Los robots industriales se refieren a un tipo de robot utilizado exclusivamente como robots de fabricacion. Son automatizados y programables con capacidad de movimiento a lo largo de tres o más ejes. En pocas palabras, tienen brazos robóticos que puede girar por todas partes. El trabajo típico que estos robots industriales están involucrados incluyen soldadura, pintar otra maquinaria, montaje, embalaje y etiquetado, entre otras tareas.
En 2020, hay alrededor de 1.64 millones de robots en funcionamiento en todo el mundo en diversas industrias. La historia de robots industriales Se remonta a 1937, cuando la primera forma conocida de robot fue un dispositivo similar a una grúa que se ensamblaba utilizando piezas de Meccano y era accionado por un motor.
Se estima que para el año 2030, los robots industriales habrán quitado más de 20 millones de puestos de trabajo a las personas. Empresas de fabricación de robótica están trabajando arduamente para idear nuevas innovaciones para hacer realidad este sueño.
Índice del contenido
¿Qué es un robot industrial?
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Un robot industrial es un dispositivo mecánico programable con un brazo robotico que se puede utilizar en lugar de un ser humano para realizar tareas que podrían considerarse demasiado arriesgadas o demasiado repetitivas, pero con un nivel de precisión mucho mayor. Son máquinas de intrincado diseño con partes móviles, cada una diseñada para perfumar una función única.
Aunque el costo de hacer un robot industrial ha sido alto, hay un mayor beneficio al usarlos en lugar de los humanos, ya que eliminan la necesidad de pagar salarios al personal. Además, no se cansan, lo que significa que pueden correr durante días entre temporadas de mantenimiento de vez en cuando.
Tipos de robots industriales
Como se mencionó anteriormente, los robots industriales están diseñados para funciones específicas. Un robot programado para manejar soldadura No puede manejar pintura o embalaje. Estas variaciones en funciones ayudan a separar robots industriales en diferentes tipos. A partir de ahora, los robots industriales se pueden dividir en tipos principales que incluyen los siguientes.
Robots articulados
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Los robots articulados son los más comunes entre los tipos de robots industriales. Ellos tienen un brazo robot de fábrica diseñado en forma de un brazo humano conectado en la articulación mediante una articulación giratoria. Los eslabones del brazo están unidos entre sí a través de juntas rotativas que suelen oscilar entre dos y diez.
Las articulaciones proporcionan libertad de movimiento, permitiendo al brazos robot girar en cualquier dirección sin romperse. En resumen, los brazos robóticos articulados tienen seis articulaciones, lo que los convierte en los más flexibles de todos los robots industriales. De ahí la razón por la que son los más utilizados.
Para Agencias y Operadores
Tiene altas velocidades, lo que lo hace ideal para trabajos industriales que requieren velocidad manteniendo una alta precisión.
Ocupa una cantidad limitada de espacio.
Alinear los múltiples planos es mucho más fácil en comparación con otros tipos.
Son muy flexibles gracias a sus numerosos ejes que le dan al brazo la libertad de moverse en cualquier dirección.
Los brazos robóticos articulados pueden realizar múltiples tareas más allá de las funciones principales para las que han sido diseñados. Esto los convierte en la mejor apuesta para optimizar los procesos de fabricación.
Desventajas
No son tan simples a la hora de la verdad. Requieren un controlador de robot dedicado.
Su programación es muy complicada y, en ocasiones, sólo puede ser ejecutada por alguien con mucha experiencia en sus operaciones.
Hay mucha cinemática sofisticada involucrada.
El coste de un robot industrial es demasiado elevado, especialmente su fabricación.
Aplicación industrial
Envasado de alimentos
Es un brazo de soldadura robótico.
Manejo de materiales
Cuidado de máquinas
Corte de acero
Aplicación de forja y fundición.
Montaje automotriz
Fabricación de puentes de acero.
