Los robots industriales son los robots que se crean y se utilizan en el sector industrial con el objetivo de automatizar un proceso, ya sea dentro de un ambiente colaborativo con humanos o dentro de un celda robótica de seguridad. A continuación vamos a profundizar en los diferentes tipos de robots industriales que existen, así como los principales fabricantes de robots industriales en el mundo, las marcas, algunos ejemplos y precios.
¿Qué es un robot industrial y para qué sirve?
El término robot industrial hace referencia a un manipulador mecánico multifuncional que se puede programar y se caracterizan por tener desde 3 hasta 7 ejes. Se utilizan con distintos objetivos y aplicaciones, como puede ser en caso de las líneas de ensamble y líneas de producción.
Los robots son controlados de manera automática y son reprogramables con varios grados de libertad.
¿Cuales son las marcas de robots industriales más importantes del mundo?
Éstas son las principales empresas de robótica que fabrican brazos robóticos mecánicos (O robots) para el sector de la industria:
ABB
Kuka
Fanuc
Yaskawa Motoman
Mitsubishi
Kawasaki
Epson
Comau
Omron
¿Cuales son las características de los robots industriales y cómo se especifican?
Los robots se consideran multifuncionales y tienen la capacidad de movilizar piezas, materiales y objetos gracias a sus articulaciones o ejes. De esa manera las personas no tienen la necesidad de intervenir de forma constante para que las mismas funcionen. En la actualidad, el desarrollo de la tecnología robótica ha mejorado de manera eficaz las funciones de los robots lo que origina la implementación de los mismos en diversos campos. Es importante destacar que los robots industriales tienen cierta similitud en cuanto a su apariencia, ya que esta se asemeja a la anatomía del humano, en especial en sus extremidades superiores. Incluso en las partes del robot estas características se mencionan, ya que cuentan con muñecas, codos, brazos, cintura, etc.
A continuación describimos las principales características de los robots industriales:
Grado de libertad: se trata del estado de posición u orientación de cada robot, donde se requiere que cuente con coordenadas independientes. Sus ejes y eslabones que poseen movimientos de rotación y traslación tienen cierto grado de libertad con relación a sus otros ejes.
Área de trabajo: es el espacio en el que se desempeñará el robot, allí se debe visualizar la distancia máxima en donde pueda trabajar con mayor efectividad.
Capacidad de carga: se trata de la cantidad de peso expresado en kilogramos que el robot es capaz de movilizar, de igual manera se incluye el peso de la garra. En este punto los actuadores electrónicos convierten energía mecánica a partir de energía eléctrica, hidráulica o neumática. Sistemas de control, transmisión, reductores y accionamiento son los que hacen funcionar a los actuadores.
Velocidad: la velocidad del robot se mide en ciclos minutos, pero con el robot cargado; los momentos de inercia en este caso también se toman en cuenta, ya que allí se presenta resistencia normal del cuerpo cuando existe rotación, y por ende existe cambio de velocidad. Los giros limitarán la velocidad cuando un robot se encuentre en movimiento y dependiendo del peso de la carga.
Programabilidad: se trata de la capacidad que se les brinda a estos robots industriales para programarse en distintos lenguajes, con la finalidad de obtener un máximo beneficio en sus funciones.
Otra de las características destacables de un robot industrial son las siguientes:
Eslabones: son las piezas que corresponden a las partes que no se mueven en un robot industrial.
Articulaciones: son las que se encargan de movilizar los eslabones y es donde se unen dos elementos mecánicos.
Cadenas cinemáticas: son el conjunto de articulaciones y eslabones de los robots con la finalidad de transmitir movimientos entre un lugar y otro.
¿Cuales son los principales tipos de robots industriales?
En la actualidad los robots industriales tienen diferentes capacidades, tamaños, grados de autonomía y dimensiones en función de las aplicaciones que van a desarrollar.
Robots manipuladores: son los más comunes en las industrias, gracias a que poseen un sistema de control básico y bajo coste. Las múltiples tareas que realiza son repetitivas y sencillas. Se subdividen en tres tipos, de secuencia fija, secuencia variables y forma manual.
Robots de repetición: Son los robots que tienen la función de realizar una tarea repetitiva o una secuencia de movimientos que son previamente programados por un humano. Estos robots industriales son los que la sociedad en general reconoce.
Robots de computadores: estos robots son controlados y programados por una computadora u ordenador. En este caso el programador humano escribe el código en un programa específico del ordenador con la finalidad de que dé órdenes o secuencias de trabajo al robot. Son muchas las ventajas que brinda este tipo de robot, pero es necesario que expertos cualificados los operen adecuadamente.
