Tipos de robots de ensamblaje automotriz: las primeras tecnologías robóticas que definen una industria

Una de las primeras industrias en apostar por la robótica industrial en sus procesos de producción fue la industria de la automoción y a día de hoy, sigue siendo uno de los sectores industriales con mayor cantidad de robots de ensamblaje automotriz, ofreciendo ejemplos diarios de lo que es posible conseguir con la automatización robótica. A continuación, se describen los tipos de robots que se suelen utilizar en la industria y se dan consejos para elegir el proyecto de robot de automoción adecuado.

Tipos de robots de ensamblaje automotriz

Los fabricantes de automóviles utilizan un gran número de robots de ensamblaje automotriz para realizar muchas tareas y cada aplicación exige diferentes requisitos a los robots. Las exigencias de la aplicación específica suelen definir el tipo de robot a utilizar y los tipos de robots más comunes en la industria de la automoción son:

Robots de seis ejes

Los robots de seis ejes son una solución de automatización para todos los usos en la industria porque tienen un buen equilibrio entre velocidad, alcance y capacidad de carga, lo que los convierte en una opción viable para la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo, no son adecuados para las tareas que requieren la proximidad o el trabajo conjunto con trabajadores humanos.

Además, las tareas que requieren un componente móvil no son aptas para un robot estático como éste. El robot de seis ejes es el tipo más común y es habitual encontrarlos en aplicaciones de manipulación de materiales, como el montaje de paneles de puertas o ruedas en carrocerías de automóviles, pintura y soldadura.

Robots colaborativos

Los robots colaborativos o también conocidos como cobots, son máquinas sólidas de uso general. Similares en forma y función a los robots de seis ejes, los cobots se encargan de tareas similares pero con la diferencia principal de que los cobots trabajan en colaboración con los trabajadores humanos. Las limitaciones de fuerza y velocidad de los cobots reducen el riesgo de lesiones cerca de las personas. Esto limita la gama de tareas que los cobots pueden realizar ya que suelen ser más lentos, más pequeños y ofrecen menos capacidad de carga. Sin embargo, los robots colaborativos pueden ser una excelente opción para aplicaciones que requieren proximidad o colaboración con operadores humanos y una necesidad de programación sencilla. Esto incluye a menudo tareas de montaje sencillas, como el ensamblaje de paneles pequeños, el taladrado y el atornillado. Los cobots también se encuentran habitualmente en aplicaciones de control de calidad que trabajan con operadores humanos o cerca de ellos para escanear piezas en busca de defectos.

Robots SCARA

Los robots SCARA son pequeños robots que destacan en tareas rápidas y repetitivas que requieren gran precisión. Los SCARA carecen de la flexibilidad, la capacidad de carga y el alcance de un brazo robótico, pero están diseñados para tareas en las que estas características no son necesarias. Esto incluye tareas como el ensamblaje de componentes de alta velocidad habituales en la electrónica del automóvil. Los robots SCARA no son adecuados para tareas que requieren movimientos complejos, gran alcance o gran capacidad de carga como la soldadura y la pintura. Los SCARA son una opción rentable para la aplicación adecuada, ya que suelen ser la opción menos costosa de esta lista.

Robots móviles

Los robots móviles se encargan de las aplicaciones de logística interna y manipulación de materiales, como el transporte de piezas de una zona de la fábrica a otra. Se mueven por la fábrica utilizando diferentes tecnologías, lo que los hace perfectos para la optimización del control de flotas. Los robots móviles pueden trabajar coordinados para optimizar la logística dentro de las instalaciones. Es importante tener en cuenta que los robots móviles no disponen de manipuladores por lo que tendrán que ser emparejados con otros tipos de robots o con operadores humanos.

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

Aplicaciones de los robots de ensamblaje automotriz

Los robots de ensamblaje automotriz tienen un gran impacto en la industria de la automoción, teniendo en cuenta la amplitud de las aplicaciones que asumen para los fabricantes. Los robots, a veces trabajan con humanos y otras veces trabajan en procesos totalmente automatizados de principio a fin lo que resulta en una fabricación moderna de automóviles.

