Para elegir un robot, primero evalúe las necesidades de la aplicación. Eso comienza con perfilar la carga, la orientación, la velocidad, el viaje, la precisión, el medio ambiente y el ciclo de trabajo del trabajo, a veces llamados parámetros perdidos.

1. Cargar.

La capacidad de carga de un robot (definida por el fabricante) debe exceder el peso total de la carga útil, incluidas las herramientas, al final del brazo del robot. Lo que limita los robots de Scara y de seis ejes es que admiten cargas en brazos extendidos. Considere un centro de mecanizado que realiza conjuntos de rodamientos de 100 kg o más. Esa carga útil excede las capacidades de todos los robots de Scara o seis eje más grandes. Por el contrario, un robot cartesiano típico puede elegir y colocar tales cargas con facilidad, porque su marco de soporte y los rodamientos admiten constantemente todo el rango de movimiento.
Incluso cuando una carga pesada está dentro de la capacidad de un robot, puede degradar la precisión. Por ejemplo, elegir y colocar artículos de 50 kg está dentro del rango de carga útil de los robots de Scara y cartesiano. Pero 50 kg están en el extremo superior de las capacidades típicas de Scara, por lo que tomará controles y componentes más costosos para manejar el par. Además, los robots típicos de Scar pueden colocar grandes cargas útiles a 0.1 mm, ya que el peso desvía el brazo y degrada la capacidad del robot para colocar constantemente la carga con precisión. Pero los robots cartesianos con actuadores de tornillo de pelota y cojinetes de soporte bien espaciados pueden colocar repetidamente 50 kg y cargas más pesadas a 10 µm.

2. Orientación

Depende de cómo se monte el robot y de cómo sitúe las piezas o productos que se mueven. El objetivo es igualar la huella del robot con el área de trabajo. Si el piso de un robot o seis exis del robot o el pedestal montado en la línea crean una obstrucción, entonces tales robots pueden no ser la mejor opción. Si la aplicación solo necesita movimiento en unos pocos ejes, entonces los robots cartesianos de cuadros pequeños pueden montar por encima y fuera del camino. Pero para el manejo o el trabajo de piezas intrincados que necesitan cuatro o más ejes de movimiento, el marco de un robot cartesiano puede plantear demasiadas obstrucciones, y un pequeño robot Scara, a veces que requiere solo 200 mm2 de espacio y cuatro pernos en un pedestal, puede ser más adecuado.
El factor no es orientación de pieza. Los robots de Scara y de seis ejes pueden rotar piezas, una ventaja para manejar piezas o herramientas en varios ángulos y posiciones. Para obtener una flexibilidad similar, algunos robots cartesianos tienen subcomponentes llamados módulos de alimentación que mueven las cargas de luz en el eje Z. Por lo general, los módulos de alimentación usan una varilla de empuje de tornillo de bolas para mover partes o herramientas a lo largo del eje Z en aplicaciones de manejo, selección y lugar y alimentación. Los robots cartesianos también pueden incorporar actuadores rotativos para proporcionar capacidades de orientación adicionales.

3. Velocidad y viaje.

Junto con las clasificaciones de carga, los catálogos de fabricantes de robot también enumeran las clasificaciones de velocidad. Una consideración clave al elegir robots para aplicaciones de selección y lugar son los tiempos de aceleración a distancias significativas. Los robots cartesianos pueden acelerar a 5 m/seg o más, rivalizando con el rendimiento de Scara y los robots de seis ejes.
Los robots cartesianos también tienen sentido cuando las aplicaciones involucran largos tramos. Esto se debe a que los diseñadores pueden modificar y extender rápidamente los robots cartesianos según sea necesario con módulos de 20 m de largo. La velocidad y la distancia son más personalizables por la elección de la correa, el motor lineal o el actuador de tornillo de bolas. Por el contrario, los brazos articulantes generalmente se prediconizan para un alcance dado, como 500 mm, por ejemplo.

4. Precisión de posición.

Los robots de Scara y seis eje tienen clasificaciones de precisión predefinidas que facilitan la determinación de su repetibilidad de movimiento. Pero estos robots bloquean a los diseñadores en un nivel de precisión al momento de la compra. Los usuarios finales pueden actualizar los robots cartesianos o de pórtico a innumerables niveles de precisión cambiando el actuador, incluso a 10 µm, con un tornillo de bola. Para menos precisión y para reducir el costo, los usuarios finales pueden cambiar en una unidad neumática o de cinturón y un actuador diferente para una precisión de 0.1 mm.
La precisión es clave en aplicaciones de alta gama, como la máquina de herramientas. Esos robots cartesianos necesitan mejores componentes mecánicos, como mesas de riel de pelota y actuadores de tornillo de bola. Para aplicaciones donde Scara y los brazos de robot de seis ejes no pueden mantener la precisión debido a la desviación del brazo, considere un robot cartesiano con rodamientos lineales de alta precisión. El espaciado del rodamiento minimiza la deflexión para que el efector final se pueda colocar con mayor precisión.
Aunque los sobres pequeños de trabajo favorecen los robots de Sara o de seis ejes, a veces la complejidad de estos robots y el mayor costo son innecesarios. Un ejemplo en el que los robots cartesianos funcionan mejor es en una aplicación de fabricación de medicina de alto volumen. Aquí, un robot toma pipetas de un molde y los inserta en una rejilla transportada por una máquina de automatización secundaria. Los robots de Scara y de seis ejes son viables porque la precisión de 0.1 mm es suficiente en esta aplicación. Pero la deflexión es problemática cuando el robot maneja pipetas más pequeñas de 3 mm. Además, la falta de espacio para un pedestal dentro de la celda favorece los robots de pórtico.

5. Medio ambiente.

Dos factores que dictan el mejor robot son el entorno ambiental y los riesgos del sobre de la envoltura de trabajo en el espacio en sí. Una tercera consideración, si un robot irá a una habitación limpia, generalmente no es un problema porque todos los tipos de robots se fabrican en versiones de la sala de limpieza.
Los pedestales de los robots de Scara y de seis ejes tienden a ser compactos, lo cual es útil con espacio de piso limitado. Pero esto puede ser irrelevante si los instaladores pueden montar el marco de soporte del robot por encima o en una pared. En contraste, para aplicaciones con interferencia mecánica, como cuando un robot debe alcanzar las cajas para extraer piezas, los brazos de seis ejes suelen ser más adecuados. Los robots de seis eje generalmente cuestan más que los cartesianos, pero el gasto está justificado si no hay forma de ejecutar la aplicación sin secuencias de movimiento complejas.
Los factores ambientales como el polvo y la suciedad también afectan la selección de robots. Los fuelle pueden cubrir las articulaciones de robots de Scar y seis ejes, y los diferentes tipos de sellos protegen a los actuadores del eje Z. Para habitaciones limpias que usan purgas de aire, los robots cartesianos permiten a los diseñadores encerrar los actuadores lineales en una estructura IP65 que minimiza la entrada de agua y polvo. Además, los sellos de alto rendimiento pueden encerrar muchos de los componentes estructurales de los ejes.

6. Ciclo de trabajo.

Este es la cantidad de tiempo que lleva completar un ciclo de operación. Los robots que se ejecutan continuamente las 24 horas, los 7 días de la semana (como en la detección de alto rendimiento y la fabricación farmacéutica) alcanzan el final de la vida antes que aquellos que corren solo 8 horas, cinco días a la semana. Aclare estos problemas por adelantado y obtenga robots con largos intervalos de lubricación y bajos requisitos de mantenimiento para evitar la agravación más adelante.