADORES Y ACTUADORES EN MECATRÓNICA

•Introducción

•Sistemas Mecatrónico

•Manejadores y actuadores

DISPOSITIVOS DE CONTROL

•Electrohidráulicos

•Electroneumáticos

•Control de manejadores eléctricos

•Convertidores, trozadores, inversores y cicloconvertidores

SISTEMAS DE MOVIMIENTO LINEAL

•Cilindro neumático

•Diafragmas neumáticos

•Cilindros hidráulicos

•Actuadores directos lineales eléctricos - Solenoides

MANEJADORES ROTACIONALES

•Motores neumáticos - hidráulicos

•Motores de corriente directa

•Motores de corriente alterna

•Motores a pasos

CONVERTIDORES DE MOVIMIENTO

•Convertidores de movimiento de relación fija

•Levas

•Sistema eslabonado



SISTEMAS MECÁNICOS Y DISEÑO

•Introducción

•Ingenierías clásica y Mecatrónica

•El punto de vista de la mecatrónica

•Control

•El proceso de Diseño – Tipos de diseño

MECANISMOS

•Introducción

•Funciones de los mecanismos - Condiciones de operación

•Diseño

•Flexibilidad

•Modelado y simulación

ESTRUCTURAS

•Introducción

•Funciones de las estructuras

•Condiciones de operación

•Flexibilidad

•Modelado de estructuras

INTERFACES HOMBRE – MÁQUINA

•Introducción

•Diseño Industrial y factores humanos

•Transferencia de la información

•Características del sistema de información

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CONTROL DE UN SISTEMA MECÁNICO USANDO DISPOSITIVOS DE CONTROL ELÉCTRICO

•UNIDAD II

•4 HORAS

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN ACTUADOR LINEAL ELÉCTRICO Y/O HIDRÁULICO

•UNIDAD III

•6 HORAS

CONTROL DE POSICIÓN Y VELOCIDAD DE MOTORES ELÉCTRICOS

•UNIDAD IV

•8 HORAS

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN CONVERTIDOR DE MOVIMIENTO

•UNIDAD V

•2 HORAS

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN MECANISMO

•UNIDAD VII

•4 HORAS

CONTROL Y SUPERVISIÓN POR COMPUTADORA EN TIEMPO REAL DE UN MOVIMIENTO

•UNIDAD VIII Y IX

•6 HORAS



CONCEPTOS

•Introducción Mecatrónica

•Definición, conceptos, elementos

•Horizonte y futuro de la Mecatrónica

DISPOSITIVOS MECATRÓNICOS

•Definición y clasificación de Sistemas

•Definición de dispositivos

•Definición sistema – dispositivo Mecatrónico

•Componentes – elementos dispositivos Mecatrónicos

INTRODUCCIÓN INGENIERIA DE DISEÑO

•Conceptos, definiciones y atributos

•Responsabilidades y Habilidades

•Proceso de Diseño Clásico

•Ingeniería Concurrente

GENERALIDADES EN EL PROCESO DE DISEÑO MECATRÓNICO

•Conceptos, elementos y atributos

•Proceso de diseño mecatrónico

•Product Design Specifications

DISEÑO CONCEPTUAL

•Creatividad, herramientas y técnicas

•Análisis Morfológico

• Herramientas de selección (Tablas de toma de decisión, EVAD, Método DATUM



PROCESO DE DESARROLLO - EP

•Selección de Componentes - Selección de procesos y materiales

•Virtualización

•Modelado mecatrónico (Conceptos, Proceso, Bond Graph)

•Conceptos de Optimización

•Diseño Esquemático (Mecánico – electrónico – control)

DISEÑO DETALLADO - DD

•Factor de Seguridad

•Conceptos de Confiabilidad

•Efectos Sinérgicos

•Dimensionamiento

•Tolerancias (Mecánicas – electrónicas)

•Diseño Robusto (Controlador – Planta – Interface)

VALIDACIÓN MECATRÓNICA

•SimMechanics

•Dymola

•Modelica

OPTIMIZACIÓN

•Diseño para la Manufactura y Ensamble (DFMA)

•Failure Mode and Effects Analysis (FMEA)

•MRP I – MRP II

•Redes de Petri

DOCUMENTACIÓN

•Plan de Ensamble (BOM)

•Plan de Refaccionamiento

•Plan de Mantenimiento

•Plan de Manufactura



PRIMER PARCIAL (10 - 13 Septiembre 2012)

EVALUACIÓN TEÓRICA ≈ 15 CLASES

60% Conceptos Dispositivos Mecatrónicos Introducción Ingeniería de Diseño Generalidades en el Proceso de Diseño Mecatrónico Diseño Conceptual

PROYECTO 20% Requerimientos y Necesidades del Dispositivo Mecatrónico Documentación Conceptualización *Selección Diseño Conceptual

TAREAS – PRÁCTICAS 20%

PARCIAL UNIDADES PORCENTAJE

1 I, II, III Evaluación teórica – 70% Prácticas – 20% Tareas – 10%

2 IV, V

3 VI, VII, VIII, IX



TERCER PARCIAL (3 - 6 Diciembre 2012)

PROYECTO – PRÁCTICAS ≈ 16 CLASES

90% Validación Mecatrónica Optimización Validación del Dispositivo Implementación DFMA Plan de Manufactura, ensamble y refaccionamiento Documentación - Manuales

TAREAS 20%

SEGUNDO PARCIAL (22 - 25 Octubre 2012)

EVALUACIÓN TEÓRICA ≈ 16 CLASES

50% Diseño Conceptual Proceso de Desarrollo – EP Diseño Detallado – DD Validación Mecatrónica

PROYECTO 40% Dimensionamiento y Formas Selección Componentes, Procesos, Materiales Modelado Efectos Sinérgicos *Validación del Dispositivo

TAREAS – PRÁCTICAS 10%



REQUISITOS TAREAS

Formato: Documento PDF.

Nombre del Archivo:

Número de Tarea - Nombre de la Tarea – Primer Nombre y Apellido

E.g. Tarea 1 – DFMA – Diego Flores.pdf

Correo: [email protected]

Datos del Correo:

Asunto:

Número de Tarea - Nombre de la Tarea – Primer Nombre y Apellido

DOCUMENTOS – PRESENTACIONES - INFORMACIÓN

Página: d-flores.wikidot.com

Calendario de tareas, Presentaciones

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Importante: se deberá entregar máximo a las 23:59 HORAS del día de entrega y con las condiciones antes mencionadas, de lo contrario NO se consideraran para la evaluación. NO se evaluaran trabajos que no sean de autoría propia y que no tengan las referencias correspondientes.

Importante: para tener derecho al examen extraordinario no deberá tener ni un NP en alguno de los parciales, así como, haber entregado el Proyecto Final.

mailto:[email protected]

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