Màster en

Mecatrònica

Aquest curs presenta les nocions bàsiques necessàries per definir, coordinar o realitzar el disseny de màquines i equipaments industrials de base mecànica. S'incideix especialment en els sistemes de guia (membres de suport i enllaços de guia) i en els sistemes d'accionament (motors, transmissions i formes de control). En la determinació dels sistemes mecànics es fa referència a criteris d'ús i selecció de components estàndards de mercat. Finalment, es presenten tecnologies relacionades amb la fabricació de prototips i la realització i avaluació d'assaigs representatius del funcionament real.

• Introducció a l'Enginyeria de Sistemes Mecànics
• Nova perspectiva del disseny.
• Estructura del disseny.
• Arquitectura de producte i cicle de vida.
• Components de mercat i especialitzats.
• Cinemàtica plana i equilibri de forces.
• Disseny de Mecanismes
• Modelització i esquematització de mecanismes.
• Optimització cinemàtica de mecanismes. Síntesi dimensional.
• Mobilitat.
• Optimització dinàmica de mecanismes. Equilibratge.
• Estructura Constructiva de les Màquines
• Funcions estructurals de les màquines: guiatge i transmissió.
• Enllaços de guiatge angular i lineal.
• Guies lineals (Schaeffler Group).
• Membres de suport. Resistència i rigidesa.
• Accionament de Màquines
• El sistema mecànic d'accionament.
• Característiques de motor i receptor.
• Característiques i funcions de les transmissions.
• Accionaments de potència.
• Accionaments per a desplaçaments ràpids.
• Tècniques de Prototipat i Assaig
• Models i simulació d'assaig en el desenvolupament d'un producte.
• Assajos de fiabilitat.
• Metodologia de prototipat i assaig en empreses de disseny.
• Metodologia de prototipat i assaig en el sector de la motocicleta (Arianetech).
• Tests de fabricabilitat.
• Simulació de Mecanismes amb Eines CAE
• Introducció a la simulació de mecanismes amb eines CAE.
• Simulació de mecanismes plans i tridimensionals amb eines CAE.
• Anàlisi de mecanismes mitjançant elements finits.

Aquest curs permet al participant adquirir una visió de l'abast i les implicacions a tenir en compte en el disseny de màquines i que són causades pels requeriments de les etapes del cicle de vida d'un equipament o producte. En aquest curs s'incideix especialment en aspectes com ara l'assegurament del seu ús durant la vida útil (fiabilitat i mantenibilitat), els aspectes de propietat industrial, l'adequació de la relació amb els usuaris (ergonomia, seguretat) i la bona harmonia amb el medi (minimització d'impactes ambientals i desballestament a la fi de vida). Les sessions s'enfoquen en el marc de l'enginyeria concurrent.

• Enginyeria Concurrent
• Concepte d'enginyeria concurrent.
• Desenvolupament d'un producte.
• Modularitat i complexitat d'un producte.
• Gestió de projectes d'R+D.
• Disseny per a la conformació.
• Disseny per al muntatge.
• Propietat Industrial. Fiabilitat i Mantenibilitat
• Disseny per a la disponibilitat.
• Metodologies utilitzades durant la fase de disseny de màquines.
• Conceptes generals sobre propietat industrial.
• Participació de l'enginyer en el formulari de patent.
• Cerca de patents. Interpretació de patents concedides.
• Ergonomia de les Màquines
• Introducció a l'ergonomia i al disseny de llocs de treball i màquines.
• Soroll i vibracions.
• Antropometria: conceptes d'antropometria.
• Mètodes d'avaluació ergonòmica. Ergonomia relacional.
• Disseny per a la usabilitat.
• Seguretat de les Màquines
• La reglamentació a la Unió Europea. Directiva de màquines.
• L'adequació dels equips de treball i l'avaluació del risc.
• Normativa tècnica de seguretat de màquines.
• La "documentació administrativa" i el "cas pràctic".
• Seguretat i qualitat de subministrament a les instal·lacions elèctriques.
• Components de seguretat.
• Impactes Ambientals i Fi de Vida
• Consum d'energia i impactes ambientals.
• Introducció a l'ecodisseny.
• Normativa mediambiental.
• Anàlisi del Cicle de Vida (ACV).
• Disseny per la fi de vida.

Aquest curs permet adquirir coneixements sobre sensors i adquisició de dades, electrònica de potència, actuadors elèctrics, microcontroladors i lògica programable o control i tractament de senyal.

