Respuesta directa: El alcance y la postura de un robot no se definen por la distancia. La posibilidad de soldar una costura depende de la postura del brazo en cada punto a lo largo de ella, y los cambios de postura a lo largo de una costura se repiten en la siguiente. Colocar la pieza en la posición correcta suele ser más económico que usar un brazo más largo, y el margen que importa es el de la postura y la seguridad.
Para quién es esto: Ingenieros seleccionando robots y ejes externos para celdas de soldadura en estructuras soldadas de placas gruesas y ensamblajes multiconexos similares.
Alcance: Esta guía EVST se basa en una única estación de trabajo filmada: una placa soldada de gran tamaño sujeta por un posicionador de un solo eje que la hace girar, mientras un robot suelda cordones sucesivos desde diferentes posiciones. Se utilizan varias tomas de esa estación. En este documento no se especifica el tiempo de ciclo, el índice de repetibilidad ni el resultado de aceptación del trabajo filmado.
Un radio es un número; el acceso es un conjunto.
Las tablas de selección proporcionan un radio de trabajo como una sola cifra, y es natural comparar los candidatos en función de ella. En una estación real, esa cifra se traduce en toda una familia de posturas, ya que la misma distancia alcanzada desde diferentes configuraciones de brazos ofrece un acceso muy distinto.
Seleccionar basándose únicamente en la figura tiende a dejar algunas uniones sin reparar después de la instalación: no están fuera de alcance, pero solo se puede acceder a ellas en una postura desde la que no se puede ejecutar el proceso.
Ese fallo es casi imperceptible en la fase de propuesta, porque los dibujos representan distancias. Se manifiesta durante la enseñanza, cuando resulta que un ángulo determinado no es accesible en absoluto.
De acuerdo con ISO-10218 2: 2025En el caso de los robots industriales, su aplicación se evalúa como una célula integrada en lugar de como una máquina independiente, razón por la cual el alcance y la postura del robot se leen de la lista de costuras y no de una figura de catálogo.
Mover la pieza en lugar de estirar el brazo.
En las imágenes de referencia, una pieza soldada de chapa gruesa se sujeta mediante un posicionador y puede girarse. Esto ofrece la primera opción disponible en cualquier ensamblaje de múltiples costuras: mover la pieza o extender el brazo.
El posicionador coloca una costura en una posición óptima para que el robot trabaje cómodamente. En comparación con utilizar una máquina más grande para alcanzar la misma costura de forma incómoda, suele ser más económico y estable.
También cambia lo que hay que verificar. Con un posicionador en la celda, la pregunta es cuántas posiciones de índice necesita la lista de costuras, lo cual se responde a partir del dibujo en lugar de un catálogo.
De acuerdo con ISO 12100:2010La reducción de riesgos comienza con el diseño de la propia instalación, de modo que el alcance y la postura del robot, así como la zona de seguridad, se definen conjuntamente en lugar de uno tras otro.
Alcance y postura del robot a lo largo de una costura
Incluso en una sola costura, la postura del brazo cambia a lo largo de todo el recorrido. El acceso al inicio del arco no dice nada sobre el acceso en la parte media o final.
Por lo tanto, el acceso se verifica a lo largo de la trayectoria, no en un puñado de puntos muestreados. Una postura que exceda los límites en cualquier punto de esa trayectoria implica que la costura debe reordenarse: o bien se cambia el ángulo del posicionador, o bien la costura se divide y se suelda en dos partes.
La división tiene su propio coste. Añade un inicio y un final de arco, y la junta resultante es un punto más donde hay que verificar la calidad, por lo que una costura que se puede solucionar mediante rotación normalmente no se divide.
De acuerdo con ISO 5817:2023Cada articulación se evalúa con respecto a los mismos límites de imperfección, por lo que, en la práctica, un inicio y una parada adicionales representan un lugar adicional donde el alcance y la postura del robot deben ser correctos.
Una nueva costura es un nuevo conjunto de posturas
Un ensamblaje tiene más de una costura. Al pasar a la siguiente, se vuelve a plantear la cuestión de la postura y hay que verificar de nuevo el acceso.
La unión de los conjuntos de posturas para cada costura es lo que realmente requiere la estación. El margen que conviene mantener es el margen en esa unión, más el espacio que necesita la zona de seguridad; no es el espacio libre en el punto más alejado.
