Tipos de Robot para la fabricación de productos electrónicos en operaciones de alta precisión

En los últimos tiempos, la demanda de productos electrónicos de calidad ha aumentado considerablemente debido a la creciente complejidad y conectividad de los dispositivos que se usan en la vida cotidiana. Esta demanda obliga a que los fabricantes produzcan más productos de forma más competitiva y la automatización es la principal herramienta para que los fabricantes puedan hacer frente a los aumentos de productividad.

A continuación, veremos cómo la industria aprovecha los robots para la fabricación de productos electrónicos, los tipos comunes de robots que se utilizan y cuándo debería automatizarse un proceso de producción de electrónica.

Fundamentos de los robots para la fabricación de productos electrónicos

A día de hoy, existen muchos tipos de robots para la fabricación de productos electrónicos dependiendo del contexto de la aplicación y se utilizan en varias industrias que implementan dispositivos electrónicos en sus productos:

• Electrónica de consumo
• Electrónica comercial/industrial
• Automoción
• Aeroespacial
• Fabricación de dispositivos médicos

Aplicaciones de los robots para la fabricación de productos electrónicos

Hay algunas tareas críticas en las que los robots para la fabricación de productos electrónicos son ideales pues se trata de tareas  repetitivas, sencillas y de gran volumen.

Las aplicaciones más comunes son:

• Montaje: El montaje es el proceso básico de construcción de productos a partir de componentes más pequeños. A menudo se incluye el montaje de componentes como diodos, condensadores y transistores. También puede incluir la fijación de una placa de circuito impreso terminada en su alojamiento dentro del producto más grande.
• Soldadura: El proceso de soldadura es la soldadura de componentes electrónicos a una placa para completar un circuito eléctrico. La soldadura es una tarea de automatización estandarizada y los fabricantes suelen ensamblar componentes de PCB como parte de su proceso de producción. Esta tarea incluye la soldadura de componentes en la placa. Los fabricantes e integradores llevan décadas automatizando la tarea de soldadura y está bien respaldada con la experiencia. Las soluciones de soldadura cuentan con un amplio apoyo del mercado y se debe gestionar la presentación de las piezas y la selección de los cabezales de las herramientas en el proyecto de soldadura automatizada.
• Pruebas: Las pruebas son necesarias para garantizar que la producción de productos electrónicos sea de la máxima calidad, ayudando a detectar los defectos antes de que se envíen los productos electrónicos. Las pruebas suelen ser un proceso manual, pero los robots han asumido más aplicaciones de prueba, como la prueba de continuidad y el envío de señales a la placa para determinar si funciona correctamente.
• Inspección: La inspección es una tarea que históricamente se ha llevado a cabo de forma manual por obreros. Sin embargo, la introducción de sistemas de visión artificial fiables y asequibles ha permitido que los robots se encarguen de las tareas de inspección. La combinación de un robot con la visión artificial puede permitir la gestión de los defectos en tiempo real.
• Embalaje: El proceso de embalaje es fundamental para la mayoría de las industrias. El entorno de producción de gran volumen hace que el paso de embalaje sea sensible a los cuellos de botella y la automatización es una solución estándar para aumentar el rendimiento del proceso de embalaje. Las consideraciones clave incluyen la presentación de las piezas y la elección del utillaje de fin de brazo correcto para el producto.

Existen muchas otras industrias que aprovechan las ventajas de la automatización mediante robots, tal y como se recoge en el siguiente artículo 20 aplicaciones de robots colaborativos industriales para procesos de manufactura.

Tipos de robots para la fabricación de productos electrónicos

Los fabricantes tienen varias opciones para la automatización mediante robots para la fabricación de productos electrónicos. Hay algunos tipos de robots que se encuentran habitualmente en estas aplicaciones:

