Exoesqueleto biónico para asistir al proceso de soldadura manual por arco eléctrico
Bionic exoskeleton to assist the manual arc welding process
PhD. Arlys Michel Lastre Aleaga
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UTE
Ms.C. Noryuan Carlos Leyva Vazquez
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Universidad Técnica de Ambato
PhD. Alexis Cordovés García
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UTE
Ing. Reynier Lastres Aleaga
IES. NASARET
RESUMEN
Los altos niveles de imperfecciones o fallas que ocurren durante la operación del proceso de soldadura manual por arco eléctrico, por parte del operario, inciden negativamente en la calidad, empleo de recursos y costos asociados de las uniones soldadas. El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar un exoesqueleto para asistir racionalmente al proceso de soldadura manual por arco eléctrico. Para ello se propone la integración de los principios tecnológicos del proceso de soldadura manual por arco eléctrico con los fundamentos científicos del diseño y fabricación de un exoesqueleto biónico y el empleo de tecnologías CAD/CAM/CAE, lo cual permitirá reducir racionalmente los costos asociados y aumentar la calidad del proceso. La solución tecnológica para la asistencia a los procesos de soldadura manual por arco eléctrico, representará una vía para incrementar el ahorro de materiales en el ámbito industrial y la reducción de los tiempos de fabricación. Además, la implementación de la misma, permitirá minimizar los defectos en las uniones soldadas y aumentar la calidad del proceso con respecto a los procedimientos tradicionales utilizados en la industria metalmecánica. El uso racional de esta tecnología, conduce a la reducción de la emisión de gases tóxicos al ambiente y de igual forma, a la reducción del volumen del material de desecho de la producción lo cual tiene incidencia directa en la protección del medioambiente. Habitualmente se hace complejo y costoso el tratamiento de los desechos por lo que reducir su volumen es una tarea de gran prioridad para los planificadores de la producción. Durante el desarrollo de la investigación se establece el cumplimiento de las etapas siguientes: Ingeniería conceptual, donde se definen las restricciones, requerimientos , funciones y los niveles de ponderación para cada uno de ellos; La etapa de Ingeniería básica, es donde se realizarán los cálculos, evaluación, simulación de las variantes de diseño, y selección; por último la etapa de ingeniería de detalle la cual se especifican los dibujos, planos de forma y dimensión y la representación de la documentación técnica para el proceso de fabricación.
Palabras Clave: (exoesqueleto; soldadura, bionico, CAD/CAM/CAE)
ABSTRACT
The high levels of imperfections or failures that occur during the operation of the manual welding process by electric arc, by the operator, negatively affect the quality, use of resources and associated costs of welded joints. The objective of this work is to develop an exoskeleton to assist rationally the manual arc welding process. To this end, the integration of the technological principles of the manual arc welding process with the scientific foundations of the design and manufacture of a bionic exoskeleton and the use of CAD / CAM / CAE technologies is proposed, which will rationally reduce the associated costs and increase the quality of the process. The technological solution for the assistance to the processes of manual welding by electric arc will represent a way to increase the saving of materials in the industrial scope and the reduction of the times of manufacture. In addition, the implementation of the same will minimize the defects in welded joints and increase the quality of the process with respect to traditional procedures used in the metalworking industry. The rational use of this technology leads to the reduction of the emission of toxic gases into the environment and, in the same way, to the reduction of the volume of waste material from production which has a direct impact on the protection of the environment. The treatment of waste is usually complex and costly, so reducing its volume is a high priority task for production planners. During the development of the research, compliance with the following stages is established: Conceptual engineering, where restrictions, requirements, functions and weighting levels are defined for each of them; The stage of Basic Engineering, is where the calculations, evaluation, simulation of the design variants, and selection will be made; finally, the detailed engineering stage, which specifies the drawings, shape and dimension drawings and the representation of the technical documentation for the manufacturing process.
Key Words: (exoskeleton; welding, bionic, CAD/CAM/CAE)