Robots Industriales. ¿Qué es un robot industrial? tipos y ejemplos de robots.

Los robots industriales son los robots que se diseñan para ser utilizados en los diferentes sectores industriales con el objetivo de automatizar un proceso, ya sea dentro de un ambiente colaborativo con humanos o dentro de un vallado de seguridad. Las necesidades productivas son cada vez mayores por lo que la robótica industrial se está adaptando para dar respuesta a los retos de las empresas para integrarse en la Industria 4.0.

A continuación vamos a profundizar en los diferentes tipos de robots industriales que existen, así como las marcas fabricantes, ejemplos y precios de los robots industriales.

Definición de que es un robot industrial

Un Robot industrial no es más que un manipulador mecánico multifuncional el cual es programable. Tienen desde 3 hasta 7 ejes o más ya que se pueden agregar ejes externos. y esto depende totalmente del tipo de aplicación que se le esté dando y dependiendo de los ejes que un robot industrial tenga es la forma en la que está armado.

Estos robots industriales son controlados de manera automática y son reprogramables con varios grados de libertad. Con ellos podemos crear secuencias de trabajos, y podemos realizar tareas en modo automático, tareas que inicialmente realiza un operador talvez, tareas que pueden ser poco seguras o que son muy pesadas para un operador.

Para poder definir el tipo de robot a utilizar y realizar la programación del mismo es tarea de los ingenieros en robótica.

Tipos de robots industriales

En el mercado hay una gran variedad de robots industriales, cada uno cuenta con diferentes características, payload o capacidad de carga, tamaños, grados de libertad, ejes, entre otras. Cada clase o tipo de robot es usado o están diseñados para cumplir con tareas específicas las cuales vienen dentro de la ficha técnica del mismo.

Robots cartesianos
Robots colaborativos o cobots
Robots industriales tradicionales

Robots Delta
Robots Scara
Robots AMR / AVG

¿Necesitas un Robot Industrial?

En SEMAIQ somos distribuidores de la marca QJAR la cual cuenta con robots de todos tipos y tamaños, aquí te dejamos algunos de los robots con los que contamos, por favor visita nuestra tienda en línea para ver todos los robots industriales con los que contamos.

Ventajas que brindan los robots industriales

Implementar el uso de robots industriales en los proceso de la industria se ha vuelto una revolución en los últimos años, de alguna manera está revolucionando la industria y está cambiando el panorama de la producción industrial. Fabricas en todo el mundo están implementando robots industriales para mejorar la producción.

Otra de las cosas que ha cambiado en la industria es la rapidez con la que se produce, con la alta demanda de productos, es necesario aumentar la producción tratando de ahorrar recursos o con los mismos recursos aumenta la productividad, mejorar la calidad y sobre todo mejorar la precisión de los procesos, y es ahí donde entran los robots industriales.

Como verás el uso o implementación de robots en la industria trae consigo muchos beneficios, una vez que conoces todas las ventajas que estos tienen al ser implementados te darás cuenta que es una inversión que realmente vale la pena, y es debido a estas ventajas que los robots industriales han tenido tanto éxito, y es por eso que los fabricantes se preocupan por mejorarlos cada vez, a tal grado que ahora podemos solucionar cualquier tipo de aplicación con ellos.

Aquí te mencionamos algunas de las ventajas que te brindan los robots industriales:

Ventajas de los robots industriales

Calidad mejorada

Todos los fabricantes de robots, antes de lanzar sus robots industriales al mercado realizan pruebas de todo tipo, entre ellas están las pruebas de repetitividad y carga útil, con el único fin de garantizar que cuando los robots industriales estén realizando la tarea durante el proceso, estos realicen el trabajo con la precisión y eficiencia esperada.

Incremento de la producción

Los fabricantes de productos diseñan las líneas de producción de acuerdo a la demanda de producción que estos tengan, regularmente los cálculos se hacen muy ajustados con el único fin de utilizar al máximo potencial sus equipos, también se consideran factores como el humano (operador), confort y tiempos paro por falla de su maquinaria.

Esto significa que se debe aprovechar al máximo y explotar al máximo el uso y capacidad de los equipos, es aquí donde entra en juego el uso de los robots industriales, debido a que estos no se cansan tienen la capacidad de ser utilizados todo el tiempo, y debido a la gran calidad con la que son fabricados casi nunca sufren fallas.

Estos robots industriales pueden ser usados durante los 365 días del año sin detenerse (obviamente hay que seguir las recomendaciones del fabricante en cuanto a mantenimiento).

Pero el uso de los robots industriales te da la pauta de aumentar la productividad en tu proceso, ya que puede ser mucho más rápido y más preciso al momento de realizar una tarea.