Robots inteligentes: este tipo de robot tiende a relacionarse con su entorno gracias a sensores y aplicaciones. Adicionalmente estos robots se mueven y realizan tareas de manera autónoma.
Microrobots: Los microrobots se encuentran en fase de investigación y desarrollo. El objetivo de este tipo de robot son para aplicaciones de entretenimiento, educacionales, medicina o de investigación.
Otros tipos de robots industriales son los siguientes:
Cilíndricos: poseen una columna vertical que gira sobre su base. Las industrias suelen utilizarlos para ensamblaje, manipular herramientas, hacer soldaduras por punto y manipulación en máquinas de fundición a presión.
Scara: con cuatro grados de libertad, estos robots se caracterizan por tener un rápido ciclo de trabajo, un amplio campo de aplicación en diversas tareas y una excelente repetitividad.
Polar: con varias articulaciones, en donde dos son rotacionales y una es lineal y tienen la capacidad de desplazar el brazo en un área esférica, gracias a sus articulaciones.
Angulares: posee articulaciones que dan movimiento al robot tanto rotacional como angular, logrando que el brazo efectúe movimientos de interpolación lineal
Paralelos: este tipo de robot cuenta con cadenas cinemáticas cerradas, en donde varias cadenas cinemáticas seriales independientes hacen que la plataforma móvil y la base se conecten, estas se clasifican según el grado de libertad.
Cuántos ejes tiene un robot industrial
Los robots industriales se encuentran en continuo proceso de evolución. Además de las tecnologías innovadoras que cada vez se aplican más a la robótica, como la Inteligencia Artificial, la Visión Artificial y la Realidad Virtual sufren continuo desarrollo en su estructura, forma y capacidades. Los robots industriales se caracterizan por su capacidad a la hora de simular las capacidades del brazo humano, y pueden llegar a tener hasta 7 ejes de movimiento.
Historia de los robots industriales y ¿cuál es el nombre del primer robot industrial?
En el año 1937, Bill Griffith P. Taylor completó en Inglaterra el robot industrial más antiguo a quien denomino La Grúa, la cual fue construida con piezas de Meccano y accionado por un solo motor eléctrico. Asimismo en el año 1997 Chris Shute logró construir una réplica de este robot.
Por otro lado, George Devol junto con Joseph F. Engelberger en el año 1956 fundaron una compañía llamada Unimation. Esta compañía logró crear máquinas de transferencia programables, con el fin de transferir objetos desde un punto hacia otro a menos de 3 metros de distancia.
Desde hace un tiempo la empresa Cincinnati Milacron Inc de Ohio se convirtió en el competidor de Unimation. Pero en la década de los 70 varios conglomerados japoneses incursionaron en la producción de robots industriales similares.
Víctor Scheinman en el año 1969, creó un sistema eléctrico de seis ejes articulados al robot, diseñados para permitir una mayor movilidad al brazo del robot. Mientras que en el año 1973 la compañía KUKA Robótica construyó el robot llamado Famulus, el cual es el primer robot industrial articulado de 6 ejes que se impulsa de manera electrónica.
¿En qué tipo de trabajos se utilizan robots en la industria?
Las aplicaciones industriales en donde se utilizan este tipo de robots son muy diversas por lo que vamos a poner algunos ejemplos, donde las principales son las siguientes:
Trabajos de fundición: fundición de moldes, colocación de piezas en los moldes, transportación de moldes a un lugar de enfriamiento, limpieza y mantenimiento de los mismos.
Trabajos de soldaduras: estos tipos de robot se emplean en industrias de automóviles, con el fin de realizar soldadura de carrocerías.
Aplicación de materiales: estos robots se utilizan para dar el acabado de superficies, con materiales como esmaltes, pinturas, lacas, etc.
Aplicación de selladores y adhesivos: en la industria automotriz se utilizan con el fin de sellar parabrisas, ventanas, motores, etc. Aunque en otras industrias también se utilizan, para otros fines.
Alimentación de máquinas: se utilizan específicamente en industrias metalúrgicas donde se utilicen prensas.
En cortes: estos robots son utilizados para cortar diversos materiales con distintos métodos, tales como: chorro de agua, láser, oxicorte, etc.
Operaciones de montaje: gracias a su rapidez y precisión estos robots se utilizan para ensamblaje de piezas muy pequeñas.