Robots cartesianos
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Robots cartesianos, también llamados rectilíneos/robot pórtico, son robot industrial tipos que están configurados rectangularmente. Vienen con tres articulaciones prismáticas que proporcionan el movimiento lineal que se efectúa cuando se desliza sobre sus tres ejes perpendiculares. En otras ocasiones están equipados con una muñeca para hacer posible el movimiento de rotación. Los robots cartesianos son ampliamente utilizados por fabricantes de automatizacion industrial, principalmente por su sencillez y flexibilidad, lo que los hace ideales para tareas únicas.
Para Agencias y Operadores
Ofrece una alta precisión posicional.
Su simplicidad hace que sea mucho más fácil de operar. Cualquiera con conocimientos básicos de cómo funcionan puede configurarlo.
Es mucho más fácil de programar.
Es altamente personalizable, lo que la convierte en la máquina ideal cuando deseas pasar a otras tareas.
Puede soportar cargas pesadas.
Es mucho más barato producir uno.
Desventajas
Debido a su tamaño y a la amplitud de sus movimientos, requiere una gran superficie operativa y de instalación.
Por muy sencillo que sea su funcionamiento, su montaje es demasiado complejo.
Sólo puede moverse en una dirección a la vez.
Aplicación industrial
Carga y descarga de cargas pesadas.
Recoger y colocar operaciones de robots.
Montaje y submontaje.
Manipulación de materiales.
Aplicaciones adhesivas.
Manipulación de material nuclear.
Robots SCARA
SCARA es un acrónimo de Selective Compliance Assembly Robot Arm y es un robot industrial con una envolvente de trabajo con forma de donut. A brazo robótico SCARA Tiene dos juntas paralelas que brindan cumplimiento en un solo lugar. Sus cambios giratorios se colocan verticalmente con el efector final fijado al brazo que se mueve horizontalmente.
A Robot SCARA se especializa en movimientos laterales y, por esta razón, se utilizan principalmente como robot de montaje. En comparación con los robots cilíndricos y cartesianos, los robots SCARA son mucho más rápidos y tienen una integración más sencilla.
Para Agencias y Operadores
Son ideales para movimientos rápidos y repetitivos de punto a punto, perfectos para su uso como robots en líneas de montaje de automóviles.
Tiene un gran espacio de trabajo.
Son muy precisos.
Desventajas
El robot SCARA necesita un controlador de robot industrial exclusivo.
Sólo se limita a superficies planas gracias a su diseño y forma.
Es un desafío programarlo fuera de línea.
Aplicación industrial
Aplicaciones de montaje.
Manipulación de obleas semiconductoras.
Aplicaciones biomédicas.
Embalaje y etiquetado.
Es un brazo robótico paletizador.
Carga de la máquina.
Robots delta
Los robots Delta están hechos de articulaciones paralelas que están conectadas por una base común. También llamados robots Parallel Link, son mucho más fáciles de controlar porque cada articulación está posicionada en relación con el efector final. Esto da robots delta una alta velocidad de movimiento, lo que los hace ideales para el tipo de trabajo que implica fabricación de gran volumen.
Los robots Delta tienen una envoltura en forma de cúpula, un diseño que reduce el peso dentro de los brazos, lo que en última instancia es la razón de la alta velocidad. Se utilizan principalmente para automatización de recogida y colocación. Están programados para trabajar en perfecta sincronización con otras máquinas para aprovechar la velocidad; de lo contrario, sería un desastre si algo como una cinta transportadora que alimenta materiales al robot fuera una fracción más lento.
Para Agencias y Operadores
Son máquinas de alta velocidad. El típico robot Delta es un 30% más rápido que un robot SCARA debido a su diseño.
Tienen una alta precisión operativa a pesar de sus altas velocidades.
Tienen una alta productividad. Pueden procesar hasta 3 partes por segundo.
Son una opción más segura para trabajos repetitivos y de alta velocidad, que pueden resultar peligrosos para los seres humanos.
Desventajas
Tienen muchas piezas móviles, que son demasiado complicadas.
Requiere un controlador de robot dedicado.
Aplicación industrial
Industria de alimentos.
Industria farmacéutica.
