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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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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
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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
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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
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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
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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
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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%
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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: dflores.upiita@hotmail.com
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.
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