Tipos de robots articulados industriales

Un robot articulado industrial tiene juntas rotativas y puede tener hasta 10 o más ejes lo que se traduce en más libertad de movimiento y versatilidad. De hecho, la precisión y estilo de movimiento de estos robots se asemejan mucho a los de un brazo humano.

A continuación veamos por qué el robot articulado industrial se ha convertido en un elemento clave en la industria manufacturera.

Aplicaciones de un robot articulado industrial

Los robots articulados tienen una amplia gama de capacidades en comparación con otro tipo de robots. Por eso, es una gran opción para la mayoría de las aplicaciones en un entorno industrial como pueden ser:

• Manipulación de materiales

  La manipulación de materiales es una aplicación industrial común para los robots articulados e incluye tareas como el paletizado, el pick and place y el bin-picking. Los robots articulados son ideales para estas aplicaciones porque pueden ser escalados para manejar grandes cargas útiles y alcance. Estas aplicaciones pueden ser demasiado difíciles para otro tipo de robots como un robot delta que puede realizar una tarea de recogida y colocación rápidamente siempre que la carga sea de 10-20kg. Sin embargo, el robot articulado industrial puede manejar cargas útiles de más de 1000 kg.

• Soldadura

  El robot articulado industrial destaca en este campo por su destreza. Las aplicaciones de soldadura suelen requerir movimientos precisos en ángulos específicos. Estos ángulos simplemente no se pueden conseguir con otros robots como los SCARA y los Deltas. Colocar el robot equivocado en una aplicación de soldadura puede limitar gravemente la calidad de la pieza soldada.

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• Montaje

  El robot articulado industrial es excelente porque sus articulaciones les permiten moverse de formas que otros robots no pueden. Su capacidad de carga útil también les permite mover cargas útiles y son lo suficientemente precisos para realizar pequeñas tareas de montaje. Por este motivo, la mayoría de las tareas de montaje automatizadas son realizadas por robots articulados.

• Alimentación de máquinas

  La alimentación de máquinas con un robot articulado industrial permite la carga y descarga de materias primas en las máquinas. Una vez más, el alcance y la destreza mejorados de este robot le permiten destacar aquí. Los robots modernos de alimentación de máquinas pueden cargar la pieza, abrir y cerrar la puerta e incluso ejecutar el programa especificado seleccionándolo en la HMI.

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El robot articulado industrial en diferentes industrias

Los robots articulados cubren una amplia gama de las aplicaciones robóticas ya que al ser tan versátiles, se utilizan en la mayoría de los sectores como son:

• Automoción: La industria del automóvil fue una de las primeras en adoptar los robots industriales y siguen siendo populares a día de hoy. Las altas cargas útiles y el largo alcance son requisitos comunes para las aplicaciones de automoción, ya que los componentes suelen ser grandes y pesados. Estos factores hacen que el robot articulado industrial sea la única opción para automatizar estas tareas ya que permite un mayor volumen de producción y entornos de trabajo más seguros.
• Electrónica: La precisión y la destreza son características comunes de las aplicaciones de esta industria debido a que los componentes pequeños requieren movimientos precisos para ser colocados correctamente. La soldadura automatizada requiere movimientos de destreza como los de la soldadura. Esto requiere que el equipo se mueva en ángulos que no pueden alcanzar otros robots y algunas aplicaciones requieren una precisión del orden de las micras.
• Productos farmacéuticos: La industria farmacéutica exige altos niveles de precisión, limpieza y autentificación. El robot articulado industrial tiene la precisión necesaria para la mayoría de las aplicaciones farmacéuticas y pueden configurarse con juntas selladas y manguitos de protección. Estos son requisitos fundamentales para las máquinas de las salas limpias. Entre las aplicaciones más comunes se encuentran la recogida y colocación, la dispensación y el escaneado.

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¿Cuándo debe utilizar un robot articulado industrial?

Los robots articulados tienen ventajas e inconvenientes que conviene conocer para tomar una decisión más informada sobre la implantación de estos robots en cualquier empresa. El caso de negocio y la adecuación de la aplicación son algunos de los factores que hay que tener en cuenta al considerar un robot articulado para una aplicación.