Industria electrónica.
Industria del automóvil.
Alineación de Fibra Óptica.
Robots polares
Fuente: blog.technavio.com
Los robots Polar están formados por una articulación giratoria que conecta el brazo con la base y dos articulaciones giratorias más una única articulación lineal. Debido a su envolvente de trabajo esférica, los robots Polar también se denominan robots esféricos. Otra característica de diseño única de estos robots es su eje pivotante central y un eje giratorio extensible. brazo robotico. También tiene un configuración de la torreta que cubre un gran volumen de espacio cuando está en funcionamiento.
Para Agencias y Operadores
Tienen un amplio alcance, con capacidad de girar 360 grados.
También pueden alcanzar objetos directamente encima y debajo de ellos.
Pueden manejar un gran volumen de trabajo.
Requieren muy poco espacio en el suelo.
Desventajas
Aunque puede alcanzar objetos que se encuentran encima, el alcance vertical es limitado y no puede hacerlo por sí solo sin un controlador.
Tiene una precisión muy baja y no se desempeña tan bien cuando se trata de tareas repetitivas.
Requiere un sistema de control muy sofisticado.
Se está eliminando poco a poco.
Aplicación industrial
Manipulación de vidrio.
Fundición a presión.
Apilado y desapilado.
Forjar.
Robot de soldadura.
Manipulación de materiales.
Moldeo por inyección.
Robots cilíndricos
Fuente: electronica-industrial.com
Los robots cilíndricos poseen una única junta rotativa en sus bases y otra junta prismática que conecta las tintas. Tienen un espacio de trabajo cilíndrico, de ahí su nombre, que viene con un eje pivotante y un extensible. brazo robotico que se mueve deslizándose verticalmente. Este movimiento único permite a los robots realizar movimientos tanto verticales como horizontales.
El brazo también está diseñado para permitir que el robot alcance áreas de trabajo estrechas sin pérdida de velocidad o repetibilidad. Los robots cilíndricos son ideales para tareas que impliquen la recogida o recogida de materiales del suelo gracias a su avanzado recoger y colocar brazo robótico.
Para Agencias y Operadores
Son sencillos de operar e instalar.
Requieren un montaje mínimo para empezar a funcionar.
Pueden llegar a todas partes sin ningún problema.
Requieren muy poco espacio en el suelo.
Pueden manejar grandes cargas.
Desventajas
Tienen bajos niveles de precisión.
Se han vuelto obsoletos demasiado rápido.
Aplicación industrial
Transporte de paneles LCD.
Sistemas robóticos de montaje.
Aplicaciones de revestimiento.
Cobots
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Actualmente se utiliza una versión más reciente de robots industriales que vale la pena mencionar aquí. Robots colaborativos están robots industriales que pueden trabajar junto a los humanos sin necesidad de barreras de seguridad estrictas. Tienen un diseño redondeado y están equipados con sensores especiales que les dan la capacidad de saber siempre dónde están los humanos para darles espacio para ayudar a los trabajadores.
Para Agencias y Operadores
Son capaces de trabajar codo a codo con trabajadores humanos aumentando su eficiencia.
Se pueden reutilizar fácilmente, lo que significa que se pueden trasladar a otro trabajo rápidamente.
Su construcción cuesta mucho menos en comparación con otros tipos de robots.
Desventajas
Son muy lentos porque se ha sacrificado la velocidad por la seguridad humana.
Tienen una baja capacidad de carga útil, nuevamente debido a cuestiones de seguridad.
Aplicación industrial
Atención a máquinas.
Montaje de piezas móviles.
Embalaje.
Sistemas de visión.
¿Cómo funcionan los brazos robóticos?
Brazos robóticos están diseñados basándose en el brazo humano y funcionan casi de la misma manera. Como un brazo robotico funciona depende de la tarea para la que ha sido diseñado. Sin embargo, en general, todos los brazos robóticos funcionan de una manera específica. Todos dependen de las articulaciones para realizar sus movimientos y están equipados con otras funciones que lo hacen posible, como sensores, por ejemplo.
