Descripción general de los robots industriales

La tendencia en las aplicaciones lineales y rotacionales convencionales es alejarse de los robots hacia sistemas energéticamente eficientes y de costos optimizados, ya que los fabricantes a menudo no requieren todas las funciones, los grandes tamaños y los grados de libertad que ofrecen los robots.

Aunque se consideran un robot industrial según los estándares DIN, los sistemas de manipulación cartesianos ofrecen operaciones más simples y energéticamente más eficientes que la mayoría de los robots de brazos articulados de 4 a 6 ejes. La norma DIN EN ISO 8373 establece que “un robot industrial es un manipulador multipropósito, reprogramable y controlado automáticamente, 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 dichos sistemas varía dependiendo de la función, flexibilidad y respuesta dinámica del sistema.

Los sistemas de manipulación cartesianos y los robots convencionales de 4 a 6 ejes tienen coincidencias relativamente grandes en términos de flexibilidad y respuesta dinámica, pero difieren en su sistema mecánico. Dependiendo de la aplicación, los sistemas de manipulación cartesiana se controlan mediante un simple PLC (que el usuario ya puede tener) para movimientos punto a punto o mediante un sistema de control complejo con funciones robóticas, como por ejemplo para el movimiento de trayectorias. Los robots de 4 a 6 ejes siempre requieren un sistema de control de robot complejo.

Además, los sistemas de manipulación cartesianos requieren menos espacio para el movimiento y se prestan más fácilmente a una adaptación personalizada y modular a las condiciones de aplicación. El espacio de trabajo se puede adaptar fácilmente cambiando las longitudes de los ejes.

De este modo, la cinemática se configura 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 tanto, el sistema mecánico de un sistema de manipulación cartesiano forma parte de la solución total y debe integrarse en el sistema completo.

Personalización y versatilidad: beneficios claros

A diferencia de las soluciones estándar con robots de 4 a 6 ejes del catálogo, los sistemas de manipulación cartesianos se pueden personalizar de forma modular para adaptarse a la aplicación (consulte la Figura 3). Estos sistemas no requieren prácticamente ninguno de los compromisos que a menudo se encuentran con los robots convencionales. Con un robot convencional, partes de la aplicación deben adaptarse a los requisitos y capacidades del robot. Además, el cambio hacia la estandarización y el uso de componentes producidos en masa reduce el costo 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 para lograr un movimiento óptimo en términos de eficiencia, respuesta dinámica y función.

Los sistemas de manipulación cartesianos como cinemática en serie tienen 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.