Respuesta directa: La carga útil del robot no es el peso de la pieza. Es la suma de la masa del efector final y la masa de la pieza, mantenida a la distancia que la herramienta coloca entre ambos y la brida de la muñeca. En un ciclo de carga, la misma herramienta transporta la pieza hacia adentro y hacia afuera, por lo que la masa de la herramienta está presente durante todo el ciclo. Dimensiona el brazo según la suma, en el desplazamiento real, y mantén un margen.
Para quién es esto: Escrito para ingenieros y compradores que dimensionan un robot para la carga y descarga de máquinas, donde un efector final diseñado específicamente transporta la pieza dentro y fuera de la máquina.
Alcance: Esta guía de EVST abarca qué debe incluir una verificación de carga útil, por qué la distancia al centro de masa es tan importante como la masa misma, y qué información se debe proporcionar antes de que un proveedor pueda dimensionar un brazo. No cubre el diseño de la pinza, la interfaz con la máquina ni el modelado del tiempo de ciclo.
Lo que debe cubrir la figura de carga útil de un robot
La primera pregunta en la mayoría de las consultas es cuánto pesa la pieza. Es una pregunta correcta, pero solo proporciona la mitad de la respuesta, ya que lo que el robot transporta nunca es la pieza en sí misma.
En las imágenes de referencia, un brazo de seis ejes sujeta una pieza de trabajo plana en forma de anillo con un gran efector final diseñado específicamente para ello y la levanta para separarla de la máquina. La placa de herramientas y el anillo cuelgan juntos de la muñeca. Una tabla de carga útil, completada únicamente con la pieza, omite una masa que está presente en cada segundo del ciclo.
De acuerdo con ISO-10218 2: 2025 Lo que hay que evaluar es la aplicación del robot, no el robot en sí, y la carga útil se comporta de la misma manera a nivel comercial: el brazo, el efector final y la pieza de trabajo son una sola selección, no tres.
La corrección más económica en un proyecto como este se realiza sobre el papel. Un cálculo de la carga útil del robot que omite las herramientas suele descubrirse en el suelo, cuando el brazo ya está atornillado.
El ciclo de carga transporta las herramientas en ambos sentidos.
Las imágenes muestran dos movimientos importantes: la pieza que entra en la máquina y la pieza terminada que sale. Ambos se realizan mediante el mismo efector final.
Esto significa que la masa de la herramienta es constante durante todo el ciclo y solo la pieza entra y sale. El peor escenario para la muñeca no es un instante puntual, sino el estado de carga, y se produce dos veces por ciclo en lugar de una.
Cuando una celda se carga y descarga con la misma herramienta, el dimensionamiento en función del estado cargado constituye la referencia fiable. Si se utiliza una herramienta diferente para cada dirección, cada una debe comprobarse por separado.
La distancia es parte de la carga.
La carga útil nominal se indica con un desplazamiento del centro de masa especificado. Si se monta la misma masa más lejos de la brida, aumenta el momento que la muñeca debe sujetar, y un efector final grande suele empujar la pieza de trabajo más lejos que una pinza simple.
Por eso dos celdas con pesos de piezas idénticos pueden necesitar brazos diferentes. La diferencia es la geometría, no la masa. Según ISO 9283:1998Los criterios de rendimiento para robots industriales se establecen bajo condiciones de prueba definidas, lo que nos recuerda que una cifra de catálogo describe una prueba, no su celda de prueba.
Al enviar datos a un proveedor, incluya también el desfase: el centro de masa aproximado de la herramienta y de la pieza una vez sujeta. No es posible comparar dos masas sin una distancia entre ellas con un diagrama de carga útil.
Lo que las imágenes demuestran y lo que no demuestran.
Las imágenes demuestran una secuencia visible: un robot con un efector final diseñado específicamente para ello sujeta una pieza anular, la coloca en una máquina y vuelve a levantar la pieza terminada, con la herramienta y la pieza sujetas a la muñeca simultáneamente.
No demuestra ninguna masa, ningún desplazamiento, ningún tiempo de ciclo ni ninguna capacidad de posicionamiento. Nada de lo expuesto en este artículo debe interpretarse como una medición de la celda mostrada.