Soldadura robotizada

La soldadura robotizada es una de las aplicaciones más comunes en el sector del automóvil. La soldadura MIG, TIG y por puntos son algunas de las aplicaciones de soldadura automatizada más comunes en la fabricación de automóviles. La soldadura automatizada reduce el peligro para los operadores humanos y proporciona un mayor nivel de consistencia. Esto conduce a una mayor calidad de las piezas en la producción.

Las aplicaciones de soldadura adecuadas son de gran volumen y muy repetitivas, algo habitual en la fabricación de automóviles. Los robots de seis ejes son los soldadores robóticos más comunes debido a su alcance, flexibilidad y capacidad de carga útil, aunque los cobots se están convirtiendo en algo más familiar para las aplicaciones de soldadura.

Montaje robótico

Esta amplia tarea se refiere a cualquier aplicación que configure componentes para crear un producto final. Algunos ejemplos son el montaje de paneles de puertas, la construcción de motores y el montaje de ruedas. Debido a su compleja construcción, las tareas de montaje están asociadas a casi todas las secciones del coche. Los robots de seis ejes suelen utilizarse para las tareas de montaje más grandes. Los cobots pueden encargarse de funciones de carga media o de menor velocidad que requieren la intervención humana. Además, los robots SCARA pueden realizar tareas de montaje pequeñas y sencillas. Algunos ejemplos son el ensamblaje de placas de circuito impreso (PCB) y el ensamblaje del cuadro de instrumentos.

Pintura robótica

Las aplicaciones de pintura son perfectas para los robots de seis ejes que son capaces de completar de forma eficiente esta tarea que requiere un excelente alcance para llegar a toda la carrocería del vehículo y un movimiento complejo para aplicar uniformemente la pintura a los paneles curvos y angulares.

Manejo de máquinas

Las máquinas industriales tradicionales son responsables de crear cientos de componentes de vehículos. El cuidado de estas máquinas es una tarea sencilla que se suele automatizar con la robótica. Los robots colaborativos suelen estar emparejados con robots móviles para crear un flujo constante de materias primas en la célula de trabajo y de productos acabados para su montaje.

Conoce las 20 aplicaciones de robots colaborativos industriales para procesos de manufactura que muchas industrias han implantado con éxito.

Cómo elegir el robot de ensamblaje automotriz adecuado

Para decidir qué tarea automatizar primero existe una gama de aplicaciones robóticas estandarizadas en la industria de la automoción que ofrece muchas oportunidades para aumentar las tasas de producción y la calidad. A la hora de decidir la tarea por donde empezar, resulta útil definir los procesos, hacer números y analizar los resultados esperados de sus esfuerzos.

• Definir el proceso

  Definir el proceso es un paso que a menudo se pasa por alto cuando se investigan posibles proyectos de automatización. Los esfuerzos aquí pueden ahorrar futuros dolores de cabeza y facilitar el resto del proceso. Durante este paso se debería:

  • Establecer los objetivos para la automatización de este proceso
  • Describir detalladamente cómo se realiza el proceso en la actualidad (estado actual)
  • Definir el proceso ideal utilizando la automatización (estado futuro)
• Hacer números

  Los indicadores clave de rendimiento (KPI) y otras métricas ayudan a definir cómo es un proyecto exitoso. Comprender el estado actual y qué puede aportar la automatización en términos de rendimiento puede ayudar a tomar decisiones definitivas. Las consideraciones deben incluir:

  • Métricas actuales
    • Tasa de producción
    • Tasa de fallos
    • Número de operarios
    • Costes actuales
    • Métricas de tiempo de actividad/tiempo de inactividad
  • Métricas ideales
    • Tasa de producción esperada
    • Tasa de fallos aceptable
    • Número de operarios
    • Nuevos costes
    • Tiempo de actividad/desconexión aceptable
    • Ahorro potencial
• Analizar los resultados

  Esta investigación ayudará a definir los resultados deseados para el éxito de un proyecto de automatización. Los indicadores clave de rendimiento variarán en función de los objetivos. El éxito de un proyecto de automatización suele medirse por el retorno de la inversión, el aumento de las tasas de producción o la eficacia general de los equipos (OEE).

Si estás pensando en invertir en soluciones de automatización para tus procesos de manufactura, te damos una serie de consejos para implementar robots industriales: 11 principales consideraciones