Brazos robóticos: Diferentes tipos y cuándo utilizarlos

Brazos robóticos: Diferentes tipos y cuándo utilizarlos

Los brazos robóticos son la forma más común de tecnología robótica en la industria. Siga leyendo para conocer las ventajas de esta tecnología y ver si es adecuada para usted.

Los brazos robóticos son una de las piezas de maquinaria robótica más identificables en los entornos industriales. Suelen fascinar con sus impresionantes hazañas de velocidad y fuerza, pero sus usos y cómo aplicarlos pueden ser un misterio. En este artículo se describe a grandes rasgos el lugar que ocupan los brazos robóticos en las aplicaciones industriales para que pueda comprender mejor si pueden ser la opción adecuada para usted.

Los temas que se tratan en este artículo incluyen:

• Tipos de brazos robóticos
• Industrias y aplicaciones de los brazos robóticos
• Cuándo utilizar (y cuándo no) brazos robóticos
• Consideraciones sobre los costes

Tipos de brazos robóticos

El término «brazo robótico» describe ampliamente un grupo de mecanismos robóticos. Estos diferentes tipos de robots suelen tener aplicaciones similares. Sin embargo, cada tipo tiene distinciones que suelen hacer que se optimice para determinadas tareas en detrimento de otros brazos robóticos. Los tipos de brazos robóticos incluyen:

Brazo articulado

Los brazos articulados son brazos robóticos de uso general con 5 o más articulaciones o grados de libertad. El brazo articulado es un término que engloba muchos otros tipos de robots. Por ejemplo, un robot de seis ejes es un brazo articulado con seis grados de libertad. Los brazos articulados cubren la gama más amplia de tipos de robots utilizados en la industria e incluyen los robots de seis ejes y los robots colaborativos. Encontrará un ejemplo de este tipo de robot en la imagen de cabecera de este artículo.

Seis ejes

Los robots de seis ejes son el brazo articulado más común. Esto los convierte también en los brazos robóticos más utilizados en la industria actual. Gracias a su flexibilidad, son un gran brazo robótico de uso general. Esto hace que los seis ejes tengan una lista impresionante de usos. El robot de seis ejes es el robot industrial más fácilmente identificable.

Robot colaborativo

El robot colaborativo es un brazo robótico construido especialmente para el trabajo híbrido. Esto significa que está diseñado para trabajar cerca de las personas. Ciertas características de seguridad permiten reducir considerablemente los riesgos en los entornos de trabajo híbridos. Se trata de un tipo de robot relativamente nuevo y sus usos aún se están explorando. Los robots colaborativos están adquiriendo mayor protagonismo en la industria a medida que un mayor número de fabricantes conocen sus ventajas. El futuro es apasionante para los colaborativos.

SCARA

Los robots SCARA son brazos robóticos de cumplimiento selectivo. Esto significa que no tienen la misma flexibilidad que los brazos articulados. Esto los limita en algunos aspectos, pero les da ciertas ventajas sobre los tipos de brazos articulados.

Cartesiano

Los robots cartesianos son sistemas rígidos que se mueven en un plano de coordenadas 3D. Estos robots suelen estar formados por 3 actuadores lineales. Un actuador se mueve a la izquierda y a la derecha en el eje x. Un actuador adicional está unido al actuador del eje x. Este actuador se mueve hacia arriba y hacia abajo en el plano del eje y. Un último actuador está unido al miembro del eje y y se mueve hacia adelante y hacia atrás en el plano del eje z. Los robots cartesianos están posicionados para aplicaciones pequeñas.

Cilíndrico

Los brazos robóticos cilíndricos están diseñados en torno a un solo brazo que se mueve hacia arriba y hacia abajo de un miembro vertical. Este miembro vertical hace girar el brazo horizontalmente. El brazo puede extenderse y retraerse para realizar su tarea. Estos robots son muy compactos y se utilizan para tareas pequeñas y sencillas.

Esférico/Polar

El primer robot industrial moderno fue un robot esférico (polar). Este tipo de robot tiene un diseño sencillo que hoy en día no es tan común como antes. Los robots esféricos son similares a los cilíndricos, salvo que cambian el eje lineal vertical por un eje rotatorio adicional. Este eje le permite girar verticalmente. Se diseñó para tareas sencillas que no requieren alta velocidad ni movimientos complejos.

Paralelo/Delta

Los robots paralelos/delta son opciones de alta velocidad para la automatización robótica. El diseño único de estos robots les permite alcanzar velocidades increíbles. El robot delta es una gran opción para tareas de alta velocidad y ligeras.

Antropomórfico

Los robots antropomórficos son una rara avis en los entornos industriales. Estos robots tienen dos o más brazos y una cara amable. Suelen desplegarse en entornos de colaboración en los que trabajan muy cerca de los operarios humanos.