Ahorro de espacios dentro de la empresa

Al automatizar una tarea con un robot industrial, reduces el uso de muchas otras herramientas, por ejemplo, si automatizas un proceso de empaque, a lo mejor al inicio un operador tenía que hacer esta tarea con el apoyo de un manipulador neumático de gravedad cero, para facilitar el confort y volver segura la operación.

Al automatizar el proceso con el uso de un robot industrial evitas el uso de ese manipulador neumático y el de un operador, así que estás ahorrando espacio, vuelves más segura la operación y ahorras también mano de obra que puedes ocupar para otros procesos.

Incrementa la seguridad en el área de trabajo

Como ya lo hemos mencionado antes los robots industriales pueden ser utilizados para casi cualquier tipo de tarea (hay que seleccionar el correcto), así que esto quita trabajos que son riesgosos para los operadores y sobre todo esos trabajos que no tienen la ergonomía suficiente para una persona.

Hay operaciones que se realiza interactuando el operador con el robot y en estos casos hay muchos dispositivos como cortinas, y escáner de seguridad que son capaces de detectar hasta una mosca para volver totalmente segura la operación.

Reducción de costos de producción

Los robots industriales al ser más rápidos, al no sufrir cansancio y al ser más precisos, hacen que tengamos mejor productividad, y sobre todo que ahorremos, que tengamos costos de producción menores, esto es la principal ventaja por la que los robots industriales han tenido tanto éxito.

Por ejemplo estados unidos ahorrará para el 2025 más del 22% en mano de obra con la implementación de robots industriales.

Reducción de mano de obra

El implementar robots industriales en los procesos reduces el costo de mano de obra, ya que estos son capaces de realizar tareas difíciles, inseguras y sobre todo pesadas para una persona.

Esto no quiere decir que los robots le quiten el empleo a las personas, no, simplemente son un complemento que puede generar mayor productividad, reduciendo el margen de error y sobre todo trabajando todo el tiempo, mientras que las personas pueden ser reubicados con el fin de realizar tareas paralelas y aumentar aún más la productividad.

Mejora la precisión

Los robots industriales están diseñados para realizar trabajos efectivos y casi perfectos, al implementar estos en la línea de operaciones de una empresa se reducen el número de defectos en los productos, disminuyendo así los costos de los desperdicios de productos.

Diferentes aplicaciones

Disponemos de robots industriales de 6 y de 7 ejes que pueden ser empleados para la realización de múltiples trabajos, que pueden ir desde la soldadura robotizada, empacar, el paletizado de cajas y de sacos, dispensar materiales y productos, cortar láminas o el transporte de materiales entre otros. Sus usos son variados, por lo que si de automatizar un proceso se trata, no existen límites.

Características de los robots industriales

Estas máquinas autómatas 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.

Células robotizadas para aplicaciones industriales

Las células robotizadas son espacios de trabajo delimitados en donde trabajan los robots industriales. Se utilizan para crear entornos de trabajo seguros para los operarios. Pueden ser compactas para facilitar tanto su transporte como su implementación, ya que abre un abanico de posibilidades para producirlas en serie. Los fabricantes de robots industriales están desarrollando este formato para proporcionar a sus clientes células de soldadura robotizada.

Además tenemos a nuestra disposición celdas robotizadas delimitadas por vallados de seguridad que impiden el acceso a los trabajadores para que no sufran accidentes. Las celdas robotizadas se utilizan en numerosas aplicaciones, siendo muy extendidas para la automatización del final de línea y en puestos de paletizado y despaletizado robótico.

Clasificación de los distintos tipos de robots que existen

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 o los nanorobots se encuentran actualmente en fase de investigación y desarrollo. El objetivo de este tipo de robots son para aplicaciones de entretenimiento, educacionales, medicina o de investigación.
Bots. Los bots son programas informáticos diseñados por los programadores y sirven para recopilar datos e información de manera automatizada. En la última década se han integrado para dar servicio a los call center e interactuar con los clientes.

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.

Ejemplos de aplicaciones de robots que se utilizan 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 las industrias de automóviles se utilizan con el fin de sellar parabrisas, ventanas, etc. Aunque otras industrias también las utiliza 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.

Si deseas automatizar un proceso de recomendamos que accedas al directorio en donde encontrarás empresas de robótica y automatización industrial especializadas en diseñar células robotizadas a medida.

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.

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Para implementar un robot hay más componentes que debes tomar en cuenta, el más importante es el dresspack, leoni o cable saver, que es el sistema para proteger cables de uso robótico, o el famoso tubo corrugado o manguera corrugada, por la cual pasan los cables de los robots industriales, estos sistemas están diseñados para poder con los rangos de movimiento de los robots industriales.

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