Para tener una mejor visión de cómo funcionan, debemos conocer el piezas de robots industriales que forman el brazo robótico. Incluyen lo siguiente:
Control
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Controladores de robots industriales son el cerebro del robot. Son los procesadores que llevan el programa ejecutable que determina los movimientos que realiza el brazo robótico. Pueden programarse automáticamente o permitir operaciones manuales por parte de un técnico calificado. En algunos lugares, toman la forma de enormes sistemas informáticos y, en ocasiones, se reducen a un simple joystick.
Brazos
Esta es la parte que hace el trabajo real. Consta de tres partes principales: el hombro, el codo y la muñeca, al igual que los humanos. Estas tres partes están unidas entre sí a través de ejes y articulaciones controlado por el procesador central, el controlador. Cada parte tiene que moverse en relación con la otra para lograr eficiencia.
Efecto final
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Esta es la parte que realiza las funciones de la mano. La mayoría de las veces, A efector final de robot Está formado por dos garras que sujetan los objetos cerrándose y abriéndose automáticamente. Algunos pueden girar y realizar movimientos de maniobra al sostener o mover objetos.
Unidades
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Estos son los motores entre las articulaciones que controlan las maniobras y los movimientos del brazos robot. Suelen utilizar correas que son réplicas de las que se encuentran en los motores de los coches.
¿Por qué necesitas brazos robóticos?
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Empresas de robótica industrial han ido en aumento en las últimas dos décadas y, a medida que avanza el tiempo, también lo hacen los avances tecnológicos en el mundo de los robots. Pronto tendremos robots realizando todo el trabajo a nuestro alrededor. Por mucho que estén causando perturbaciones en lo que respecta al trabajo humano, no se puede negar que los robots han hecho la vida mucho más fácil.
Las siguientes son algunas de las ventajas de utilizar brazos robóticos industriales.
Mejora de la seguridad de los trabajadores
Trabajos de construcción Requieren mucha mano de obra e implican mucha maquinaria pesada que puede suponer un peligro para los trabajadores humanos. La exposición a sustancias químicas nocivas también puede tener un impacto perjudicial en la salud de las personas. Brazos robóticos industriales han reducido mucho este riesgo ya que pueden trabajar en cualquier condición al ser máquinas inanimadas. Pueden manejar trabajos repetitivos sin perder la concentración ni por un segundo.
Costos reducidos
Aunque el coste inicial de adquirir un robot puede ser alto, el beneficios a largo plazo son enormes. Además de eliminar la necesidad de salarios, tiempo libre y otros beneficios acumulados, los robots no son propensos a cometer errores. Las pérdidas que han sufrido las fábricas por la destrucción de máquinas y productos por negligencia humana son cosas del pasado.
Incrementa la Productividad
Lo que antes tomaba días lograr ahora se puede lograr en cuestión de horas. Lo que pasa con el trabajo humano es que es propenso a agotarse y el descanso es necesario. La única forma de mantener la producción en funcionamiento durante 24 horas es mediante turnos. Los robots, por otro lado, pueden funcionar durante días sin tomar un solo descanso. Un célula de trabajo de montaje inteligente Puede realizar un trabajo equivalente a 4 personas trabajando al mismo tiempo.
Mejor calidad de producto
Los humanos no pueden replicar la exactitud y precisión involucradas cuando los robots son parte del proceso de producción. Robots utilizados en la fabricación. son guiados por tecnologías de guía de precisión láser, lo que significa que cada corte y medición que realizan es acertado. Robots articulados, por ejemplo, son la encarnación de la precisión en el mundo de los robots. Una mayor precisión se traduce en productos con mayor calidad.
Fiabilidad
Industrias que utilizan robots en la fabricación Hemos visto un aumento exponencial de la producción. Siempre que reciban mantenimiento con regularidad, seguirán realizando un trabajo constante sin importar cuán duras sean las condiciones. No se puede decir lo mismo de los trabajadores humanos propensos a enfermarse y fatigarse, lo que en última instancia afecta su producción.
