Disponible en una gama de capacidades y precios de rendimiento, los robots se están volviendo omnipresentes en todo tipo de operaciones de producción industrial. Comprender las capacidades de cada tipo de robot es la clave para tomar la mejor decisión para su negocio.

Para un medio siglo, la imagen del gran carro de soldadura de robot articulado de seis ejes se ha fijado en la imaginación popular. Los robots se utilizan en sectores tan diversos como la atención médica, los alimentos y las bebidas, la creación de acero y el almacenamiento, donde hay tareas repetitivas o ambientalmente o ergonómicas desafiantes que se pueden lograr más rápido, de manera más confiable y/o más rentable. Hoy, los robots incluso están ensamblando nuevos robots.

Los robots vienen con uno a siete ejes, cada eje proporciona un grado de libertad. Un pórtico cartesiano de dos ejes generalmente traza sobre los ejes XY o YZ. Un robot de tres ejes tiene tres grados de libertad y realiza sus funciones a través de los ejes XYZ. Estos pequeños robots son rígidos en forma, y ​​no pueden inclinarse o girarse, aunque pueden tener herramientas unidas que pueden girar o girar o adaptarse a la forma de una pequeña carga útil. Los robots de cuatro y cinco ejes tienen flexibilidad adicional para rotar e inclinar. Un robot articulado de seis ejes tiene seis grados de libertad: la flexibilidad para mover objetos en cualquier dirección o rotarlos en cualquier orientación. Estos robots de seis ejes generalmente se eligen cuando una aplicación requiere una manipulación compleja de un objeto grande o pesado. Los robots de siete ejes son capaces de orientaciones adicionales para maniobrar herramientas en espacios estrechos. Pueden operar más cerca de la pieza de trabajo que otros robots articulados para posibles ahorros de espacio.

Robots articulados
La popularidad de los robots articulados de seis y siete eje refleja la gran flexibilidad que permiten seis grados de libertad. Son fáciles de programar, vienen con su propio controlador, y las secuencias de movimiento y la activación de E/S se pueden programar a través de un colgante de enseñanza fácil de usar. Pueden tener un alcance sustancial, más de tres metros con ciertos modelos. Esta gama de tamaños hace que los robots articulados sean adecuados para una gran cantidad de industrias y aplicaciones que implican hacer o mudarse de materiales o productos terminados.

Por diseño, el robot articulado ocupa espacio y huella que no se pueden utilizar para otros fines. También tiene singularidades, es decir, ubicaciones y orientaciones en el espacio circundante al que no puede acceder. Estas limitaciones espaciales requieren precauciones de seguridad más complejas ya que el robot a menudo se utilizará en zonas donde los trabajadores están presentes.

Robots cartesianos
Un robot cartesiano o lineal es típicamente un robot de menor costo que consiste en un conjunto de actuadores lineales y/o actuador rotativo al final del brazo para aplicaciones 3D. Estos robots son muy adaptables y al este para instalar y mantener. Los trazos y tamaños de cada eje se pueden personalizar a la aplicación. Su alcance y carga útil son independientes entre sí, no entrelazadas. El eje lineal viene en una serie de diseños que lo adaptan aún más a la función que realiza.

La principal limitación del robot cartesiano es la inflexibilidad comparativa. Puede acomodar fácilmente el movimiento lineal en tres ejes y rotación alrededor de un cuarto eje. Sin embargo, uno tiene que agregar un controlador de movimiento para realizar la rotación alrededor de más de un eje. Los robots cartesianos rara vez se usan en situaciones de lavado, ya que no brindan protección suficiente contra la entrada de agua. Además, se requiere precisión y minuciosidad en la instalación: cada eje debe estar cuidadosamente alineado y la planitud de la superficie debe ser adecuada, especialmente en sistemas más grandes.

Robots de Scara
Los robots de Sara están diseñados para aplicaciones de servicio ligero. Son una versión simplificada de robots articulados, y su simplicidad y tamaño pequeño los hacen fáciles de integrar en las líneas de ensamblaje. Los robots de Sara pueden lograr tiempos de ciclo bastante impresionantes, con alta precisión. Son muy expertos en funciones como insertar componentes en espacios con tolerancias estrechas mientras mantienen su rigidez en tales movimientos, lo que los convierte en una opción rentable para muchas aplicaciones de selección y lugar, así como manejo de piezas pequeñas.