• Colaborativo: Los robots colaborativos o cobots son opciones habituales para los fabricantes de productos electrónicos ya que las tareas de producción de productos electrónicos suelen ser pequeñas, ligeras y pueden trabajar cerca de las personas. Las características de este tipo de tareas aprovechan los puntos fuertes de los robots colaborativos a la vez que mantienen los requisitos dentro de los límites de lo que pueden hacer los robots colaborativos. Los cobots sobresalen en entornos híbridos y son fácilmente reutilizables en otras aplicaciones con una experiencia limitada.
• Cartesiano: Los robots cartesianos son conocidos por sus altos niveles de precisión. Esto se debe a su construcción rígida y sencilla. Las aplicaciones cartesianas suelen requerir la carga manual por parte de un técnico. Este tipo es altamente escalable pero carece de la destreza y flexibilidad de otros tipos de esta lista.
• SCARA: El SCARA es una opción común para aplicaciones electrónicas debido a su mezcla de precisión, velocidad y alcance. Este tipo puede moverse rápidamente de un punto a otro sin sacrificar la precisión. Al igual que el robot cartesiano, puede tener dificultades con la flexibilidad y las tareas que requieren movimientos complejos. Sin embargo, es una de las opciones más rápidas y asequibles disponibles.
• Seis ejes: El robot de seis ejes es el que tiene la más amplia gama de aplicaciones en comparación con otros tipos de robots. Por ello, tiene sentido que esté muy representado en la fabricación de productos electrónicos. Puede ser una opción más cara, pero para aquellas tareas que requieren movimientos complejos, se convierte en una opción ganadora.

Si quieres profundizar en el tema, lee nuestro artículo sobre los 4 tipos de robots colaborativos para procesos industriales más utilizados en la actualidad.

¿Cuándo se debería considerar la automatización con robots para la fabricación de productos electrónicos? 

Puede que se necesite automatizar los procesos con robots para la fabricación de productos electrónicos, pero no todas las máquinas son adecuadas para cada situación. La situación particular y los detalles de un negocio determinan si la automatización es una adición positiva para la empresa. A continuación, veamos algunas razones comunes por las que los principales fabricantes utilizan los robots para la fabricación de productos electrónicos.

• Aumento del rendimiento

  La razón principal por la que los fabricantes automatizan es para aumentar el rendimiento de la producción ya que los robots pueden producir a un ritmo mayor si se compara con los humanos. Además, pueden moverse más rápido que los operarios humanos y de forma constante durante largos períodos de tiempo. La programación de los robots puede optimizarse para obtener la máxima velocidad que proviene tanto de la velocidad de movimiento como de la limitación del movimiento desperdiciado y del tiempo fuera de la tarea. Esto se traduce en una producción más eficiente para las instalaciones.

• Mayores niveles de precisión

  Los componentes electrónicos pueden ser pequeños y requieren una gran precisión para realizar las tareas de producción pertinentes. Los robots son capaces de alcanzar un mayor nivel de precisión que los trabajadores manuales. Su construcción mecánica, su programación y sus servomotores les permiten alcanzar niveles de precisión milimétricos. Esto se traduce en más exactitud en la producción y menos errores. Estos errores pueden provocar el desperdicio de materiales y productos defectuosos, lo suponen pérdidas económicas.

• Calidad de producción más constante

  Los robots están diseñados para seguir instrucciones paso a paso de forma programada. Los robots realizan la misma tarea miles de veces sin que se aprecien desviaciones. Cuando se combinan con una precisión superior, el resultado es una calidad de producción increíblemente consistente.

  Los robots para la fabricación de productos electrónicos ofrecen un gran potencial para los fabricantes de productos electrónicos modernos. Definiendo los detalles del negocio, los requisitos de aplicación y la mejor manera de desplegar este robot, se puede aprovechar la automatización de algunas de sus tareas de fabricación de productos electrónicos.

• Consideraciones sobre la sala limpia

  La mayoría de las aplicaciones de montaje electrónico exigen un campo estéril. La necesidad de proteger los componentes electrónicos sensibles de las partículas y los contaminantes se extiende al equipo utilizado para ensamblarlos. Los entornos de las salas limpias no afectan a los robots, pero la principal preocupación es minimizar el impacto del robot en la sala limpia.

  Si la aplicación tiene lugar en una sala limpia, es imprescindible que sea comunicado al proveedor. Los robots para salas blancas requieren una manipulación y unas piezas especiales. Por ejemplo, los robots para salas limpias se esterilizan y se envían con un embalaje especial para evitar que se expongan a contaminantes. Además, a menudo se ensamblan con lubricantes especiales.

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