¿Qué industrias utilizan robots industriales?
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Muchos fabricantes han cambiado o están en proceso de automatizar completamente su proceso de producción. Hay muchas razones para esto, pero la principal es que los robots son confiables, reducen el costo del pago de salarios y ahorran dinero que puede destinarse a otras cosas. Las siguientes son algunas de las industrias que utilizan aplicaciones de brazos robóticos en sus procesos de fabricación.
Industria automotriz
Robótica en la fabricación de automóviles. estuvieron entre los primeros en adoptarse en lo que respecta a la robótica industrial. Actualmente no encontrará ningún fabricante de automóviles que no cuente con un robots de fabricación de automóviles más del 75% de su producción. El industria del automóvil representa alrededor del 30% del total brazo robótico industrial instalaciones. El robot más utilizado por los fabricantes de automóviles es el ABB IRB 6640, que sirve para soldar estructuras de automóviles en su lugar.
Industria aeroespacial
Al igual que la industria automovilística, la fabricación de aviones requiere mucha potencia robótica. La demanda de viajes aéreos está aumentando en todo el mundo y, para satisfacerla, es necesario fabricar más aviones más rápido que antes. Robots industriales son la respuesta a esta necesidad ya que son más rápidos y pueden programarse para realizar cualquier tipo de tarea. Aplicaciones como pintura de piezas de motor, sellar, perforar y soldar son algunas de las cosas que manejan las máquinas automatizadas.
Industria electrónica
La electrónica forma parte de nuestras vidas y no podemos prescindir de ella. Su fabricación implica una gran cantidad de componentes cuyo ensamblaje puede pasar fácilmente por alto para los humanos. Robots industriales ahora se utilizan mucho en el fabricación de electrónica ya que son más expertos en tratar partes pequeñas y sensibles de los aparatos eléctricos. El uso de robots para salas blancas, por ejemplo, ha mejorado enormemente la calidad de la electrónica, ya que evitan que el polvo entre en contacto con las piezas internas durante el montaje.
Industria Alimentaria
El envasado de alimentos ahora lo manipulan exclusivamente robots. En algunos lugares, incluso forma parte de los requisitos emplear los servicios de robots en un trabajo delicado como es el embalaje y almacenamiento. ventajas de usar robots en el procesamiento de alimentos es que hay menos posibilidades de contaminación ya que los robots son precisos y rápidos. Poner los alimentos en las porciones y tamaños correctos también se ha convertido en el sello distintivo de procesamiento robótico de alimentos.
Industria Médica y Farmacéutica
La clasificación, embotellado, dispensación e inspección de medicamentos es ahora un dominio exclusivo de robots industriales. Ahora se han programado robots para medir la cantidad exacta de droga en el último miligramo. Robots en la industria médica y farmacéutica. han facilitado el manejo de los medicamentos de una mejor manera que evita el desperdicio excesivo y la contaminación.
Los dispositivos médicos delicados, como las herramientas quirúrgicas, ahora se fabrican con los tamaños exactos necesarios utilizando robots medicos que están cambiando el mundo. Cuando las herramientas médicas se ven comprometidas, a los médicos les resulta más difícil tratar adecuadamente a sus pacientes.
¿Cuánto cuesta un brazo robótico?
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Los robots solían costar mucho más en el pasado que ahora. La producción en masa ha permitido que los precios bajen un poco, pero siguen estando en el extremo superior del presupuesto. En el mercado actual, el promedio yoprecio del robot industrial Cuesta unos 25,000 dólares, pero puede llegar a más de 400,000 dólares dependiendo del modelo y el tamaño.
A precio del brazo robótico También tiende a subir a medida que se agregan más periféricos y funciones adicionales. Las adiciones para aplicaciones específicas, como sensores de colisión y jaulas de seguridad, que son una necesidad, pueden duplicar el precio inicial de toda la máquina.