Robots delta
El Robot Delta es reconocido por su velocidad, con tasas de selección de hasta 300/min. Su tipo de montaje lo coloca sobre la zona de trabajo, limitando la pérdida de huella. A menudo se combina con un sistema de visión para elegir piezas colocadas al azar en aplicaciones de clasificación y empaque complejas. Al igual que los robots articulados y Scar, generalmente se proporcionará con un colgante de enseñanza para una fácil programación. Los robots delta a menudo se usan en aplicaciones de producción de alimentos, pero, al igual que los robots cartesianos, pueden requerir un blindaje o separación adicional del entorno ambiente.

Robots colaborativos
Los robots colaborativos, o Cobots, son un desarrollo relativamente reciente con un futuro prometedor para hacer posible la interacción segura de la máquina humana. Al permitir una colaboración directa entre un trabajador y un robot, están agregando una dimensión a nuestra comprensión de cómo la automatización puede integrarse en la industria. Un Cobot puede ser un robot articulado, cartesiano, scara o delta. Aunque, hasta la fecha, la mayoría se clasificaría como articulado. Vienen con capacidad de carga útil de 4-35 kg, aumentando en tamaño y alcance (también precio) en consecuencia. Hay modelos con hasta siete ejes; Este último puede realizar tareas que son particularmente desafiante ergonómicamente. Los cobots incluso se están utilizando como robots de línea de producción independientes.

Haciendo tu elección
Al abordar una inversión en robótica, uno debe considerar todos los aspectos de una aplicación antes de hacer una selección final. Estos son algunos de los factores más importantes a considerar:

Alcance y carga útil.

Deben ser el primer criterio considerado en su proceso de selección de robots, ya que estos factores pueden acortar inmediatamente la lista de opciones adecuadas. Por ejemplo, una carga grande y pesada descartaría cualquier consideración de las tecnologías de manejo livianas. Por otro lado, si el alcance es largo pero el peso de la carga útil es bajo, un robot cartesiano de menor costo podría ser suficiente.

Flexibilidad.

En una aplicación que requiere cinco o seis grados de libertad, un robot articulado puede ser la única solución viable. Si es así, una opción para el negocio sensible al precio que requiere uno o dos robots podría reutilizarse (usados) unidades. Sin embargo, para aplicaciones más simples, como el posicionamiento y la carga de piezas pequeñas, la inserción de piezas electrónicas y la carga de la caja y la máquina herramienta, cualquier aplicación donde dos o tres ejes son suficientes, ¿por qué pagan más ejes de los que la aplicación requiere?

Velocidad.

¿La aplicación requiere una alta tasa de selección, como la de un robot Delta, o una menor tasa de selección de pórtico cartesiano o robot Scara?

Espacio y huella.

Cada vez más, las huellas de la máquina y la línea de producción son problemas clave de planificación. El espacio en el piso es costoso y las empresas quieren optimizar el diseño del piso de su tienda. Los robots cartesianos y delta proporcionan una clara ventaja sobre las otras tecnologías, ya que solo se pierde el espacio vertical, lo que generalmente es menos crítico.

Ingeniería y desarrollo de proyectos.

El diseño, la ensamblaje, la instalación y el tiempo de puesta en marcha y los gastos deben tenerse en cuenta en un costo comparativo, especialmente incorporando un robot en una máquina o sistema más grande. Los retrasos para recibir y ensamblar el robot podrían retener todo el proyecto.

Mantenimiento, reparabilidad y disponibilidad.

El tiempo de inactividad no programado es la pesadilla de todos los gerentes de producción. Los robots deben ser relativamente fáciles de mantener y reparar.

Normalización.

Dentro de una empresa o industria podría ser una consideración válida por motivos de negocios, incluso si el robot seleccionado no es el más idealmente adaptado o incluso el más barato, pero es capaz de hacer el trabajo. A veces, la ruta bien transitada demostrará ser la de menor resistencia (y riesgo).

La proliferación de tecnologías de robots ha permitido a las empresas de todos los tamaños acceder a los beneficios de la automatización. El mejor robot para usted suele ser el que mejor se ajusta a su aplicación, no solo para lograr las ganancias de productividad de la inversión y satisfacer los requisitos técnicos de la aplicación, sino también desde el punto de vista de los problemas relacionados como la seguridad de las plantas, la utilización del espacio y, por supuesto, el costo y el soporte posterior a las ventas.