Banco de pruebas robotizado para modelar procesos de pulido de superficies

Autores/as

  • Héctor Bastida-Miguel Universitat Politècnica de València
  • J. Daniel Navarro-González Universitat Politècnica de València
  • Josep Tornero Universitat Politècnica de València
  • Vicent Girbés-Juan Universitat de València

DOI:

https://doi.org/10.17979/ja-cea.2025.46.12255

Palabras clave:

manipuladores robóticos, control de fuerza, robots colaborativos, herramientas flexibles

Resumen

El tratamiento de superficies mediante robots se ha convertido en una tarea habitual en la industria, en especial cuando se tratan grandes superficies. Tareas como matizado, pulido o lijado se llevan a cabo mediante esponjas abrasivas que recorren la superficie. Este trabajo presenta el diseño de una plataforma experimental orientada al estudio del pulido automatizado mediante un manipulador robótico colaborativo. Se ha integrado un robot KUKA LBR iiwa 14 con un sensor de fuerza y una herramienta con esponja de pulido para simular condiciones reales de trabajo sobre superficies planas. A través de varios ensayos experimentales se registran fuerzas, pares de fuerza y estados articulares para analizar el comportamiento mecánico de la esponja durante las fases de compresión y desplazamiento. Los resultados servirán de base para modelar la relación fuerza-penetración, así como para calcular parámetros como la rigidez, la viscosidad y el coeficiente de fricción. La plataforma abre la posibilidad de realizar futuras pruebas sobre superficies curvas, incorporar abrasivos líquidos y desarrollar estrategias avanzadas de control de fuerza. Este trabajo constituye una primera aproximación experimental hacia la optimización del pulido con robots.

Referencias

Dieste, J.A., Fernández, A., Roba, D., Gonzalvo, B., Lucas, P. 2013. Automatic Grinding and Polishing Using Spherical Robot, Procedia Engineering 63, 938-946. DOI: 10.1016/j.proeng.2013.08.221

García, A., Gracia, L., Solanes, J.E., Girbés-Juan, V., Perez-Vidal, C., Tornero, J., 2021. Robotic assistance for industrial sanding with a smooth approach to the surface and boundary constraints, Computers & Industrial Engineering 158, 107-366. DOI: 10.1016/j.cie.2021.107366

García, A., Solanes, J.E., Gracia, L., Muñoz-Benavent, P., Girbés-Juan, V., Tornero, J., 2021. Bimanual robot control for surface treatment tasks. International Journal of Systems Science 53, 74–107. DOI: 10.1080/00207721.2021.1938279

Ke, X., Yu, Y., Li, K., Wang, T., Zhong, B., Wang, Z., Wang, C., 2023. Review on robot-assisted polishing: Status and future trends. Robotics and Computer-integrated manufacturing 80, 102-482. DOI: 10.1016/j.rcim.2022.102482

Tian, F., Jiang, G., Zhang, S., Wang, Y., Xu, J., 2016. Polishing pressure investigations of robot automatic polishing on curved surfaces. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 89, 1963-1972. DOI: 10.1007/s00170-016-8527-2

Xiao, Y., Ding, H., 2020. Experimental investigation and modeling of contact characteristics for polishing with a tilted sponge polishing disc. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 61, 101-833. DOI: 10.1016/j.rcim.2019.10

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Publicado

01-09-2025

Número

Sección

Robótica