Los robots SCARA son hoy en día una parte integral de muchas líneas de producción en diversas industrias. Debido a su velocidad y precisión, se han convertido en una solución popular para mejorar el rendimiento y optimizar los costos de fabricación. Sin embargo, para beneficiarse realmente de la introducción de un robot SCARA en su línea de producción, debe elegir uno que se adapte a sus necesidades. A medida que crece la industria robótica, también lo ha hecho el número de Fabricantes de robots SCARA en el mercado. Por lo tanto, es posible que se sienta abrumado por las opciones a la hora de elegir el robot SCARA adecuado. Entonces, para salvarlo de ese dilema, aquí tiene una guía detallada que lo ayudará a tomar una decisión informada.
¿Qué es un robot SCARA?
Fuente: robotiq.com SCARA es un acrónimo de Selective Compliance Assembly Robot (Robot de Ensamblaje de Cumplimiento Selectivo). Este acrónimo representa dos hechos importantes: Cumplimiento selectivo: un robot SCARA es flexible solo en los ejes X e Y, pero es rígido en el eje Z. Robot de ensamblaje: cuando el robot SCARA era inventado en 1978 fue concebido únicamente como un robot de montajeUn robot SCARA se puede describir como un robot compuesto por un brazo robótico de dos partes unido a una base rígida. El brazo robótico es flexible en los ejes X e Y, lo que significa que puede moverse hacia adelante, hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha. También puede moverse verticalmente en un eje Z fijo y es capaz de realizar movimientos de rotación en la muñeca. Con el paso de los años, a medida que los diseños de los robots SCARA evolucionaron y comenzaron a aplicarse de otras maneras, el acrónimo también cambió. SCARA ahora se define como Robot Articulado de Conformidad Selectiva.
Ventajas de los robots SCARA
El cumplimiento limitado de los robots Scara los hace ideales para tareas de ensamblaje y recogida y colocación, como la manipulación de materiales. Algunas de las numerosas ventajas que aportan a los procesos productivos incluyen:Pequeña huella de pie
Los robots Scara tienen un diseño compacto y realizan las tareas asignadas de manera eficiente dentro de un área de trabajo cilíndrica. Esto los hace fácilmente aplicables en situaciones donde el espacio o el acceso para recoger y colocar piezas es limitado. En cuanto al montaje, la mayoría de los robots Scara se colocan sobre un pedestal o un carro móvil. Esto proporciona flexibilidad para trasladar el robot a diferentes áreas cuando sea necesario.
Velocidad
La velocidad de los brazos robóticos depende del número de articulaciones que intervienen en su movimiento. A mayor número de articulaciones, menor velocidad. Esto se debe a que: se requiere más tiempo para transmitir potencia a través de los motores en múltiples articulaciones; y los brazos más largos suelen ser más pesados y, por lo tanto, encuentran mayor resistencia durante el movimiento. Brazos robóticos Scara moverse mucho más rápido porque a menudo son brazos de 4 ejes que tienen menos articulaciones. Sería difícil encontrar otro robot que ofrezca tiempos de ciclo tan cortos como los de un robot SCARA. Además, a diferencia del trabajo humano, no sufren fatiga ni se aburren con la naturaleza repetitiva de sus tareas. Las dimensiones de los robots SCARA también contribuyen a su velocidad. Tienen un centro de gravedad bajo, lo que reduce considerablemente la fuerza de gravedad tanto en el brazo robótico como en la pieza que se manipula. Incluso en entornos industriales de alta presión, se garantiza que la tasa de producción de un robot SCARA se mantendrá eficiente.Repetibilidad y precisión
