Enfoque del Diseño | Directrices de Ingeniería |
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Selección de Materiales y Durabilidad | Utilice materiales ligeros y de alta resistencia como aleaciones de aluminio (6061, 7075) o compuestos de fibra de carbono para componentes estructurales. Para piezas sujetas a desgaste como engranajes y actuadores, seleccione aceros endurecidos (p. ej., 4140, 8620) o acero inoxidable para resistencia a la corrosión y durabilidad. |
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Diseño de Movimiento y Cinemática | Aplique análisis de cinemática y dinámica robótica para lograr movimientos suaves y eficientes. Utilice servomotores con cajas de engranajes de bajo juego para un control preciso. Diseñe enlaces y juntas para reducir la fricción y el desgaste, garantizando baja resistencia y alta fiabilidad durante ciclos operativos prolongados. |
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Precisión y Tolerancias | Especifique tolerancias estrictas para componentes críticos que aseguren un alineamiento y ajuste precisos, especialmente para actuadores, rodamientos y brazos robóticos. Utilice GD&T (Dimensionamiento y Tolerancia Geométrica) para definir variaciones permisibles y controlar forma, ajuste y función. |
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Resistencia al Desgaste y Lubricación | Diseñe piezas con materiales autolubricantes o provea canales de lubricación para un rendimiento duradero. Para aplicaciones de alta carga y desgaste, seleccione materiales como bronce, UHMW-PE o PEEK para rodamientos y superficies deslizantes. Utilice lubricantes sólidos o grasas para aplicaciones de movimiento a alta velocidad. |
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Gestión del Calor y Disipación Térmica | Diseñe para una disipación térmica eficaz, especialmente en motores de alta potencia o componentes con cargas elevadas. Use disipadores de calor de cobre o aluminio y aplique materiales de interfaz térmica (TIM) como pastas térmicas o láminas de grafito para mejorar la transferencia de calor. Considere sistemas de enfriamiento activos (ventiladores o heat pipes) para robots de mayor potencia. |
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Montaje y Fijación | Diseñe componentes para un montaje fácil, enfocándose en modularidad y sujetadores estandarizados (p. ej., tornillos M5, M6 y tuercas de seguridad). Utilice mecanismos de liberación rápida o encaje a presión para robots modulares que requieran desmontaje o mantenimiento frecuente. Asegure características de alineación para simplificar el montaje y reducir errores. |
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Sellado y Protección Ambiental | Para robots que operen en ambientes hostiles (p. ej., exteriores, bajo agua o plantas industriales), diseñe con sellado IP65 o superior. Use juntas tóricas, empaques y sellos para proteger motores, sensores y electrónica contra polvo, humedad y químicos. Aplique recubrimientos protectores como pintura en polvo o anodizado para mayor durabilidad. |
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Integración Electrónica y Blindaje EMI | Integre PCBAs con una correcta puesta a tierra y blindaje para cumplimiento EMC. Use recubrimientos conductores o blindajes para componentes sensibles como sensores y circuitos de comunicación. Asegure que los conectores y arneses de cables estén canalizados para minimizar ruido e interferencias, cumpliendo con las normas IEC 61000 para compatibilidad electromagnética. |
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Fuente de Energía y Diseño de Batería | Seleccione fuentes de energía y baterías de alta eficiencia para aplicaciones robóticas, considerando factores como voltaje, corriente y tiempo de funcionamiento. Diseñe compartimientos para baterías con fácil acceso para reemplazo y provea protección térmica para evitar sobrecalentamiento en ambientes de alta demanda. Use baterías de ion de litio o polímero de litio para aplicaciones con alta densidad energética. |
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Inspección y Aseguramiento de Calidad (QA) | Implemente procesos estrictos de control de calidad, incluyendo inspección dimensional al 100% para piezas críticas. Use sistemas automáticos de visión o máquinas de medición por coordenadas (CMM) para verificar la precisión de piezas como engranajes, motores y brazos. Realice pruebas aceleradas de ciclo de vida para asegurar la confiabilidad a largo plazo en aplicaciones robóticas. |
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Cumplimiento Normativo y Estándares de Seguridad | Asegure el cumplimiento con estándares internacionales como ISO 10218 para robots industriales, IEC 61508 para seguridad funcional y ANSI/RIA R15.06 para seguridad de sistemas robóticos. Mantenga la trazabilidad completa de materiales, componentes y procesos de fabricación para auditorías regulatorias y certificaciones de producto. |