Robot de corte por láser: Cómo automatizar el proceso de corte de chapa

La industria manufacturera está evolucionando cada día más hacia una mayor automatización en todos los sectores. Algunas tareas, como el corte industrial, se pueden automatizar con soluciones que van desde la automatización robótica hasta la maquinaria construida para tal fin. Con la robótica se puede automatizar una cizalla volante en una línea de ensacado o una aplicación de corte por plasma.

A continuación, explicaremos los tipos de robots de corte por láser, cómo integrar uno y los retos a los que hay que hacer frente.

Tipos de robots de corte por láser y sus aplicaciones

Hay robots de corte por láser de todo tipo debido a la amplia gama de tareas y a las industrias en las que se encuentran. Las tareas más sencillas exigen requisitos diferentes del hardware y el software que las tareas más complejas. El corte es una aplicación estandarizada que se resuelve comúnmente con la robótica.

Tareas de corte

Las tareas de corte varían mucho en función del sector y además, el material que se va a cortar es un factor importante en el tipo de corte que debe realizarse. Algunas de las tareas de corte más comunes son:

• Cizallamiento
• Corte por chorro de agua
• Corte por plasma
• Corte por láser
• Corte por oxiacetileno

Incluso hay subconjuntos de estas categorías. Por ejemplo, hay varios tipos de métodos de corte por láser. Los requisitos de su aplicación determinarán cuál es el más adecuado para cada necesidad.

Tipos de robots de corte por láser

El tipo de robot se selecciona en función de las exigencias de la tarea. Dado que cada tipo de robot tiene sus propios puntos fuertes y limitaciones, los atributos específicos de una tarea deben contar con el hardware más óptimo. El tipo de robot y las herramientas que se utilizan para cortar tela pueden ser completamente diferentes de los que se utilizan para cortar láminas de metal. Dicho esto, algunos de los tipos de robots que se suelen encontrar en las tareas de corte son los de seis ejes, los robots colaborativos, los SCARA y los cartesianos. Estos robots tienen un buen equilibrio entre alcance, velocidad y precisión. Además, muchas tareas de corte se realizan en un solo plano, en el que estos robots son buenos para operar.

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• Industrias para los robots de corte por láser

  Muchas industrias ya están aprovechando la automatización de sus procesos de corte. Los robots de corte por láser ofrecen ventajas sobre sus competidores al proporcionar ganancias de productividad y calidad. Además, la automatización robótica ayuda a implementar soluciones de la Industria 4.0. Estas industrias incluyen:

  • Metales
  • Aeroespacial
  • Plásticos
  • Construcción
  • Polímeros de espuma
  • Papel
  • Tejidos

  Estas industrias tienen en común que las tareas de corte suelen ser de gran volumen y repetitivas. Industrias como la de los metales y los plásticos crean miles de piezas al día. Tareas como ésta deben considerarse en primer lugar cuando se buscan posibles proyectos de automatización.

Cómo integrar robots de corte por láser

El corte es una tarea que requiere una solución específica y tomar una decisión equivocada puede tener grandes problemas económicos. Las herramientas utilizadas para el corte pueden ser muy caras y una elección incorrecta puede tener repercusiones financieras.

Cuándo considerar la automatización de la tarea de corte

Muchas empresas se plantean proyectos de robotización porque necesitan una mayor producción, menos residuos, más eficiencia, etc. También se tienen en cuenta otros factores como:

• Incapacidad de mantener el ritmo de las demandas de producción
• Producción de demasiada chatarra después de cada ciclo de producción
• Necesidad de un mayor tiempo de actividad/fabricación sin luz
• Hacer más seguro el proceso de corte

Las aplicaciones que no reflejan actualmente ninguno de estos problemas tendrán dificultades para proporcionar un retorno de la inversión.

Cómo elegir el robot adecuado

El robots de corte por láser y el hardware asociado deben ser específicos para cada tarea. Esto significa que debe comenzar con la tarea y trabajar con el robot y las herramientas necesarias. Por ejemplo, si se va a cortar grandes piezas de metal y se necesita hacerlo con rapidez y precisión, lo mejor sería una mesa cartesiana con un cortador de plasma o láser. Sin embargo, para piezas de tela de 1m², lo mejor sería un robot de seis ejes con una cizalla mecánica.

Desafíos de la automatización con robots de corte por láser

Como cualquier tarea de automatización, existen retos asociados a las tareas de corte y es importante entender los puntos de fallo más comunes. Los retos más comunes giran en torno a conceptos como la precisión, las herramientas de fin de brazo y la presentación de la pieza.

• Precisión: Los distintos robots tienen diferentes niveles de precisión que suele venir dada por una métrica de repetibilidad en la documentación. La precisión puede marcar la diferencia en la calidad de las piezas cortadas a la vez que determina si puede mantenerse dentro de la tolerancia esa pieza. La precisión puede deberse a varios factores y es el resultado de la holgura o del uso de motores paso a paso en lugar de servosistemas. Desconocer las medidas de precisión de su robot antes de la integración puede fabricar piezas fallidas si la tolerancia requerida es alta.
• Herramientas de fin de brazo: El utillaje de fin de brazo es crucial para el proceso de integración. Muchas herramientas de corte están diseñadas para humanos pero también hay muchas herramientas disponibles para los robots. Estos dispositivos suelen estar disponibles a través del integrador o del fabricante. Hay que asegurarse de que se dispone de herramientas de fin de brazo para el tipo de corte que se desea realizar. Además, es importante asegurarse de que este utillaje es compatible con el robot. Esta compatibilidad se refiere al montaje y la comunicación sin los cuales, la herramienta no va a ser de mucha utilidad.
• Presentación de la pieza: La presentación adecuada de la pieza es crucial para el éxito de la automatización del corte a largo plazo. El corte es normalmente una actividad de precisión y está destinado a operar repetidamente dentro de tolerancias estrictas. A menudo se requiere que se haga lo mismo cada vez. Por lo tanto, es importante asegurarse de que las piezas lleguen al robot exactamente de la misma manera que se escribió el programa. Un desajuste en la presentación de la pieza podría dar lugar a varios centímetros de error en la pieza final.

La tecnología de los robots de corte por láser está avanzando rápidamente en el espacio de la automatización industrial y gracias a la popularización de los robots colaborativos, cada vez habrá más tareas de automatización de corte de tipo híbrido en un futuro próximo.

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