Sistema para la generación de trayectorias
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Sistema para la generación de trayectorias. Las mismas son de corte a partir de distribuciones de piezas en chapas con el empleo del método de colonia de hormigas.
Sumario
- 1 Descripción preliminar
- 2 Generación de trayectoria que garantice la uniformidad de la plancha
- 3 Generación de trayectoria con movimiento libre sobre la plancha
- 4 Método de Colonia de Hormigas para la generación de trayectorias de corte
- 5 Algoritmo general del sistema de las trayectorias de corte para la fabricación de piezas en chapas
- 6 Interface de operación del sistema
- 7 Ver también
- 8 Fuentes
Descripción preliminar
La concepción general del sistema fue introducida y ajustada de acuerdo a las restricciones tecnológicas de la máquina de corte por plasma Merlin 6000GST, existente en el Taller de Estructuras Metálicas de la Empresa Mecánica del Níquel "Gustavo Machín Hoed de Beche ", lo que garantiza la generación de trayectorias para la fabricación de piezas en chapas.
Como resultado práctico, se ha obtenido una aplicación soportada sobre AutoCAD, y creada a través del lenguaje de programación AutoLISP la cual se integra a un sistema CAD/CAPP obteniéndose una herramienta para la distribución y corte de piezas en chapas.
Generación de trayectoria que garantice la uniformidad de la plancha
Para la generación de trayectorias de corte que garanticen la uniformidad geométrica de la plancha, es nece-sario partir de las condiciones de posicionamiento de la misma en la máquina y la herramienta de corte. Es necesario definir la dirección de uniformidad de corte, lo cual establece el eje donde la plancha debe ir cortándose en forma de barrido paralelo al mismo, este barrido tendrá en cuenta el posicionamiento y vecindad entre las piezas de manera que se realice con el menor recorrido del útil posible.
Generación de trayectoria con movimiento libre sobre la plancha
Durante la generación de la trayectoria con movimiento libre del útil de corte para las diferentes variantes de distribución en análisis, es necesaria la búsqueda del orden o secuencia de piezas que durante su corte aporte la menor distancia de recorrido y cumpla, además, con todas las restricciones propias del proceso de fabricación.
Para la búsqueda de las diferentes variantes de orden o secuencia de piezas se calculan y evalúan diferentes parámetros como:
- Mínima distancia entre la posición del útil de corte y la pieza a cortar.
- Distancia entre las piezas del conjunto.
Para lograr una correcta generación de la trayectoria de la herramienta es necesario definir un orden o secuencia de corte entre las diferentes piezas que integran el conjunto que se cortará, lo cual se realizará entre la menor distancia del útil de corte y la pieza que se fabrica.
La mejor trayectoria será aquella que posea el menor recorrido del útil de corte. Así, para iguales condiciones, según los valores de los parámetros de corte, se garantiza la reducción de los tiempos de corte y el consumo de recursos.
Método de Colonia de Hormigas para la generación de trayectorias de corte
Los algoritmos de optimización basados en colonias de hormigas son procesos iterativos, en cada iteración de búsqueda de trayectorias se "lanza" una colonia de m hormigas y cada una de las hormigas de la colonia construye una solución al problema. Estas construyen las soluciones de manera probabilística, guiándose por un rastro de feromona artificial y por una información calculada a priori de manera heurística.
Para generar las trayectorias de corte a partir de un conjunto C de n piezas distribuidas en una chapa, las hormigas tienen como restricción que solo pueden recorrer las piezas del conjunto una sola vez en cada iteración, con el objetivo de encontrar la longitud mínima de recorrido entre estas piezas distribuidas.
Algoritmo general del sistema de las trayectorias de corte para la fabricación de piezas en chapas
El algoritmo general del sistema, como se muestra en la Figura siguiente, comienza su tratamiento a través de la entrada de datos, los cuales pueden ser introducidos manualmente o de fuentes externas, como conjuntos de varian-tes de distribuciones provenientes de sistemas CAD/CAPP, donde se cumplan con los parámetros tecnológicos propios del proceso y se tengan en cuenta las características de la máquina de corte a emplear. Después de terminada la fase inicial, se selecciona el tratamiento de la chapa para garantizar la estabilidad de la misma durante la fijación en la máquina de corte, es decir si la trayectoria se generará con eje de barrido o libre. Para realizar el cálculo y generación de las trayectorias para el corte se ejecuta el Algoritmo de Colonia de Hormigas, las trayectorias de corte obtenidas pueden ser modificadas manualmente por el tecnólogo, si así lo considera. Siempre se garantiza que el consumo de recursos y los tiempos de manufactura sean los menores posibles.
Interface de operación del sistema
Para el diseño de esta interfaz de trabajo se ha utilizado el editor visual de diálogos OpenDCL Studio 6.0.0.23., el cual es un software libre concebido para la creación de interfaces para AutoCAD. Este sistema para la generación de trayectorias para el corte de piezas en chapas ha sido diseñado con el uso del lenguaje de programación AutoLISP, que constituye el lenguaje original de soporte en aplicaciones sobre AutoCAD.
La disponibilidad de que el proceso de preparación para la fabricación transcurra en el mismo sistema CAD, crea mejores condiciones para la integración de los datos de diseño con los de la preparación para la manufac-tura del producto, y permite el uso de un formato común para el tratamiento de la información gráfica. La posibi-lidad de usar el mismo ambiente de trabajo, facilita la interface de usuario y reduce el tiempo de aprendizaje para la utilización del sistema.A continuación se muestra el Diálogo para realizar el cálculo de la norma de tiempo dentro del sistema.
Ver también
Fuentes
- MsC. Leandro Leonardo Lorente Leyva.
- DrC. Arlys Michel Lastres Aleaga.