Caso de negocio

Un robot articulado industrial puede tener un gran impacto positivo en la cuenta de resultados. Los siguientes casos pueden llevar a considerar la automatización:

• Requisitos de mayor rendimiento: Estas son algunas de las razones más comunes por las que los fabricantes deciden automatizar. Las personas tienen una velocidad de movimiento limitada y sólo pueden mantener este ritmo durante cierto tiempo antes de fatigarse. Los equipos automatizados pueden superar la velocidad que pueden alcanzar las personas, además de mantener esta velocidad durante todo el tiempo de operación. Los robots articulados no son los más rápidos del mercado, pero en muchas aplicaciones pueden superar a los humanos.
• Riesgos de seguridad para los operadores humanos: La seguridad de los operarios humanos puede llevar a los fabricantes a eliminarlos de esa tarea. Esto suele ocurrir cuando los operarios se lesionan al levantar, cortar o atender una máquina. La automatización de este proceso puede proteger a los empleados y ahorrar dinero por las multas relacionadas con las lesiones y los costos de los tiempos de inactividad. Sin embargo, es importante recordar que los robots son intrínsecamente peligrosos. Instalar un robot articulado industrial en una aplicación sin mitigación de riesgos puede ser más peligroso para los operarios. Los robots articulados deben instalarse con los dispositivos de seguridad adecuados para limitar el riesgo de lesiones de los operarios.
• Reducción de costos: Es una de las razones más comunes para automatizar en el competitivo entorno de fabricación actual. Las líneas de producción automatizadas suelen ser más eficientes que las manuales a escala. Esto conduce a un menor costo de producción de cada pieza. Además, las piezas pueden producirse de forma más consistente debido a que hay menos errores de producción. Por otro lado, es importante asegurarse de que las reducciones de costos serán un beneficio neto después de considerar el costo de un proyecto de robot articulado industrial.

Ajuste de la aplicación

El ajuste de la aplicación es el elemento más crítico para el éxito de un proyecto robótico. Es esencial comprender los requisitos específicos de una aplicación. Los brazos articulados pueden realizar la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo, no siempre son la solución más óptima.

Por ejemplo, los robots delta son la mejor opción cuando la aplicación requiere una velocidad superior a la que puede alcanzar el robot articulado industrial. Un ejemplo de esto podría ser una aplicación de recogida y colocación de alta velocidad. Lo ideal sería combinar un robot de alta velocidad con este tipo de aplicación. También un robot de seis ejes suele tener velocidades de cientos de grados por segundo. Un robot delta estándar puede superar fácilmente los más de 1000 grados por segundo. Elegir un robot de seis ejes en lugar de uno delta cuando ambos pueden realizar el trabajo puede suponer dejar sobre la mesa una valiosa productividad.

Otras veces se requieren niveles extremos de precisión. En estos casos, los brazos articulados se ven superados por los robots cartesianos. Los robots cartesianos tienen la capacidad de alcanzar una precisión a nivel de micras. La mayoría de los demás tipos de robots sólo pueden presumir de niveles de precisión en décimas o centésimas de milímetro. Elegir el robot incorrecto para una aplicación puede limitar su rendimiento potencial o fracasar por completo.

Los brazos articulados suelen destacar en aplicaciones que requieren un alto nivel de flexibilidad. Un robot articulado industrial es una gran elección por su capacidad de maniobrar con precisión en ángulos complejos para realizar las soldaduras necesarias. Otros tipos de robots más rígidos, como los cartesianos, los SCARA o los deltas, tendrían dificultades en un entorno en el que se requiere un movimiento flexible.

¿Cuánto cuesta un robot articulado industrial?

Los robots articulados se encuentran en el extremo más caro de la gama de robots. El robot en sí mismo es caro, pero hay otros factores que hacen que se requiera de una importante inversión:

• Costos de integración
• Entrenamiento
• Efectores finales
• Equipo de seguridad
• Mantenimiento

Es fundamental incluir estos costos en el cálculo del retorno de la inversión además del  inicial de un robot articulado industrial. Muchos de estos costos son variables y dependen de la aplicación. Por ejemplo, los proyectos muy complejos tendrán unos costos de integración más elevados debido a la dificultad de implementación y programación y las aplicaciones más peligrosas pueden requerir más hardware de seguridad.

Los proyectos de robots tienen un precio elevado pero con la automatización se gana en los siguientes aspectos:

• Aumento del rendimiento
• Calidad de producción más constante
• Reducción de costos

Incluso se pueden incluir algunos factores cualitativos como la reducción del riesgo de lesiones u otras mejoras en la calidad de vida. Estos pros y contras deben sopesarse entre sí para obtener una imagen de la rentabilidad de la inversión y poder tomar una decisión informada sobre un proyecto de automatización.

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