Ahora, las empresas de fabricación están recurriendo a la fabricación inteligente, y la introducción de robots industriales es la elección de la mayoría de las personas. Las aplicaciones típicas de los robots industriales incluyen soldadura, pintura, ensamblaje, recolección y colocación (por ejemplo, empaque, paletización y SMT), inspección y prueba de productos; Todo el trabajo se completa con eficiencia, durabilidad, velocidad y precisión. La tecnología de robótica industrial está cambiando rápidamente y logrando avances asombrosos a lo largo de los años, desde el típico pick-and-place hasta robots colaborativos de alta precisión.
En una fábrica, no verá robots corriendo o saltando como los robots de Boston Dynamics. Pero verá que funcionan a la perfección, liberando a los trabajadores de tareas peligrosas, aburridas y repetitivas.
Recientemente, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. identificó los cuatro tipos de robots más relevantes para la industria manufacturera como robots articulados, robots SCARA, robots cartesianos y robots colaborativos.
primero robot articulado
Los robots articulados son robots que tienen un diseño articulado de dos enlaces similar a nuestros brazos humanos. Los robots articulados se pueden clasificar según el número de puntos de rotación que tengan, teniendo algunos dispositivos hasta siete grados de libertad. La complejidad mecánica de estas unidades las hace relativamente caras y un poco más lentas que otros tipos.
Los robots articulados siguen siendo, con mucho, el tipo de robot más grande, según InteractAnalysis. Los robots articulados representaron el 59,6 % de los envíos mundiales en 2019 y se espera que representen el 57,5 % del mercado total para 2023.
La ventaja de los robots articulados es que pueden sortear obstáculos que bloquearían a otros tipos de robots. Estos dispositivos son quizás el tipo más común en uso hoy en día. Se pueden utilizar para: take-and-place, dosificación, embalaje, piezas y soldadura, etc.
Segundo. Robot SCARA
Los robots SCARA, robots de brazos robóticos horizontales de múltiples articulaciones, pueden moverse a lo largo de los ejes x e y, pero los brazos son rígidos en la dirección del eje Z y están bloqueados en su lugar a lo largo del eje z. Como resultado, el robot SCARA tiene cumplimiento selectivo, lo que tiene ventajas en algunas operaciones de ensamblaje, como la inserción de un pasador redondo en un orificio redondo.
Robot SCARA, foto: ADTECH
La menor libertad de SCARA significa menos motores, cálculos de control y algoritmos de control más simples, y menos potencia informática requerida. Hay menos ejes entre la base y la pieza a construir, lo que también significa que se reduce el error acumulativo.
Una consideración importante en la robótica del piso de la fábrica es qué tan lejos puede trabajar un robot desde un pedestal en comparación con el espacio del suelo ocupado por el propio pedestal, y SCARA es muy ventajoso en este sentido, donde generalmente ocupa menos espacio en el piso de la fábrica.
Aunque la máquina SCARA es relativamente limitada, en general es un robot más rápido, más económico, más preciso y más fácil de controlar.
Tercero. robots cartesianos
Robot cartesiano, también conocido como robot cartesiano, puede moverse directamente a lo largo de tres ejes (largo, ancho y alto). Debido a la robustez inherente de esta construcción, se puede utilizar bajo las cargas más pesadas.
La diferencia entre los robots cartesianos y los robots SCARA es la capacidad de moverse en el eje z. En comparación con los dos, la respuesta de SCARA será más rápida, el equipo estará relativamente limpio, su asiento de instalación de un solo asiento requiere una huella pequeña, por lo que puede ser una forma de instalación más simple y sin obstrucciones. Por otro lado, SCARA sería más costoso que un brazo robótico cartesiano tradicional, y el software de control requeriría un mecanismo de cinemática inversa para la interpolación lineal de movimiento. Además, los robots cartesianos se pueden utilizar para recoger, ensamblar e incluso distribuir materiales como adhesivos.
Cuatro. COBOT (Robot Cooperativo)
robot colaborativo (cobot para abreviar) es un robot diseñado para tener una interacción cercana con los humanos en un espacio de trabajo conjunto. Hasta 2010, la mayoría de los robots industriales estaban diseñados para funcionar de forma autónoma o con orientación limitada, por lo que no tienen que preocuparse por la interacción cercana con los humanos, y sus acciones no tienen que preocuparse por la seguridad de las personas que los rodean, todo lo cual son características que los robots colaborativos deben tener en cuenta.
Tal como lo describe la Federación Internacional de Robótica (IFR), los robots industriales colaborativos (COBOTS) están diseñados para colaborar con humanos para realizar tareas en la industria. Según IFR, esta colaboración tiene lugar en cuatro niveles:
Unidades separadas: los humanos y los robots trabajan cerca, pero en espacios de trabajo físicos separados. Sin interacción o sincronización humano-computadora.
Colaboración secuencial: existen algunas intersecciones entre los espacios de trabajo humanos y robóticos. Sin embargo, la acción de un participante comienza solo después de que se completa la acción del otro participante.
Cooperación: Personas y trabajadores trabajando juntos.
Cooperación receptiva: los robots responden a las acciones humanas en tiempo real.
Estos niveles se muestran a continuación. El área verde representa el espacio de trabajo del robot y el área amarilla representa el espacio de trabajo del trabajador.
La colaboración secuencial es el nivel más avanzado comúnmente adoptado en las fábricas actuales y debe implementarse a través de la visión artificial y la inteligencia artificial. Además, las ramas tangenciales de los robots colaborativos son robots que se utilizan en aplicaciones quirúrgicas, como la primera cirugía ocular robótica realizada en 2016. Quizás el más famoso de ellos sea el sistema quirúrgico robótico daVinci de Intuitive Surgical, que, aunque aparentemente adecuado, no se definió como un cobotic por sus desarrolladores. Cada movimiento del robot es controlado por el cirujano, pero con una precisión a la que ninguna mano humana puede acercarse.
Con el control robótico, los cirujanos pueden operar a través de incisiones más pequeñas, lo que reduce los procedimientos invasivos y acelera la recuperación de los pacientes.
Claramente, este nivel de precisión y control de motricidad fina se puede encontrar en innumerables aplicaciones en entornos industriales. Sin embargo, los robots colaborativos de alta precisión son actualmente demasiado caros para que las plantas de fabricación ordinarias puedan costearlos por el momento.