Cómo seleccionar científicamente los robots industriales

Criterios básicos de evaluación mediante el marco LOSTPED

• Capacidad de carga: Debe coincidir con el peso de las piezas de trabajo objetivo y las cargas del efector final.
• Orientación del movimiento: Los sistemas cartesianos (rectineares) se adaptan al movimiento lineal simple; los robots SCARA se destacan en tareas planas de alta velocidad; los manipuladores de 6 ejes permiten la destreza en todo el espacio
• Velocidad y golpe: El transporte a larga distancia (por ejemplo, la carrera del eje X de clase 10m) es más adecuado para los sistemas cartesianos de estilo pórtico, mientras que los espacios de trabajo compactos favorecen los modelos SCARA
• Requisitos de precisión: La precisión a nivel milimétrico es fundamental para el ensamblaje de precisión, mientras que las tolerancias subcentimetrales son suficientes para el manejo general del material
• Adaptación al medio ambiente: Debe tener en cuenta las condiciones de funcionamiento como el polvo, la humedad y la temperatura que afectan a las estructuras mecánicas y los sistemas de control
• Ciclo de trabajo: En los escenarios de funcionamiento continuo se debe prestar atención a la disipación de calor del motor y a la durabilidad de los componentes

Tomada de decisiones técnicas para aplicaciones típicas

1. Carga útil frente a la relación costo-efectividad:
   • En aplicaciones de carga útil de 20 kg, los sistemas cartesianos ofrecen ventajas de coste sobre los robots SCARA comparables a través de diseños modulares maduros (por ejemplo, guías lineales estandarizadas y servodrives),que evitan la necesidad de módulos de control de gama alta requeridos por SCARA con cargas útiles similares.
   • Las operaciones espaciales complejas (por ejemplo, agarrar piezas de contenedores en las esquinas) requieren la flexibilidad de múltiples articulaciones de brazos de 6 ejes, a pesar de la mayor inversión inicial.
2. Optimización del espacio de trabajo:
   • Las estaciones de trabajo estrechas se benefician de robots SCARA compactos, cuyo movimiento plano maximiza la eficiencia del espacio;
   • Las líneas de producción abiertas son ideales para los sistemas de pórtico cartesiano, que logran una expansión de curso personalizable a través de combinaciones de módulos lineales (por ejemplo,aplicaciones de eje ultralargo en sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación).

Los avances tecnológicos impulsan la adopción de robots cartesianos

• Herramientas de selección digital: Las plataformas de configuración en línea permiten un diseño paramétrico rápido. Los usuarios pueden generar modelos 3D y esquemas del sistema con solo unos pocos clics ingresando la masa de carga útil y la carrera requerida."Estas herramientas no sustituyen a los cálculos de ingeniería detallados"El proceso de selección se simplifica mucho", señala Vaughn.
• Soluciones integradas de una sola parte: Los proveedores ofrecen ahora sistemas llave en mano, incluidas guías, servos y módulos de control, ordenados mediante un solo número de pieza,sustitución del modelo tradicional de contratación de varios proveedores y reducción de los plazos de entrega.
• Actualizaciones de control inteligente:
  • Los paquetes de software pre-meterizados (por ejemplo, los bloques de funciones específicos del PLC Bosch Rexroth) permiten el movimiento coordinado multieje de plug-and-play.Los usuarios pueden programar tareas de selección y ubicación a través de códigos mnemónicos simplificados, eliminando la codificación compleja.
  • Las interfaces de programación unificadas que cumplen con la IEC-61131-3 estandarizan la sintaxis a través de la lógica de escalera, C ++ y otros lenguajes, asegurando la compatibilidad con controladores de diferentes fabricantes.
• Descubrimientos tecnológicos de seguridad:
  • Los servos con características de seguridad incorporadas permiten un modo de par reducido para la colaboración hombre-robot: los operadores pueden ingresar a las zonas de seguridad para enseñar manualmente las coordenadas,con reducción inmediata del par al contacto para evitar lesiones.
  • Tecnología de accionamiento directo y diseño modular: Unidades de motor lineal emparejadas con módulos de alimentación estandarizados logran un movimiento del eje Z similar a SCARA al tiempo que simplifican la complejidad mecánica.
• Interacción humano-máquina simplificada:
  • Los bloques de funciones precargados permiten a los no expertos programar tareas básicas de selección y colocación, reduciendo el tiempo de capacitación del operador en más del 50%.
  • Los controladores universales integran dispositivos de terceros a través de protocolos Ethernet industriales (por ejemplo, EtherCAT, Profinet), lo que minimiza las inversiones en sistemas de control propietarios.

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