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Cada brazo robótico industrial Tiene algunas partes que trabajan juntas para hacer utilizable toda la estructura. Incluyen controladores, efectores finales, variadores, sensores y manipuladores de robots. Cada una de estas partes desempeña un papel único apoyándose mutuamente. De todos ellos, los manipuladores robóticos también podrían ser uno de los componentes más importantes de una estructura robótica. Vamos a ver en detalle qué son los manipuladores robóticos, las funciones que desempeñan y los compararemos con los brazos robóticos convencionales para ver cómo se comparan entre sí.
¿Qué es un robot manipulador?
Un manipulador robótico es un dispositivo que se utiliza para manipular materiales sin ningún contacto físico directo por parte del individuo que maneja su operación. Se inventaron para facilitar a los robots el manejo de materiales radiactivos y de riesgo biológico que requerían que las personas se mantuvieran a una buena distancia para evitar la exposición. Pero con el tiempo, ese principio se ha trasladado a los brazos robóticos modernos para que el control sea mucho más fácil y flexible.
Algunas de las funciones modernas que se les han aplicado incluyen soldadura, cirugía robótica y estaciones espacialesEl manipulador en sí tiene forma de brazo y viene completo con segmentos llamados "cross-tracks" que pueden deslizarse uno sobre el otro mientras agarran objetos con seguridad. Esto les otorga una libertad de movimiento adicional, algo de lo que carecen la mayoría de los brazos robóticos comunes.
En el frente de la fabricación a gran escala, el manipulador robótico se utiliza para tareas intensivas como levantar objetos pesados que, de otro modo, resultarían demasiado difíciles para los trabajadores humanos. También resultan prácticos para colocar las cargas en una pila ordenada que puede alcanzar la altura de un almacén entero, gracias a los románticos brazos extensibles. Su flexibilidad los convierte en la herramienta ideal para atravesar espacios reducidos, y esta es una de las razones por las que muchos robots que se utilizan en el campo médico utilizan manipuladores robóticos en todas sus tareas, ya que son más precisos y precisos con el más mínimo detalle. posibilidad de destruir otros órganos del cuerpo.
Tipos de manipuladores robóticos
Existen varios tipos de manipuladores robóticos que se utilizan activamente en todas las formas de fabricación, especialmente en las plantas de ensamblaje. Estos manipuladores vienen en diferentes tamaños, pero todos funcionan según el mismo principio. Destacan las articulaciones que componen estos manipuladores. Son las piezas que flexibilizan el movimiento, y vienen en 2 tipos que incluyen las siguientes.
Articulaciones Revolutas: Son articulaciones de manipuladores robóticos que tienen un solo grado de libertad con movimientos que pueden describirse como rotacionales. Su configuración está formada por un valor que representa el número de rotaciones cuando están operativas.
Articulación prismática: Son articulaciones que se pueden calificar como traslacionales, ya que ese es el movimiento que presentan al desplazarse entre objetos. Se representan por un grado de traslación a lo largo de su eje cuando se encuentran operativas.
Habiendo aclarado las uniones que son comunes en los manipuladores industriales, los siguientes son algunos de los robots tipo manipulador notables que se utilizan en el proceso de fabricación en diversas capacidades.
Robot de coordenadas cartesianas
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Este es un robot industrial que hace uso de un manipulador de articulación prismática y se utiliza mejor para tareas como la dispensación de adhesivos en las industrias de fabricación de automóviles. Este robot tiene la capacidad de moverse en direcciones lineales, y esta es una de sus mayores ventajas, ya que son rápidos, precisos y proporcionan a los manipuladores una línea recta de operación que garantiza que el trabajo que realizan sea uniforme desde el primer producto hasta el último. También se encuentran entre los robots de tipo manipulador más fáciles de programar, ya que sus movimientos están más definidos a lo largo de una única línea de trayectoria. El único inconveniente es que ocupan demasiado espacio, pero rara vez lo utilizan en su mayor parte. Esto dificulta que trabajen junto con otros robots de tipo manipulador y trabajadores humanos.
Robot SCARA
SCARA Robots es uno de los robots industriales más populares que utiliza manipuladores robóticos en su configuración. Acrónimo de Brazo robótico de ensamblaje de cumplimiento selectivo, exhiben movimientos muy similares a los de una mano humana. Vienen completos con un hombro, una articulación del codo y una muñeca que pueden realizar movimientos verticales. Ellos también utilizan una articulación prismática para sus movimientos flexibles y son muy rápidos en comparación con otros tipos de brazos robóticos manipuladores.
Los robots SCARA también son duraderos y muy rígidos; esto les permite realizar los tipos de trabajos más complicados que requieren una combinación de alta velocidad y precisión. También son ideales para tareas repetibles y es por eso que se utilizan para tareas de paletizado, carga de máquinas y montaje. El único inconveniente de los manipuladores utilizados en los robots SCARA es que no son flexibles y sus movimientos son limitados.