Industrias y aplicaciones de los brazos robóticos

Los sectores y las aplicaciones de estos tipos de robots son muy variados. Esto es un testimonio de la cantidad de usos que tienen los brazos robóticos en la industria. Las industrias más comunes son:

• Aeroespacial
• Automóviles
• Metales
• Alimentación y bebidas
• Productos farmacéuticos
• Plásticos
• Ciencias de la salud
• Electrónica

Es fácil entender que, debido a la amplia gama de industrias, el número de aplicaciones también variaría mucho. Algunas de las aplicaciones más comunes son:

• Embalaje
• Paletización
• Manipulación de materiales
• Pintar
• Soldadura
• Montaje
• Inspección
• Cortar
• Dispensación

La naturaleza general de los brazos robóticos les permite ser una gran elección para muchas aplicaciones, independientemente del sector. Logran un buen equilibrio entre velocidad, capacidad de carga útil, alcance y precisión. Esto les permite realizar eficazmente muchas tareas. Estas características también otorgan a los fabricantes flexibilidad para reutilizar estos robots en diferentes aplicaciones fuera de su intención original. Esto puede ser más difícil para otros tipos de robots. La flexibilidad que ofrecen los brazos robóticos es sin duda un valor añadido para este tipo de robots.

Cuándo usar (y cuándo no) brazos robóticos

 

Los brazos robóticos tienen un lugar muy común en la industria debido a su capacidad para realizar bien la mayoría de las tareas. Hay ciertas características de las aplicaciones que permiten que los brazos robóticos destaquen especialmente sobre otros tipos de robots. Algunas de las características de su aplicación que podrían llevarle a considerar un brazo robótico son:

• Se requiere un alto nivel de destreza
• Se necesita una gran capacidad de carga y alcance
• Entorno de trabajo híbrido

La destreza es un diseño característico de los tipos de brazos articulados. Las aplicaciones que requieren que una máquina gire y manipule el producto en ángulos extraños pueden ser una buena opción para los brazos robóticos. En concreto, los brazos articulados son como de seis ejes y colaborativos. Algunos ejemplos de este tipo de aplicaciones son la soldadura robótica. Esta tarea suele requerir que el robot se mueva en ángulos en varios planos diferentes. Esto es difícil o imposible de conseguir para la mayoría de los demás tipos de robots. Los SCARA son un tipo de robot que puede tener dificultades en este caso debido a su cumplimiento selectivo. Por tanto, esta característica no es común a todos los brazos robóticos.

Los brazos robóticos suelen tener un buen equilibrio entre la capacidad de carga y el alcance, sin sacrificar demasiado la velocidad. Esto les permite realizar tareas pesadas que requieren ambas características. Un buen ejemplo de ello es el paletizado. La aplicación de paletización suele requerir que el robot cubra una amplia gama de movimientos para recoger cajas y llenar un palé. Las cajas llenas pueden tener un peso considerable. Esto exige tanto fuerza como alcance, que los robots de seis ejes pueden proporcionar a menudo. Otros tipos de robots, como los robots delta, carecen de la fuerza y la amplitud de movimiento necesarias para realizar estas tareas a gran escala.

Los entornos de trabajo híbridos suponen un reto único para los robots. La tecnología robótica supone ciertos peligros para los operarios humanos y tradicionalmente debe estar aislada del entorno de trabajo exterior. Algunas aplicaciones requieren una combinación de humanos y robots para funcionar con la máxima eficacia. Los robots colaborativos están preparados para manejar este tipo de aplicaciones. Las aplicaciones de manipulación de materiales suelen utilizar la tecnología de los robots colaborativos. Esto significa que un operario humano puede cargar las materias primas en una zona de preparación cerca del cobot mientras el robot se encarga de cargar y descargar el material en una máquina. Esta carga y descarga puede ser peligrosa para las personas. Al alejarlas del peligro se crea un entorno de trabajo más seguro.

Consideraciones sobre los costes

El coste de su proyecto de robótica tiene un impacto directo en el cálculo de la rentabilidad de la inversión y en sus resultados. Es importante tener una idea clara de los costes previstos antes de emprender cualquier proyecto de robótica. Los brazos robóticos son una amplia familia de maquinaria, por lo que dar un rango exacto es una tarea imposible. Sin embargo, podemos dar un contexto de los costes previstos para que esté más preparado con las preguntas que debe hacer a los proveedores. El coste total de su proyecto de robot incluirá probablemente elementos como

• Brazo robótico
• Herramientas de fin de brazo
• Equipo de seguridad
• Costes de instalación
• Costes de integración
• Costes de mantenimiento

Estos costes pueden acumularse rápidamente. No es raro que un proyecto de brazo robótico de tamaño moderado tenga un precio final de unos 100.000 Euros. Es importante entender estos costes y el posible impacto en su negocio para saber si un brazo robótico es adecuado para usted. ¿Aún no está seguro de los costes? Empiece a recibir presupuestos para todos sus proyectos de robótica propuestos.