Simulaciones Mecanicas Con Solid Works y LabVIEW
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Academic Days 09
15 de Octubre, 2009
Foro Técnico para Desarrollo de Sistemas Gráficos
Ciudad de México
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Simulaciones Mecánicas con SolidWorks y LabVIEWSolidWorks y LabVIEW
Rocio Pérez
Academic Technical Marketing
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Nuevas Tecnologías Mecatrónicas Facilitan el Diseño Virtual de MaquinariaNational Instruments, SolidWorks, CosmosMotion
DISEÑO PROTOTIPO IMPLEMENTACIÓN
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Desafío/Oportunidad: La Maquinaria está Cambiando de Sistemas Mecánicos a Electromecánicos
Cambiando de los Engranesy Levas
A los ActuadoresControlados Electrónicamente
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Integración de Herramientas de Diseño
DiseñoMecánico Prototipo
DiseñoControlEmbebido
SimulaciónMecánica
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Prototipos Digitales
• Simulate mechanical,
Electronics
Control
• Simulate mechanical,electrical, and control systemaspects of your machine design
• Evaluate different design concepts beforebuilding a costly physical prototype
Mechanics
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Plataforma de Diseño de Máquina
Integre Diseño en Software Mecánico, Eléctrico y Embebido
LabVIEW
CosmosMotion
SolidWorks
Embebido
CompactRIO
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SolidWorks
Use datos 2D y 3Dfácilmente y conseguridad
Enfóqueseen el diseño, no en CAD
Diseño
UsarCAD
Comunique susdiseños
Diseño conpoder yeficiencia
Verifiquesus diseños
Design Better Products
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COSMOSMotion
• Integrado en SolidWorks
– Simulación basada en modelos CAD existentes
– Requiere un poco de esfuerzo adicional
• Simula operaciones mecánicas de ensambles motorizadosensambles motorizados– Trayectorias de movimientos
– Fuerzas físicas, torque de motor requerido
• Preciso– Usa propiedades de los materiales
– Simula efectos del mundo real como fricción, gravedad
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Visualización de Diseño Conceptual
• Anime su modelo mecánico
• Muestre la máquina virtual
• Aterrice requerimientos de la máquina
Control Simulation
-Digital T/F logic
-State chart logic
-Motion trajectories
Mechanical Simulation
-Visualization
-Path tracing
-Collision detection
Posición
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Beneficios de usar prototipos virtuales
• Visualizing machine operation and logic
• Motion profile design and validation
• Preparing a quote
• Communicating with customers
• Discovering unknowns
EconómicosTécnicos
and validation
• Calculating machine cycle time
• Calculating force/torque loads
• Motor sizing
• Discovering unknowns
• Accelerating design decisions
• Improving team communication
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Digital Prototyping: Typical Workflow
• SolidWorks User: Set Up & Test SolidWorks Simulation– Mate the assembly and configure mass/friction properties– Create a Motion Study, set to Motion Analysis study type– Add Motors, set to Distance mode, test the simulation– Share files with the LabVIEW user
• LabVIEW User: Connect & Develop Motion Control App.– Create a new project, enable the Scan Engine, add the SolidWorks
Assembly and Map Sensors– Add to SoftMotion Axes and Coordinate Spaces, enable Axis
activation on deployment– Write and run the LabVIEW SoftMotion application– Share files/results with SolidWorks user
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¿Qué podría salir mal?
Strong enough?
Will coupling fail?
Servo or stepper?
What size motor?
Too much friction?
To much torsional
load?
Would a lower cost
belt drive be okay?
What’s the best motion
sequence? Will it collide?
Will coupling fail?
What screw pitch?
load?
Is it stiff enough?
Will it vibrate?What’s the pick and
place cycle time?
Is this the best
place for the
limit switch?
Digital Prototype
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Digital Prototyping
Machine CAD ModelLabVIEW Project
CompactRIO and NI Motion Hardware
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M.C. Ángel Pretelin Ricardez
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Librería de Interfaz de LabVIEW para SolidWorks/COSMOSMotion
SolidWorks – LabVIEW Funciones de Interfaz
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• High-Level function block API
• Based on PLCopen standard
• Asynchronous real-time behavior
Straight Line Arc Contour
Power Stop Find reference
LabVIEW NI SoftMotion ModuleProgramming API
• Asynchronous real-time behavior
• Simplified application development
• Methods
• Axis interface nodesPosition Capture Position Compare
Gearing Camming Reset Position
Read Write Clear Faults
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Motion Functions
• Perform a specific task
• Have inputs and outputs
• Can be connected together to create complex trajectoriestrajectories
• Programming»Vision & Motion»NI SoftMotion» Function Blocks
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DEMOSTRACIÓNLEGO
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¿PREGUNTAS?
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Academic Days8:00 AM Registro9:00 AM Conferencia de Apertura9:50 AM Simulación de Diagramas de Escalera y Microcontroladres con NI Multisim** Mediciones para No-Programadores con LabVIEWSignalExpress y DAQ Taller Práctico de Introducción a Adquisición de Datos con LabVIEW**10:45 AM Descanso11:05 AM Introducción a NI Multisim para Diseño y Simulación de Circuitos Tips para Escoger un Sistema de Adquisición de Datos** ZonaZonaZonaZona de de de de ExpositoresExpositoresExpositoresExpositores12:05 PM NI ELVIS como Plataforma de Enseñanza Multidisciplinaria** Programación de μ's con LabVIEW1:00 PM Comida2:05 PM Presentaciones de Casos de Éxito Realizados por la Academia- Auditorio Principal3:00 PM Descanso3:15 PM LabVIEW en la Enseñanza y Aprendizaje de Sistemas de Control** Sistemas de Inspección Visual y Control de Motores Taller Práctico de Introducción a NI Multisim**4:10 PM Simulaciones Mecánicas con SolidWorks y LabVIEW Sistemas SCADA y Conectividad con PACs/PLCspara Monitoreo Industrial**5:05 PM Clausura