Aunque la repetibilidad y la precisión son dos características diferentes, están estrechamente relacionadas. Consideremos, por ejemplo, un robot SCARA que recoge piezas electrónicas del punto A al punto B. La repetibilidad se refiere a la capacidad del robot para moverse entre los puntos A y B a una velocidad constante de movimientos uniformes. Por otro lado, la precisión es una medida de si el robot alcanza la pieza objetivo durante cada ciclo. Los robots SCARA pueden ofrecer una repetibilidad de hasta +/- 0.01 mm, que es bastante alta y casi imposible de lograr con otros tipos de robots. Esto se debe principalmente a que tienen menos motores, lo que reduce el margen de error durante el movimiento. También es posible instalar sistemas de visión en el brazo robótico de un robot SCARA para mejorar aún más su precisión. Estos sistemas permiten al robot distinguir entre diferentes objetos durante la recogida, lo que resulta útil para tareas como la clasificación. Alternativamente, cuando la identificación del artículo no es un problema, sensores de robot se puede utilizar para mejorar la precisión del movimiento.SINCRONIZACIÓN
Un robot SCARA se puede sincronizar fácilmente con otras partes del proceso de producción para facilitar operaciones fluidas. La sincronización se ve favorecida por su precisión y repetibilidad confiables, así como por controles electrónicos como sensores. Tomemos, por ejemplo, un brazo robótico SCARA encargado de recoger piezas de una cinta transportadora y colocarlas en una caja de embalaje. Funcionaría de la siguiente manera: El brazo robótico SCARA está equipado con un sistema de visión y se coloca sobre la cinta transportadora. Las piezas se cargan en la cinta transportadora a intervalos uniformes. Se pone en marcha la cinta transportadora y, cuando la pieza llega al brazo robótico, el sistema de visión la detecta. El brazo robótico recibe la orden de recogerla y colocarla en la caja. Después de la colocación, el brazo robótico SCARA regresa a su posición sobre la cinta transportadora y el ciclo continúa. Esta es una ilustración general de cómo podría funcionar la sincronización. La forma en que elija sincronizar su operación dependerá de la naturaleza de los procesos involucrados.Multiusos
Incluso con los movimientos limitados de los robots Scara, se pueden aplicar de más de una manera. Al sopesar sus opciones, no se deje encerrar por la idea de que un robot Scara sólo puede escoger y colocar. Si bien ese es el principio básico de sus operaciones, se puede adaptar de numerosas maneras. Efectores finales También marcan una gran diferencia a la hora de diversificar las operaciones del robot.
Limitaciones de los robots SCARA
Si bien los robots Scara son muy eficientes, existen límites a lo que pueden lograr. Aquí hay algunas limitaciones que vale la pena tener en cuenta al realizar la compra.Sobre de trabajo restringido
Fuente: image.slidesharecdn.com El área de trabajo cilíndrica que cubren los robots SCARA solo es ideal para un número limitado de aplicaciones. Además, algunas tareas pueden requerir una dirección de movimiento diferente o un alcance mayor del que pueden ofrecer los brazos robóticos SCARA.
Flexibilidad limitada
Fuente: veteng.edu.eg Los brazos de los robots SCARA son palancas y, por lo tanto, solo operan en un plano con un alcance limitado. Además, el cuarto eje en la muñeca solo puede rotar las piezas en orientación horizontal, pero no puede inclinarlas. Si su aplicación requiere un mayor rango de movimiento, le convendría más un robot con mayor flexibilidad. robot de 6 ejes, por ejemplo, ofrece flexibilidad 3D y puede cubrir un ámbito de trabajo mucho mayor.
Capacidad de carga pequeña
Fuente: pexels.com El diseño de los robots SCARA está optimizado para ofrecer velocidad y precisión en su aplicación. Sin embargo, limita la carga útil que pueden manejar, siendo su capacidad óptima inferior a 10 kg. Si bien los distintos fabricantes de brazos robóticos ofrecen diversas capacidades de carga, cargas mayores probablemente generarían ineficiencias operativas.
¿Cómo beneficiaría un robot SCARA a un fabricante?
Fuente: Unsplash. Como con cualquier otro tipo de automatización, es importante evaluar si invertir en un robot SCARA beneficiaría sus operaciones. Además del costo de compra del robot, existen otros costos, como el consumo de energía. Por lo tanto, para mantener la rentabilidad, los beneficios deben superar los costos. Analicemos algunos de los beneficios de un robot SCARA para un fabricante.