• Microcontroladors i Lògica Programable
• Àlgebra binària: funcions lògiques, sistemes de numeració i àlgebra booleana.
• Sistemes combinatoris i seqüencials.
• Aritmètica binària.
• Memòries i nucli d'un microprocessador.
• Anàlisi de llenguatges i estructures de programació.
• Realització de pràctiques amb un DSC: estructura del programa, interrupcions, perifèrics.
• Sensors i Adquisició de Dades
• Sensors de presència, posició, deformació i força.
• Sensors de pressió, velocitat, acceleració i temperatura.
• Sensors de cabal, nivell.
• Sensors de magnituds elèctriques.
• Connexió dels sensors.
• Sistemes d'adquisició de dades: introducció, configuració, elements, sistemes.
• Programació del processament de senyals.
• Electrònica de Potència
• Introducció als convertidors estàtics.
• Interruptors estàtics: díode, tiristor, triac, bipolar, MOSFET, IGBT, ...
• Rectificadors controlats i no controlats. Monofàsics i trifàsics.
• Circuits de control. Reguladors de corrent altern. Engegadors estàtics.
• Trossejadors: reductor, elevador, 2 i 4 quadrants.
• Onduladors monofàsics i trifàsics. Modulació sinusoidal PWM i SVPWM. Convertidors de freqüència.
• Compatibilitat electromagnètica.
• Control i Tractament del Senyal
• Models estàndards de sistemes dinàmics.
• Simulació del motor DC amb el PSPICE.
• Sistemes de 1r i 2n ordre.
• Diagrames de blocs i funcions de transferència.
• Equació d'estat i llaços de regulació.
• Control digital. Programació de controladors PID i DSP.
• Control no lineal: modes lliscants i lògica difusa.
• Filtres analògics i digitals.
• Simulació de sistemes de control amb els programes Pspice, Psim i Matlab/Simulink.
• Actuadors Elèctrics
• Materials constituents dels actuadors elèctrics: conductors, dielèctrics i magnètics. Generació de camps magnètics giratoris.
• Motor de corrent continu.
• Motor d'inducció. Model estàtic i dinàmic. Control de velocitat, vectorial i directe del parell.
• Motor de corrent continu sense escombretes (brushless trapezoidal).
• Motor síncron d'imants permanentment autopilotat (brushless sinusoidal).
• Motor pas a pas. Tècniques d'excitació.
• Motor de reluctància commutada i motor piezoelèctric.

Aquest curs permet adquirir coneixements sobre actuadors hidràulics i pneumàtics, una introducció i aplicació dels autòmats programables industrials i sobre les comunicacions industrials i les tecnologies de la informació.

• Automatismes i Accionaments Hidràulics i Pneumàtics
• Elements dels circuits, sistemes hidràulics i aplicacions típiques.
• Selecció d'elements i disseny de circuits i sistemes hidràulics.
• Elements generals de pneumàtica, vàlvules distribuïdores.
• Estalvi d'energia en pneumàtica, exemples d'aplicació i demostració de circuits en laboratori.
• Seguretat en aplicacions pneumàtiques.
• Pneumàtica industrial.
• Introducció a l'electropneumàtica.
• Electrovàlvules distribuïdores, relés, temporitzadors i lògica electromecànica.
• Introducció als Autòmats Programables
• Automatització vs. control automàtic.
• Els elements de l'automatització.
• Introducció al hardware i al software dels autòmats.
• Introducció als llenguatges de programació: Gràfics (Ladder (LD)), Blocs Funcionals (FBD, Grafcet) i textuals (estructurat (ST)) i llista d'instruccions (IL).
• Pràctiques de programació amb Ladder. Ús dels blocs de comptatge i temporització (TON, TOFF i TP). Programació d'una cruïlla semaforitzada.
• Introducció a la norma IEC61131. El llenguatge GRAFCET al detall. Guia Gemma.
• Pràctiques de programació en GRAFCET. Programació d'una porta de garatge.
• Aplicació dels Autòmats Programables Industrials
• Pràctiques amb entrades i sortides analògiques; automatització d'un procés químic.
• Programació d'una cèl·lula de producció flexible amb actuadors elèctrics i pneumàtics.
• Control d'un motor d'inducció controlat per variador.
• Pantalles d'explotació, SCADAs i terminals d'operador.
• Instruccions i funcions especialitzades.
• Pràctiques dels 5 llenguatges de programació de la norma IEC61131-3 amb l'entorn Codesys sobre una estació remota.
• Tecnologies de la Informació
• Introducció Hardware, SO, Xarxes i Virtualització.
• Fonaments de programació. Llenguatge C i Java.
• Bases de dades. Disseny Y SQL. MySQL.
• Aplicació a pàgina web (xhtml, css).
• Aplicació a pàgina web (php).
• Pràctiques (aplicacions).
• Comunicacions Industrials
• Introducció a les comunicacions.
• PLC (Power Line Communication).
• Fibra òptica.
• Ethernet i TCP/IP.
• Ciberseguretat en entorn industrial.
• Conceptes de busos de camp.
• CAN, Modbus i CANOpen.