En la práctica, se trata de una tabla: juntas accesibles con la configuración actual, juntas que requieren girar el posicionador y juntas inaccesibles en cualquier orientación. El tercer grupo determina si se necesita un eje externo o un montaje diferente, y corresponde a la propuesta, no a la puesta en marcha.
La zona de seguridad se obtiene del mismo análisis. El volumen barrido en posturas extremas difiere del volumen barrido en posturas de trabajo normales, y el cerco debe ajustarse a partir del primero. Se añaden los contornos de la linterna y el paquete de cables, ya que en posturas extremas suelen extenderse más allá del propio brazo.
Una tabla de decisiones para alcance y postura
Cada fila que aparece a continuación proviene de la lista de ensamblaje y costura del propio cliente. Ninguna de ellas se resuelve comparando los radios de trabajo publicados.
| Decisión | Establecido desde | ¿Qué sale mal si se omite? |
|---|---|---|
| Lista de costuras | Plano de montaje, posiciones y direcciones de las costuras | El acceso se evalúa en función de la distancia en lugar de las uniones. |
| Capacidad de rotación | Si la pieza se puede sujetar y girar | Un brazo más largo comprado para resolver un problema de fijación |
| Comprobación de la postura a lo largo de cada costura | Trayectoria, no puntos muestreados | Costuras accesibles al principio y bloqueadas a mitad de camino. |
| Posiciones del índice | Unión de posturas en todas las costuras | Ángulos del posicionador improvisados durante la enseñanza |
| Zona de seguridad | Volumen barrido en posturas extremas, contorno de linterna y cable. | El tamaño del recinto se basa únicamente en posturas normales. |
Lo que las imágenes no pueden mostrar
La comprobación de interferencias no es visible en una imagen en movimiento. Se realiza costura por costura en el modelo 3D e incluye la linterna, el paquete de cables, el accesorio y el posicionador, no solo el brazo.
El tiempo de ciclo, la repetibilidad y los resultados de aceptación quedan igualmente fuera del alcance de las grabaciones; las normas ISO 10218-2 e ISO 12100 abarcan la integración y la evaluación de riesgos, y ninguna de ellas se resuelve simplemente observando el funcionamiento de una celda.
Los segmentos utilizados aquí son varias tomas de una misma estación, no de varias celdas.
El orden en que funciona EVST es siempre el mismo: se crea la lista de costuras, se decide si la pieza gira y, a continuación, se verifica la postura a lo largo de cada costura antes de seleccionar cualquier máquina.
Preguntas frecuentes
¿Es un robot más grande la solución habitual para una costura inaccesible?
Rara vez. La mayoría de las uniones inaccesibles son un problema de postura más que de distancia, y tornear la pieza lo soluciona a un menor coste y con resultados más estables.
¿Cuántas posiciones de índice necesita un ensamblaje?
Tantas como requiera la unión de conjuntos de posturas. Se lee de la lista de costuras, no se toma de un proyecto comparable.
¿El montaje invertido o en pórtico simplemente aumenta el alcance?
No. En lugar de escalarlo, cambia la forma del rango de postura utilizable, por lo que debe compararse con la misma lista de costuras.
¿Es posible dimensionar la carcasa de seguridad a partir de las posturas de funcionamiento normales?
No. El volumen barrido en posturas extremas es mayor, y hay que incluir los contornos de la linterna y los cables, por lo que el tamaño de la carcasa se determina en función del peor de los casos.
Aportaciones del proyecto para una revisión de la solicitud
Para evaluar el alcance y la postura en una celda de soldadura, la revisión de la aplicación EVST se inicia a partir de los siguientes datos:
- Dimensiones del conjunto, peso y centro de gravedad
- Diseño de costuras con la posición y dirección de cada costura.
- si la pieza puede girar y el rango de rotación aceptable.
- Modelo de robot y sistema de montaje existentes, y el límite de seguridad del sitio.
Envíe el sobre de la pieza y el diseño de la costura, y trabajaremos en la configuración de la postura costura por costura antes de proponer cualquier máquina. Lectura relacionada: Posición y alcance de soldadura robótica de piezas grandes, soluciones de sistemas de soldadura automática.