Como comprador interesado, puede optar por un robot nuevo o por un brazo robot industrial barato que se ha utilizado antes. Una ventaja de optar por un robot de segunda mano es que ahorras en el coste, aunque experimentarás algunos pequeños percances en el camino.
Los mejores brazos robóticos programables de 2020
Como el uso de brazos robóticos En todas las industrias aumenta, se están creando modelos para manejar tareas específicas de aplicaciones para varios fabricantes. Los siguientes son los mejores brazos robóticos industriales programables de 2020.
Robot de programación educativa DOBOT Magician
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Este es un brazo robótico diseñado para realizar múltiples tareas. Puede manejar impresión 3D, grabado láser, recoger y colocar, máquinas de dibujar y escribir. Está equipado con más de 20 lenguajes de codificación y, al mismo tiempo, es lo suficientemente simple como para ser utilizado por un nivel principiante.
Brazo robótico totalmente metálico LewanSoul LeArm 6DOF
Fuente: Amazon
Este es un brazo que funciona con un servo para realizar movimientos de manera flexible. Tiene una garra de metal que es lo suficientemente fuerte como para manejar cargas pesadas en cualquier dirección. El control del robot se puede realizar de forma inalámbrica y, al mismo tiempo, se puede controlar a través de un teléfono inteligente.
Brazo robótico QJRB800-1
Esto es una brazo robótico creado por EVS que tiene una carga útil máxima de aproximadamente 1700 libras. Todo el robot con las otras piezas combinadas pesa aproximadamente 5600 libras, lo que proporciona una base muy estable para cualquier tarea de levantamiento pesado común en la mayoría de las industrias manufactureras.
Borde del brazo robótico Owi
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Esto es una brazo robotico equipado con cinco juntas controladas por un controlador de interruptor cableado-5 que se puede operar de forma remota. Las baterías D pueden alimentar el robot al mismo tiempo que puede alimentarse con alimentación de CA. Tiene una rotación base de 270° y tiene una vida útil prolongada en la caja de cambios.
Cómo elegir brazos robóticos industriales
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Cuando se trata de elegir un brazo robótico, hay cosas que debes considerar primero.
«Aplicación».
Solo porque es un brazo robotico No significa necesariamente que puedas usarlo para abrir tu cerveza, cada brazo robótico está diseñado para una aplicación específica. Un brazo diseñado para pintar no se puede utilizar como brazo de pulido o viceversa. A menos que el brazo robótico sea multipropósito, entonces estará atrapado con un brazo robótico de una sola función.
carga útil
La carga útil se refiere a la cantidad máxima de carga que puede soportar el brazo robótico. Si se trata de una carga más pesada, como embalaje industrial, entonces necesitará optar por un gran brazo robótico que puede manejar cargas más pesadas con un simple automatización de recoger y colocar.
Grado de libertad
El movimiento que puede realizar un brazo robótico depende de la número de ejes. Cuanto mayor sea el número de ejes, más flexible será el brazo en cuanto a movimiento. Los brazos robóticos más grandes requieren más ejes, ya que requieren más esfuerzo para girar.
Velocidad
Si se trata de tareas repetitivas, lo mejor será contar con un brazo robótico de alta velocidad es decir, lo más rápido posible, un robot articulado es un ejemplo de robot rápido adecuado para tal tarea. Algunos brazos robóticos vienen con opciones que permiten al controlador ajustar la velocidad.
Costo
Sólo puedes conseguir lo que puedes permitirte. Si se trata de un trabajo de gran volumen, como la fabricación, necesitará más de un brazo robótico, lo que le costará mucho. Si lo único que busca es un artilugio sencillo para uso doméstico, entonces un sencillo brazo robótico de bajo costo es lo que deberías buscar.
Conclusión
Tecnología de robots industriales se vuelve indispensable a medida que pasa el tiempo. La industria manufacturera ya está casi terminada con el trabajo humano mientras hablamos. El poco trabajo humano que queda se reduce al mantenimiento y al control de estos robots cuando surge la necesidad. Algún día, en el futuro, los robots serán la característica estándar en todas las industrias del mundo.