Descripción general de los robots industriales

La tendencia en las aplicaciones lineales y rotacionales convencionales se está alejando de los robots hacia sistemas energéticamente eficientes y rentables, ya que los fabricantes a menudo no requieren todas las funciones, los grandes tamaños y los grados de libertad que brindan los robots.

Aunque se consideran robots industriales según las normas DIN, los sistemas de manipulación cartesiana ofrecen operaciones más sencillas y energéticamente eficientes que la mayoría de los robots de brazo articulado de 4 a 6 ejes. La norma DIN EN ISO 8373 establece que «un robot industrial es un manipulador multipropósito, reprogramable y de control automático, programable en tres o más ejes, que puede ser fijo o móvil para su uso en aplicaciones de automatización industrial». Sin embargo, la segmentación de estos sistemas varía en función de su función, flexibilidad y respuesta dinámica.

Los sistemas de manipulación cartesiana y los robots convencionales de 4 a 6 ejes presentan una gran similitud en cuanto a flexibilidad y respuesta dinámica, pero difieren en su sistema mecánico. Dependiendo de la aplicación, los sistemas de manipulación cartesiana se controlan mediante un PLC simple (que el usuario podría ya tener) para movimientos punto a punto o mediante un sistema de control complejo con funciones robóticas, como el movimiento de trayectoria. Los robots de 4 a 6 ejes siempre requieren un sistema de control complejo.

Además, los sistemas de manipulación cartesianos requieren menos espacio de movimiento y se prestan a una adaptación más personalizada y modular a las condiciones de la aplicación. El espacio de trabajo se puede adaptar fácilmente modificando la longitud de los ejes.

De este modo, la cinemática se configura para adaptarse a los requisitos de la aplicación, a diferencia de los robots convencionales, donde los periféricos de la aplicación deben adaptarse al sistema mecánico y cinemático del robot. Por lo tanto, el sistema mecánico de un sistema de manipulación cartesiano forma parte de la solución integral y debe integrarse en el sistema completo.

Personalización y versatilidad: claras ventajas

A diferencia de las soluciones estándar con robots de 4 a 6 ejes del catálogo, los sistemas de manipulación cartesiana pueden personalizarse de forma modular para adaptarse a la aplicación (véase la Figura 3). Estos sistemas prácticamente no requieren las concesiones que suelen encontrarse con los robots convencionales. Con un robot convencional, partes de la aplicación deben adaptarse a los requisitos y capacidades del robot. Además, la transición hacia la estandarización y el uso de componentes de producción en masa reduce el coste de las soluciones cartesianas en comparación con los robots convencionales.

Además, se pueden combinar diferentes tecnologías de accionamiento con sistemas de manipulación cartesianos. Para cada eje, se seleccionan los accionamientos neumáticos, servoneumáticos y eléctricos adecuados para la aplicación, con el fin de lograr un movimiento óptimo en términos de eficiencia, respuesta dinámica y funcionalidad.

Los sistemas de manipulación cartesianos, como la cinemática serial, cuentan con ejes principales para el movimiento rectilíneo y ejes auxiliares para la rotación. El sistema actúa simultáneamente como guía, soporte y accionamiento, y debe integrarse en el sistema completo de la aplicación, independientemente de la estructura del sistema de manipulación.