Menor costo de producción
Fuente: Pixabay. Al emplear mano de obra humana para realizar tareas repetitivas, surgen desafíos. En primer lugar, la mente humana se aburre con dichas tareas y se distrae, lo que puede provocar errores. Además, con el paso de las horas, aparece la fatiga y la productividad disminuye. Por último, para mantener un buen nivel de productividad, es posible que se necesite contratar a un número considerable de trabajadores. En cambio, un robot SCARA puede realizar el trabajo de varios empleados y trabajar a un ritmo rápido y constante. Esto reduciría significativamente los gastos de personal y, por consiguiente, los costos de producción.
Tiempos de respuesta más cortos
Fuente: Pexel Los pedidos pendientes o el suministro insuficiente de sus productos podrían convertirse en cosa del pasado si elige el robot SCARA adecuado. La alta tasa de operaciones del robot scara podría ayudar a que todo el sistema de producción avance más rápido. Como resultado, podría mejorar sus tiempos de entrega, lo que, a su vez, mejoraría la satisfacción del cliente.
Capacidad de escalar
Fuente: Pexel La mayoría de los fabricantes con alta demanda de productos están limitados por los tiempos de producción. Sin embargo, una vez que introduce un robot SCARA en su línea de producción y los tiempos de producción se acortan, puede aumentar proporcionalmente. Además, podrá producir más por menos, ya que los robots Scara no requieren un pago adicional para mayores volúmenes de producción. En esencia, el coste de la mano de obra por unidad apenas se verá afectado.
Mejora de la seguridad del personal y la satisfacción laboral
Fuente: Pexel Las tareas repetitivas no son gratificantes y no ofrecen oportunidades de desarrollo profesional. Además, requieren largas horas de pie y movimientos musculares repetitivos. A diferencia de las articulaciones robóticas, el cuerpo humano no está diseñado para soportar este tipo de movimientos musculares repetitivos durante largos períodos. Esta es una de las razones por las que los trabajadores de fábrica sufren de dolor lumbar crónico y dolencias musculoesqueléticas. Además, los procesos industriales producen subproductos como humos y vapores tóxicos. Asimismo, manipular algunos productos entre procesos es peligroso. Esto puede deberse a los peligros que implica estar cerca de la máquina de procesamiento o a que el producto en sí sea arriesgado de manipular. Cuando los robots SCARA se hacen cargo de estas tareas incómodas y peligrosas de manejo de materiales tareas mejora la seguridad del personal. También permite a los empleados asumir otras responsabilidades laborales que podrían emplear sus talentos de manera óptima. Como resultado, la satisfacción laboral también mejora.
menos errores
Fuente: Pinterest En una línea de producción, los errores pueden ser sutiles o evidentes. Los errores sutiles son inconsistencias. Por ejemplo, si un empleado suelda dos piezas diferentes, es poco probable que sean idénticas. Si bien puede parecer un detalle insignificante, los errores sutiles socavan la estandarización de la calidad del producto. En algunos casos, el producto puede tener un acabado tan deficiente que se desecha. una unidad de rechazoPor otro lado, existen errores más evidentes, como la rotura de piezas durante la manipulación o su colocación incorrecta. El uso de robots SCARA reduce significativamente las probabilidades de errores en la producción. Su repetibilidad les confiere una precisión superior a la humana, por lo que vale la pena invertir en ellos.
Cómo elegir el robot SCARA adecuado
Con todas las características de los robots Scara en mente, finalmente tendrás que elegir uno que sea adecuado para tu uso. Aquí hay algunos factores clave a considerar al hacer su elección.Presupuesto
Fuente: Pinterest La cantidad de dinero que piensas gastar determinará el tipo de robot Scara que puedes conseguir. Afortunadamente, hay una amplia gama de opciones para elegir con precios desde $6000 hasta más de $25,000. ¿A qué se debe esta enorme diferencia de precio? Múltiples factores juegan un papel en eso. Incluyen:
- carga útil
- Velocidad
- Marcas
- Detalles de personalización
Exactitud
Fuente: Pinterest. La eficacia de un robot SCARA depende de su precisión. Al comparar marcas, este es un detalle importante a tener en cuenta. Es preferible optar por una marca que ofrezca un alto rendimiento en la precisión de sus robots SCARA. La mayoría de las marcas especifican la precisión de sus robots SCARA en la descripción del producto. También puede aparecer como precisión de repetibilidad, y algunas marcas la expresan en micras o milímetros. Un robot con una precisión de 10 micras o +/-0.01 mm sería una buena opción.
