Metodologia Del Diseno Mecatronico

METODOLOGÍA DEL

DISEÑO MECATRÓNICO

Ing. Mónica Isela Acuautla Meneses

México

Septiembre-2010

ÍNDICE

Introducción.

Definición de mecatrónica.

Diseño convencional vs diseño mecatrónico.

Metodología del diseño mecatrónico.

Propiedades y características del diseño mecatrónico.

Discusión práctica.

Bibliografía.

INTRODUCCIÓN¿Qué es Mecatrónica?

Integración sinérgica de la ingeniería mecánica con la electrónica y el

control de computadora inteligente para el diseño y fabricación de

productos y procesos industriales.

AP

LIC

AC

ION

ES

• Proceso de Materiales.

• Automotriz.

• Aeroespacial.

• Industrial.

• Medicina.

• Instrumentación.

• Sistemas de defensa.

• Manufactura.

• Productos de consumo.

INTRODUCCIÓN

Diseño convencional vs diseño mecatrónico

El diseño de ingeniería es un proceso complejo que implica

interacción entre varias habilidades y disciplinas.

Sistema mecánico

Sistema eléctrico

Sistema de

control

Construcción del diseño

Diseño convencional

•Secuencial.

•Diseño y disposicioneshechos de modoindependiente.

Sistema mecánico

Sistema eléctrico

Sistema de

control

Diseño mecatrónico

•Concurrente.

•Sistema global integradodesde un inicio.

Construcción del diseño

METODOLOGÍA DEL DISEÑO MECATRÓNICO

El proceso de diseño involucra las siguientes etapas:

• Del consumidor o del clientes.

• Puede detectarse en el estudio de mercado.

1. La necesidad

• Naturaleza real del problema para evitar pérdidas detiempo en diseños que no cubrirán las necesidades.

• Especificación de funciones y característicasdeseables.

2. Análisis del problema

• Preparar requerimientos, restricciones, dimensiones,precisión de requerimientos, tipo y rango demovimientos, interfaces, requerimientos de potenciaentorno operativo, estándares, etc.

• Determinar cualquier condición sujeta a la solución yel criterio a aplicar para juzgar la calidad delproducto.

3. Preparación de

especificaciones

• Etapa conceptual.

• Preparación de algunos esbozos de soluciones condetalles suficientes para obtener las funcionesrequeridas.

• Investigación de antecedentes y problemas similares.

4. Generación de posibles soluciones

• Evaluación de soluciones propuestas.

• Representación del sistema mediante un modelo parallevar a cabo una simulación.

• Establecer posibles comportamientos de las salidas.

5. Selección de una solución

apropiada

• Construcción del sistema con todas lasespecificaciones, restricciones y características quegaranticen un funcionamiento idóneo.

6. Producción de un sistema

detallado

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• Una vez echado a andar el diseño final, sedeterminan y modifican detalles, ajustes, ahorro dehardware y software, etc., que permitan un mejorfuncionamiento del sistema.

7. Puesta a punto del

diseño

• Diseño traducido en :

• Dibujos de trabajo.

• Diagramas de circuitos.

• Modelos matemáticos, etc.

• Conjuntar información para poder elaborar unartículo.

8. Producción de dibujos de

trabajo

METODOLOGÍA DEL DISEÑO MECATRÓNICO

PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DEL DISEÑO

MECATRÓNICO

Diseño convencional

•Componentes añadidos.

•Voluminosos

•Mecanismos complejos.

•Problemas de cableado.

•Componentes conectados.

•Control simple.

•Construcción rígida.

•Control en lazo abierto.

•Precisión a partir de toleranciasestrechas.

•Monitoreo simple.

•Habilidades fijas.

Diseño mecatrónico

•Integración de componentes (hardware).

•Compacto.

•Mecanismos simples.

•Comunicación vía bus o wireless.

•Integración mediante procesosinformáticos (software).

•Construcción elástica.

•Retroalimentación programable ycontrol en lazo cerrado.

•Precisión a través de medidas.

•Supervisión con diagnóstico de error.

•Habilidades de aprendizaje.

DISCUSIÓN:

DISEÑO DE UN PANEL DE CONTROL

AUTOMOTRIZ (CPM).

BIBLIOGRAFÍA

Bolton, W. Mecatrónica, sistemas de control electrónico en la

ingeniería mecánica y eléctrica. Ed. Alfaomega. México 2008.

Bishop, R. Mechatronic, and Introduction. Ed. Taylor and

Francis. Texas, USA 2006.

Iserman, R. Modeling and Desing Methodology for Mechatronic

Systems. IEEE/ASME Transaction on Mechatronic. Vol. 1 No.1.

1996.