Ingeniería inversa y Optimización Topológica para Brazo Mecánico Utilizado en la Fabricación de Vehículos Eléctricos

Resumen

La ingeniería inversa es una técnica que consiste en el análisis detallado de un producto, sistema existente con el propósito de comprender su funcionamiento, estructura, materiales y principios de diseño, sin disponer necesariamente de su documentación original. A partir de este proceso, es posible reconstruir modelos conceptuales, geométricos que permitan mejorar, optimizar, reproducir o adaptar el objeto de estudio a nuevas aplicaciones. En la ingeniería, la ingeniería inversa se utiliza principalmente para el rediseño de piezas mecánicas, el análisis de sistemas electrónicos, el desarrollo de software, la optimización de procesos industriales y la validación de diseños mediante simulaciones numéricas.  Este proyecto se hizo uso de la ingeniería inversa, con el objetivo de optimizar una pieza del robot, sin perder su funcionalidad. Para esto se utilizó un escáner para obtener la geometría del soporte de un brazo robótico, con el fin de optimizar topológicamente, y disminuir el material en la manufactura aditiva (impresión 3D), del soporte del brazo robótico. Con la geometría obtenida por el escáner, se desarrollaron las simulaciones mecánicas estructurales, para verificar el comportamiento de la pieza en un estado normal de uso dentro del brazo robótico considerando soportes, fuerzas, fijaciones de la pieza.  Por último, se aplicó la técnica optimización topológica en el brazo robótico, para tratar de disminuir la mayor cantidad de material de fabricación de la pieza, sin que afecte el funcionamiento para el que fue diseñado; se valida nuevamente con simulación numérica la pieza optimizada para corroborar su correcto funcionamiento, y realizar la manufactura aditiva de la pieza definitiva. Se obtuvo como resultado la optimización topológica de la pieza, donde se demuestra un ahorra de material. Con estos resultados desarrollamos como aporta la técnica para optimizar piezas en un brazo robótico, sin afectar el correcto funcionamiento