Compatibilidad efector final
Un efector final es un dispositivo ubicado en la muñeca de un brazo robótico que se utiliza para manipular objetos durante las tareas. Algunos ejemplos incluyen pinzas, un soldador, un dispositivo de succión y muchos otros. efector final El tipo de efector final que utilice dependerá de la tarea que necesite que realice el brazo robótico. Por lo tanto, es fundamental que el robot SCARA que elija pueda incorporar efectores finales para las aplicaciones previstas. Además, y quizás aún más importante, analice cómo el uso de un efector final afectará los tiempos de ciclo del robot. Idealmente, el robot SCARA debería poder manejar el efector final y la carga manteniendo la eficiencia.
Tiempo del ciclo
Fuente: Pexel. Los tipos de motores y reductores utilizados en la fabricación de un brazo robótico Scara influyen en sus tiempos de ciclo y su rendimiento general. Dada la ubicación particular de las articulaciones del brazo robótico Scara, se requieren motores de alta calidad para impulsar sus movimientos y mantener velocidades elevadas. Al evaluar las marcas, lo ideal es optar por una que utilice componentes de primera línea que ofrezcan tiempos de ciclo elevados.
Opciones de Personalización
Fuente: Unsplash Algunas líneas de producción tienen necesidades únicas. Factores como el espacio o los productos que se manejan pueden requerir algunos ajustes de diseño personalizados. Si este es el caso de su línea de producción, primero deberá encontrar un fabricante de robots industriales que ofrece personalización. Entre las opciones de personalización, podrías explorar:
- Branding de tus robots Scara
- Herramientas especiales para el extremo del brazo
- Opciones de instalación alternativas como montaje en techo
- Instalación de sistemas de visión.
carga útil
Fuente: img.interempresas.net Tu robot SCARA ideal necesita una capacidad de carga que permita manipular tanto el objeto como el efector final. Por ejemplo, si el robot se va a utilizar para manipular objetos de hasta 3 kg, lo ideal es una capacidad de carga de 4 kg o 6 kg. El peso de la pieza manipulada, sumado al del efector final, no debe exceder la capacidad de carga. Esto afectaría negativamente al rendimiento del brazo robótico SCARA. Por lo tanto, procura mantenerte dentro de un rango de carga razonable. Robots con mayor carga útil cuestan más y son una ineficiencia de producción si no se necesita la capacidad adicional.
Programación y Control
Fuente: robodk.com Hay diferentes maneras de programar robots scara. Estas incluyen: Modo fuera de línea: en este modo, se pueden simular, probar e instalar diferentes movimientos en el sistema robótico sin interrumpir la producción. Enseñanza: este método se utiliza para robots scara con sensores. El brazo se mueve en una serie de movimientos que los sensores "aprenden" y registran como datos. Los datos registrados se utilizarán en el futuro para realizar la misma tarea. Software de programación: el software de programación suele estar preinstalado. El controlador simplemente necesita elegir una tarea de una lista y el robot seguirá los comandos de guía en el software. Cuanto más fácil sea metodo de programacionCuanto más sencillo sea, mejor. Ahorrará tiempo a su personal y permitirá que los procesos de producción se desarrollen sin problemas. Además, un robot SCARA complejo de programar requerirá la contratación de un programador especializado, ya que el personal sin experiencia no podrá manejar sus controles. Asimismo, considere la interfaz de usuario del panel de control o dispositivo. Es recomendable elegir una marca de robot SCARA con una interfaz de control intuitiva para evitar errores y problemas técnicos. Los sistemas complejos también podrían representar un riesgo para la seguridad.
