¿Robots o una unidad lineal al fin y al cabo?

Cuando la aplicación decide

Una tecnología de automatización eficaz se está convirtiendo cada vez más en un factor competitivo decisivo. Para solucionar las tareas de manipulación, puede elegir entre robots y sistemas lineales. IEF-Werner ofrece sistemas lineales de alto rendimiento con los que las empresas también pueden cumplir óptimamente requisitos muy especiales. Qué solución es más económica depende de la aplicación individual. Pero, ¿qué hay que tener en cuenta?

Las empresas manufactureras confían en la automatización para lograr un montaje y una manipulación eficientes y económicos. Los robots industriales han demostrado ser una ayuda fiable en muchas aplicaciones. "Pero no siempre son la elección correcta", afirma Thomas Hettich, director de producto de IEF-Werner. "Hay aplicaciones en las que los caros robots pueden hacer mucho más de lo que realmente se necesita. Y entonces la relación calidad-precio ya no es la adecuada. Los sistemas de posicionamiento fabricados a partir de unidades lineales estandarizadas pueden ser una alternativa mucho más económica." El especialista en automatización de Furtwangen, en la Selva Negra, desarrolla soluciones de posicionamiento a medida para sus clientes, desde unidades lineales sencillas hasta sistemas multieje totalmente montados de distintos tamaños, con accionamientos por husillo, directos o ejes de correa dentada, en función de la aplicación. "Ofrecemos tanto las soluciones adecuadas como la experiencia en procesos", promete Hettich. Para una automatización eficaz, cada solución tiene su lugar en el mercado. La única pregunta es: ¿qué tecnología es la más económica para cada aplicación?

"Para un máximo de dos ejes, una guía lineal suele ser la mejor opción", afirma Hettich. Las dos soluciones sólo pueden compararse si tienen que cartografiar un espacio tridimensional, es decir, si se utiliza una combinación de al menos tres ejes o un robot. A continuación, es necesario definir qué requisitos debe cumplir el sistema, por ejemplo, en cuanto a velocidad, dinámica, carga a mover o longitud del recorrido. "Las guías lineales siempre se utilizan cuando se requiere una gran precisión de posicionamiento o movimientos rápidos y precisos a lo largo de un recorrido, o cuando hay que mover componentes pesados", explica Hettich, experto del IEF.

Cuando tiene que ser preciso

Las guías lineales ofrecen la misma rigidez en todas las posiciones, independientemente de lo pesada que sea la carga. Esto se debe a que la distancia entre el eje y la guía izquierda y derecha es la misma en todas partes, al contrario que en un robot. Cuanto mayor es la distancia entre la pinza y el eje de rotación, más frecuentemente se producen vibraciones, lo que va en detrimento de la precisión. El peso del componente a manipular también tiene un efecto negativo. "Con un robot, tengo la posibilidad de posicionarlo en consecuencia. Sin embargo, esto puede restringir su libertad o acarrear otros inconvenientes", afirma Hettich. Por ejemplo, un cliente pensó inicialmente en un robot para una aplicación concreta. Sin embargo, debido a las distancias de recorrido y a los componentes, había que dimensionarlo en consecuencia, lo que habría repercutido en la dinámica. Para cumplir la precisión exigida, los productos habrían tenido que colocarse en círculo alrededor del robot. Esto habría requerido mucho más espacio. Por tanto, un robot no habría sido económico, y los costes por el tamaño y la superficie requeridos habrían sido desproporcionadamente altos para el cliente. Al final, optó por un sistema lineal. "Los ejes lineales con accionamiento por correa dentada o cremallera pueden cubrir potencialmente carreras muy grandes y, por tanto, desplazarse rápidamente y sin esfuerzo entre las distintas estaciones de procesamiento. Por tanto, un sistema lineal ofrece ventajas significativas, especialmente en espacios de instalación grandes.

¿Sencillo o complejo?

"Cuando se trata de resolver tareas de manipulación sencillas y los requisitos se orientan hacia la velocidad, la dinámica y la precisión, solemos recomendar un sistema lineal", explica Hettich. En comparación con los robots, suelen ser mucho más compactos. IEF-Werner puede combinar diferentes tecnologías de accionamiento. En función de los requisitos, se utilizan accionamientos por husillo, directos o por correa dentada.

Los robots, en cambio, son adecuados para aplicaciones complejas. Un robot articulado clásico tiene muchos más grados de libertad. Esto significa que también puede realizar movimientos giratorios y basculantes. Esto significa que cuantas más opciones de movimiento requiera la aplicación, más oscilará el péndulo en la dirección del robot. También puede posicionarse con flexibilidad y no requiere una subestructura compleja.

También hay casos en los que merece la pena combinar tecnología lineal y robótica", afirma Hettich. Esto puede aumentar considerablemente la eficacia en el montaje y la manipulación de materiales: Por ejemplo, un robot puede montarse en una unidad lineal para desplazarse de una estación de producción a otra. De este modo, el eje lineal aumenta considerablemente el alcance del robot.

Control seguro

"Los sistemas lineales y los robots pueden controlarse de forma diferente", informa Michael Reißle, desarrollador de software para sistemas de IEF-Werner. Mientras que los robots tienen su propio lenguaje, el componente principal de un sistema lineal es un controlador lógico programable (PLC). El esfuerzo de programación de ambos sistemas es muy similar, afirma Reißle. La programación de robots suele centrarse en tareas específicas. Puede llevar mucho tiempo, pero suele requerir estructuras de programación menos complejas. En cambio, la programación de un PLC es más flexible y compleja en lo que respecta al control y la supervisión de los procesos, así como al registro de datos.

Con un sistema lineal, el usuario también está más seguro en lo que respecta al mantenimiento. Esto se debe a que la automatización está sometida a un gran esfuerzo, especialmente en aplicaciones que implican enormes cantidades y un alto rendimiento. "Con millones de ciclos, un robot tiene que volver al fabricante en algún momento para una revisión, ya que los componentes están instalados en la carcasa y suelen ser de difícil acceso", dice Hettich. Con un eje, las reparaciones suelen poder realizarse en la propia empresa. Esto supone una importante ventaja económica". Las unidades lineales se componen de varias piezas individuales, como desvíos, engranajes planetarios o elementos de guía, que pueden sustituirse fácilmente en caso necesario. "Hemos realizado muchas aplicaciones para nuestros clientes que llevan funcionando años e incluso décadas", informa el experto de IEF.

"¿Robot o sistema lineal? La pregunta no siempre es fácil de responder y es muy individual en cada caso", resume Hettich. "Estamos a disposición de nuestros clientes para asesorarles. Si se necesitan más de tres ejes y movimientos como giros o basculaciones, también recomendamos un robot si la aplicación lo requiere. En última instancia, lo importante es que nuestros clientes reciban una automatización optimizada para ellos."