Mantener separadas la evidencia visible y la conclusión de ingeniería es lo que hace que la conclusión sea transferible a su propia parte. Según ISO 12100:2010La evaluación de riesgos comienza por determinar los límites de la maquinaria, y el límite de carga útil del robot es uno de ellos. En resumen, la carga útil del robot es un criterio de selección, no un resultado de aceptación.
Una tabla de decisiones breve
Si la herramienta es ligera en relación con la pieza y se sitúa cerca de la brida, una comprobación de la carga útil en la suma suele ser suficiente.
Si la herramienta es pesada o larga, el desplazamiento es el factor determinante y el momento de la muñeca debe comprobarse comparándolo con el diagrama del fabricante a la distancia real, no en el punto nominal.
Si la carga y la descarga se realizan con herramientas diferentes, considérelas como dos casos de carga distintos. Si una sola herramienta realiza ambas tareas, determine el tamaño en función del estado de carga y confirme que los movimientos de descarga se encuentran dentro del mismo rango.
| Situación | ¿Qué gobierna? | Que comprobar |
|---|---|---|
| Herramientas ligeras cerca de la brida | Masa total | Suma de herramientas y piezas en relación con la carga útil nominal |
| Herramientas pesadas o largas | Desplazamiento del centro de masas | Momento de muñeca a la distancia real, no al punto nominal. |
| Herramientas diferentes en cada dirección | Dos casos de carga | Cada dirección dimensionada en su peor estado |
| Herramientas compartidas para varias piezas | Variante más pesada | Margen de carga útil del robot frente a la peor variante |
Qué preparar antes de solicitar un presupuesto
Peso y dimensiones de la pieza, con un centro de masa aproximado. Concepto de la pinza: cómo sujeta, cuánto pesa aproximadamente y hasta dónde se proyecta.
La geometría entre la recogida y la colocación: distancia, diferencia de altura y si el brazo tiene que alcanzar el interior de la carcasa de la máquina.
Requisitos del ciclo y tamaño del lote, y si más de una variante de pieza comparte las herramientas.
Dónde encaja esto en una célula más amplia
El dimensionamiento de la carga útil va de la mano con la comprobación del alcance y la postura; un brazo que transporta la carga aún podría no alcanzar la postura que requiere la apertura de la máquina.
En las aplicaciones de carga de máquinas, la interfaz con la máquina, el enclavamiento de la puerta y la presentación de la pieza suelen influir tanto en el diseño de las herramientas como la propia pieza.
Trate la carga útil, el alcance y la interfaz como una sola iteración en lugar de tres decisiones secuenciales.
Preguntas frecuentes
¿La carga útil nominal incluye la pinza?
Sí. La carga útil nominal es la masa total en la brida, lo que significa el efector final más la pieza de trabajo, indicada con un desplazamiento del centro de masa especificado.
¿Por qué se necesita un robot más grande en una celda que en otra para el mismo peso?
Debido a que el desplazamiento es diferente. Una masa situada más lejos de la brida aumenta el momento de torsión de la muñeca aunque la masa no haya cambiado.
¿Qué ocurre si la pieza solo se transporta en una dirección?
Entonces, los movimientos con y sin carga son casos de carga separados. El tamaño se aplica al que sea más pesado en su propio desplazamiento.
¿Cuánto margen se debe dejar?
Eso depende del diagrama del fabricante, del perfil de movimiento y de cualquier variante futura de las piezas; es una decisión del proyecto, no un porcentaje fijo.
Aportaciones del proyecto para una revisión de la solicitud
Si está dimensionando un robot para la carga de máquinas, la forma más rápida de obtener una respuesta útil es enviar el caso de carga en lugar de un solo peso. EVST analiza las preguntas sobre la carga útil comparándola con una pieza real, en lugar de con una cifra de catálogo.
- Peso de la pieza, contorno y centro de masa aproximado
- Concepto de pinza, masa aproximada y proyección
- Geometría de recogida y colocación, incluyendo cualquier alcance dentro de una máquina.
- Requisitos del ciclo, tamaño del lote y variantes de piezas
Envíe esos cuatro y EVST comprobará la carga útil y el momento de la muñeca con respecto a su pieza y herramientas reales. Lectura relacionada: máquina robot cuidando, Comprobación de alcance y postura.