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#Novedades de la industria
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Clasificación de los robots industriales según su estructura mecánica
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Ventajas e inconvenientes para sus aplicaciones.
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Veamos en detalle la clasificación de los robots:
1) Robot cartesiano:
También conocidos como: Robots lineales/Robots XYZ/Robots de pórtico
Un robot cartesiano puede definirse como un robot industrial cuyos tres ejes principales de control son lineales y están en ángulo recto entre sí.
Gracias a su estructura rígida, pueden transportar grandes cargas útiles. Pueden realizar algunas funciones como pick and place, carga y descarga, manipulación de materiales, etc. Los robots cartesianos también se denominan robots de pórtico, ya que su miembro horizontal soporta ambos extremos.
Los robots cartesianos también se conocen como robots lineales o robots XYZ, ya que están equipados con tres juntas rotativas para ensamblar ejes XYZ.
Aplicaciones:
Los robots cartesianos pueden utilizarse en sellado, manipulación para moldeado de plástico, impresión 3D y en una máquina de control numérico por ordenador (CNC). Las máquinas pick and place y los plotters funcionan según el principio de los robots cartesianos. Pueden manipular cargas pesadas con gran precisión de posicionamiento.
Ventajas:
- Alta precisión y velocidad
- Menor coste
- Procedimientos operativos sencillos
- Grandes cargas útiles
- Trabajo muy versátil
- Simplifica los sistemas de control de robots y maestros
Desventajas:
Requieren un gran volumen de espacio para funcionar
2) Robot SCARA
Las siglas SCARA significan Selective Compliance Assembly Robot Arm o Selective Compliance Articulated Robot Arm.
El robot fue desarrollado bajo la dirección de Hiroshi Makino, profesor de la Universidad de Yamanashi. Los brazos de SCARA son flexibles en los ejes XY y rígidos en el eje Z, lo que permite familiarizarse con los agujeros en los ejes XY.
En la dirección X-Y, el brazo del robot SCARA será flexible y resistente en la dirección 'Z' debido a la virtud de la disposición de las articulaciones en ejes paralelos del SCARA. De ahí el término Selective Compliant.
Este robot se utiliza para varios tipos de operaciones de ensamblaje, por ejemplo, se puede insertar un pasador redondo en un orificio redondo sin que se atasque. Estos robots son más rápidos y limpios que otros sistemas robóticos comparables y se basan en arquitecturas en serie, es decir, el primer motor debe arrastrar a todos los demás motores.
Aplicaciones:
Los robots SCARA se utilizan para ensamblar, embalar, paletizar y cargar máquinas.
Ventajas:
- Alta velocidad
- Gran rendimiento en aplicaciones de carrera corta, ensamblaje rápido y pick-and-place
- Contiene envolvente de trabajo en forma de donut
Desventajas
El robot SCARA suele requerir un controlador de robot dedicado además de un controlador maestro de línea como PLC/PC.
3) Robot articulado
Un robot articulado puede definirse como un robot con articulación giratoria y estos robots pueden variar desde simples estructuras de dos articulaciones hasta sistemas con 10 o más articulaciones interactivas.
Estos robots pueden alcanzar cualquier punto ya que trabajan en espacios tridimensionales. Por otro lado, las juntas de los robots articulados pueden ser paralelas u ortogonales entre sí, con algunos pares de juntas paralelas y otros ortogonales entre sí. Como los robots articulados tienen tres juntas de revolución, su estructura es muy similar a la del brazo humano.
Aplicaciones:
Los robots articulados pueden utilizarse en Robots paletizadores de alimentos (Panadería), Fabricación de puentes de acero, Corte de acero, Manipulación de vidrio plano, Robot de servicio pesado con 500 kg de carga útil, Automatización en la industria de la fundición, Robot resistente al calor, Fundición de metales y Soldadura por puntos.
Ventajas
- Alta velocidad
- Gran área de trabajo
- Excelente en aplicaciones únicas de control, soldadura y pintura
Desventaja:
Normalmente requiere un controlador de robot dedicado además de un controlador maestro de línea como PLC/PC
4) Robots en paralelo
Los robots paralelos también se conocen como manipuladores paralelos o plataformas Stewart generalizadas.
Un robot paralelo es un sistema mecánico que utiliza varias cadenas en serie controladas por ordenador para soportar una única plataforma o efector final.
Además, un robot paralelo puede estar formado por seis actuadores lineales que mantienen una base móvil para dispositivos como simuladores de vuelo. Estos robots evitan los movimientos redundantes y, para llevar a cabo este mecanismo, su cadena está diseñada para ser corta y sencilla.
Se conocen como:
- Fresadoras de alta velocidad y precisión
- Micro manipuladores montados en el efector final de manipuladores en serie más grandes pero más lentos
- Ejemplos de robots paralelos
Aplicaciones
- Los robots paralelos se utilizan en diversas aplicaciones industriales como:
- Simuladores de vuelo
- Simuladores de automóviles
- En procesos de trabajo
- Fotónica / alineación de fibra óptica
Se utilizan en límite en los espacios de trabajo. Para realizar una manipulación deseada, sería muy difícil y puede dar lugar a múltiples soluciones. Dos ejemplos de robots paralelos populares son la plataforma Stewart y el robot Delta.
Ventajas
- Velocidad muy elevada
- Envolvente de trabajo en forma de lente de contacto
- Excelente en aplicaciones pick and place ligeras y de alta velocidad (envasado de caramelos)
Desventajas
Requiere un controlador de robot dedicado además de un controlador maestro de línea como PLC/PC
Programación de robots para realizar una posición requerida:
Los robots son programados por humanos para realizar tareas complicadas y necesarias. Veamos cómo se programan los robots para llevar a cabo la posición requerida:
Comandos de posición: Un robot puede realizar la posición requerida utilizando una GUI o comandos basados en texto en los que se puede especificar y editar la posición X-Y-Z esencial.
Teach Pendant: Utilizando un método teach pendant, podemos enseñar las posiciones a un robot.
Teach Pendent es una unidad de control y programación de mano que contiene la capacidad de enviar manualmente el robot a una posición deseada.
Un teach pendant puede ser desconectado después de completar la programación. Pero, el robot ejecuta el programa, que fue fijado en el controlador.
Guiado por la nariz: Lead-by-the-nose es una técnica que incluirán muchos fabricantes de robots. En este método, un usuario sujeta el manipulador del robot, mientras que otra persona introduce un comando que ayuda a desenergizar el robot, lo que hará que cojee.
A continuación, el usuario puede mover el robot hasta la posición deseada (a mano) mientras el software registra estas posiciones en la memoria. Varios fabricantes de robots utilizan esta técnica para pulverizar pintura.
Simulador robótico: Un simulador robótico ayuda a no depender del funcionamiento físico del brazo del robot. Seguir este método ayuda a ahorrar tiempo en el diseño de aplicaciones robóticas y mejora el nivel de seguridad. Por otra parte, los programas (que están escritos en varios lenguajes de programación) pueden probarse, ejecutarse, enseñarse y depurarse utilizando el software de simulación robótica.