Robot cilíndrico
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Se trata de un manipulador robótico industrial que se mueve alrededor de un poste que tiene forma de cilindro. Tiene tres ejes de movimiento; uno circular y dos lineales que le dan al brazo movimientos flexibles horizontales y verticales. A diferencia de la mayoría de los demás brazos robóticos de tipo manipulador, el robot cilíndrico tiene tres articulaciones; una junta de revolución, una junta prismática y una junta cilíndrica. Estos robots son casi tan rápidos como Brazos robóticos SCARAy por esta razón, se utilizan en entornos de ritmo rápido como recoger y colocar, agarrar y sujetar, entre muchas otras tareas difíciles. Las ventajas que tiene sobre el robot cartesiano son que puede moverse más rápido y en más direcciones, y puede utilizar el espacio a su alrededor de manera efectiva, lo cual es mejor que lo que puede hacer un robot SCARA.
Robots PUMA
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Máquina Universal Programable para Montaje (PUMA) es uno de los robots industriales más utilizados que se pueden encontrar en operaciones de montaje y soldadura que requieren un enfoque práctico. El robot tiene un diseño similar al de un brazo humano y es fácil confundirlo con un Robot SCARA ya que el manipulador se ve casi igual. La única diferencia que los diferencia es que el PUMA es más flexible pero carece de la precisión que se encuentra en los robots SCARA. De todos modos, estos robots todavía se utilizan para tareas de ritmo rápido que requieren velocidad y precisión para ser observados. Tiene tres articulaciones giratorias que hacen que PUMA cumpla con los tres ejes. El único inconveniente de este tipo de robot es que carece de precisión para realizar tareas críticas, pero sigue siendo útil para otras tareas que no son tan intensivas.
Robots polares
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El último tipo de brazos robóticos tipo manipulador es el robot Polar, también conocido como robots Esféricos; Son tipos de máquinas estacionarias que tienen brazos sostenidos por envolventes de trabajo esféricas. Su construcción es más sofisticada que la de la mayoría de los demás robots de esta lista; Tienen un par de juntas de revolución que funcionan junto con una junta prismática. Los robots polares se utilizan para manipular operaciones como recogida y colocación y paletizado, entre otras tareas repetitivas.
Usos de manipuladores robóticos
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La incorporación de un manipulador robótico a un brazo robótico cumple diversas funciones. Como ya se ha mencionado, son flexibles, más rápidos, pueden pasar por espacios reducidos y son muy eficaces para tareas repetitivas que requieren una gran precisión. A continuación se indican algunos de los usos para los que son más adecuados.
Ensamblaje automotriz: Las piezas pesadas que intervienen en la fabricación de automóviles requieren brazos robóticos de considerable fuerza y buen agarre, algo que los manipuladores son capaces de proporcionar. Sus movimientos flexibles en todas las direcciones también facilitan mucho tareas como pintar con aerosol, ya que toda la carrocería del automóvil se puede girar rápidamente para cubrir todas las piezas.
Procesos Quirúrgicos: La cirugía automatizada es un procedimiento muy delicado que requiere la más alta precisión, ya que lo que está en juego sobre la mesa es la vida humana. Los robots médicos suelen ser pequeños, pero para una operación más precisa, requieren manipuladores más pequeños que sean rápidos y tengan la capacidad de pasar rápidamente a través de cualquier pequeña grieta sin empeorar las cosas.
Manipuladores de soldadura: La soldadura industrial produce mucho calor, y esto puede ser demasiado para una operación de cerca para un trabajador humano. Aquí es donde un robot manipulador de soldadura Resulta útil ya que se puede operar a distancia sin comprometer su precisión, velocidad y eficiencia.
Elegir y colocar:La carga y descarga de materiales pesados es parte del proceso de fabricación y contar con los robots adecuados es todo lo que se necesita para garantizar que la cadena no se rompa de ninguna manera. Los manipuladores tienen los efectores finales más flexibles y están respaldados por fuertes brazos robóticos que pueden agarrar cargas pesadas y colocarlas de manera ordenada.
Robot de pintura: La pintura robótica es otro proceso que depende de la precisión para garantizar que cada capa que se aplica sea uniforme en toda la superficie. La única forma de hacerlo correctamente es mediante el uso de manipuladores robóticos, que son fáciles de controlar y programar.
Conclusión
Los manipuladores robóticos se están abriendo camino cada vez más en el ámbito de la fabricación debido a su fiabilidad. Son el siguiente nivel de evolución de los robots industriales y cualquiera que busque automatizar sus procesos debe adoptarlos o quedarse atrás. Para obtener más información sobre los brazos y manipuladores robóticos, Echa un vistazo a nuestro sitio web lo antes posible y revise todos los recursos que estarán disponibles para su uso.