Descripción general de los robots industriales

En las aplicaciones lineales y rotacionales convencionales, la tendencia se aleja de los robots y se inclina hacia sistemas energéticamente eficientes y optimizados en cuanto a costes, ya que los fabricantes a menudo no requieren todas las funciones, el gran tamaño y los grados de libertad que ofrecen los robots.

Aunque los sistemas de manipulación cartesiana se consideran robots industriales según las normas DIN, ofrecen operaciones más sencillas y eficientes energéticamente que la mayoría de los robots de brazo articulado de 4 a 6 ejes. La norma DIN EN ISO 8373 establece que «un robot industrial es un manipulador multipropósito, controlado automáticamente y reprogramable, programable en tres o más ejes, que puede ser fijo o móvil para su uso en aplicaciones de automatización industrial». Sin embargo, la segmentación de estos sistemas varía según su función, flexibilidad y respuesta dinámica.

Los sistemas de manipulación cartesiana y los robots convencionales de 4 a 6 ejes presentan una considerable superposición en cuanto a flexibilidad y respuesta dinámica, pero difieren en su sistema mecánico. Según la aplicación, los sistemas de manipulación cartesiana se controlan mediante un PLC sencillo (que el usuario puede ya tener) para movimientos punto a punto, o mediante un sistema de control complejo con funciones robóticas, como el movimiento de trayectoria. Los robots de 4 a 6 ejes siempre requieren un sistema de control robótico complejo.

Además, los sistemas de manipulación cartesianos requieren menos espacio para el movimiento y se adaptan con mayor facilidad a las condiciones de aplicación, tanto de forma personalizada como modular. El espacio de trabajo se puede adaptar fácilmente modificando la longitud de los ejes.

La cinemática se configura así para adaptarse a los requisitos de la aplicación, a diferencia de los robots convencionales, donde los periféricos de la aplicación deben adaptarse al sistema mecánico y cinemático del robot. Por lo tanto, el sistema mecánico de un sistema de manipulación cartesiano forma parte de la solución integral y debe integrarse en el sistema completo.

Personalización y versatilidad: claros beneficios

A diferencia de las soluciones estándar con robots de 4 a 6 ejes disponibles en el catálogo, los sistemas de manipulación cartesiana se pueden personalizar de forma modular para adaptarse a la aplicación (véase la figura 3). Estos sistemas prácticamente no presentan las limitaciones que suelen tener los robots convencionales. Con un robot convencional, es necesario adaptar partes de la aplicación a los requisitos y capacidades del robot. Además, la tendencia hacia la estandarización y el uso de componentes de producción en masa reduce el coste de las soluciones cartesianas en comparación con los robots convencionales.

Además, se pueden combinar diferentes tecnologías de accionamiento con sistemas de manipulación cartesianos. Para cada eje, se seleccionan los accionamientos neumáticos, servoneumáticos y eléctricos adecuados para la aplicación, con el fin de lograr un movimiento óptimo en términos de eficiencia, respuesta dinámica y funcionalidad.

Los sistemas de manipulación cartesianos, al ser de cinemática serial, cuentan con ejes principales para el movimiento rectilíneo y ejes auxiliares para la rotación. El sistema actúa simultáneamente como guía, soporte y accionamiento, y debe integrarse en el sistema completo de la aplicación, independientemente de la estructura del sistema de manipulación.