Exposición al calor
Fuente: Pexels. En fábricas donde se realizan procesos a altas temperaturas, es posible que necesite un robot SCARA que pueda soportar dichas condiciones. Por ejemplo, las chispas de soldadura podrían alcanzar fácilmente el cableado del robot y provocar un incendio. Considere opciones como un robot SCARA a prueba de explosiones para mayor seguridad.
Índice de protección IP
Fuente: linearmotiontips.com Industrias que manejan productos farmaceuticosLos robots, al igual que los alimentos y las bebidas, suelen requerir altos estándares de higiene. Es fundamental evitar a toda costa contaminantes como el polvo. Asimismo, es imprescindible prevenir derrames de líquidos, que podrían ser peligrosos si los cables del robot quedan expuestos. Un robot SCARA con clasificación IP puede ayudarle a superar estos desafíos. Estos robots cuentan con cables protegidos y brazos robóticos impermeables para una limpieza sencilla, conforme a las normas de higiene. También pueden ofrecer protección especial contra el polvo y la corrosión. Algunos fabricantes ofrecen robots SCARA con clasificación IP de serie, mientras que otros los ofrecen como opciones personalizadas. En cualquier caso, si necesita estas características, lo mejor es consultar con su proveedor de robots.
Aplicación
Fuente: linearmotiontips.com El factor decisivo para determinar qué tipo de robot SCARA necesita es el propósito para el que pretende usarlo. Lo que nos lleva a la pregunta: ¿para qué puede usar un robot SCARA? Transferencia de proceso a proceso: esto implica el movimiento de una pieza de una etapa de producción a otra. Por ejemplo, el robot SCARA puede recoger botellas llenas de loción de un estante y colocarlas en una máquina etiquetadora. Transferencia de proceso a proceso que requiere manipulación inversa: la manipulación inversa se refiere a una situación en la que es mejor levantar la pieza que se está manipulando desde abajo en lugar de desde arriba. Por ejemplo: transferir portaobjetos de vidrio de una etapa de producción a otra es más rápido y seguro si se levantan desde abajo. En los robots SCARA, esto se logra utilizando un efector final unido al tornillo en el eje Z. Ensamblaje de microcomponentes electrónicos: dispositivos electrónicos Están hechos de placas de circuitos que tienen cientos de microcomponentes. Es una tarea casi imposible ensamblarlos a mano, de ahí la importancia de los robots SCARA. Gracias a sus movimientos precisos, pueden insertar microcomponentes de forma fácil y rápida sin interferir con otras partes frágiles del dispositivo. Soldadura: una vez insertados los microcomponentes, deben fijarse mediante soldadura. La precisión de un brazo robótico SCARA se puede aprovechar para realizar esta tarea equipándolo con un efector final de soldadura. Grabado láser: utilizando un efector final de grabado láser, un robot SCARA puede producir un alto estándar de legibilidad. Una vez más, esto se atribuye a sus movimientos rígidos y controlados. Inspección de calidad: los robots SCARA se pueden utilizar para probar productos como tabletas, teclados y teléfonos. El efector final funciona como un dedo de escritura mientras un inspector supervisa la capacidad de respuesta del dispositivo a la entrada. La lista de aplicaciones es prácticamente interminable. Existen muchas posibilidades que se pueden lograr utilizando diversas herramientas de extremo de brazo y modificaciones personalizadas. Sin embargo, para cada aplicación, tenga en cuenta el rango de movimiento y la capacidad de carga útil de un robot SCARA para determinar si estará a la altura de la tarea.
Conclusión
Desde fuera, el concepto de robótica en su conjunto puede parecer muy complejo. Es uno de los factores que impiden a los fabricantes invertir en activos beneficiosos como los robots SCARA. Sin embargo, una vez desmitificadas estas complejidades, queda claro que los robots son realmente el futuro de la fabricación. Siempre supone una ventaja para aventajar a la competencia. Ahora que tienes la guía definitiva, solo queda encontrar la adecuada. Robot SCARA a la ventaLea también:
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