Optimización del montaje de conjuntos complejos mediante la combinación de la destreza de los robots con el posicionamiento mecánico

De izquierda a derecha: el FANUC LR Mate 200 iD, el KUKA KR QUANTEC y el IRB 6700 de ABB. | Fuente: FANUC, KUKA, ABB Robotics

Los expertos del sector prevén un crecimiento significativo en el ámbito de la robótica, impulsado por avances disruptivos continuos. Aunque la automatización sigue siendo el objetivo principal, los especialistas hacen cada vez más hincapié en el papel fundamental que desempeña el posicionamiento mecánico a la hora de determinar la movilidad, el alcance operativo y la velocidad de una máquina.

Una consideración más exhaustiva de estas características puede mejorar significativamente la eficiencia en los procesos de montaje automatizados.

Cómo el posicionamiento de precisión y los componentes mejoran la robótica

El posicionamiento preciso es fundamental para el éxito de la robótica, ya que define tanto sus capacidades como sus limitaciones. Cada robot opera dentro de un alcance fijo, independientemente de la potencia o la flexibilidad de sus componentes internos.

Cada máquina se ve limitada y potenciada por sus sistemas mecánicos, incluidas las articulaciones y los actuadores. Además, los sistemas de posicionamiento avanzados permiten que cada componente funcione al máximo rendimiento, lo que hace que estas implementaciones sean indispensables para la producción moderna.

Sistemas de transferencia lineal

Los sistemas de transferencia lineal amplían el alcance efectivo de movimiento de un robot. Estos sistemas, que incluyen unidades de transferencia lineales y robóticas, facilitan un movimiento fluido a lo largo de una trayectoria designada. El uso de estos mecanismos para diversificar el movimiento permite que los proyectos a gran escala, especialmente en los sectores aeroespacial y de defensa, se ejecuten en gran medida con asistencia robótica. A diferencia de los robots fijos, los modelos móviles pueden desplazarse por conjuntos de gran tamaño y realizar múltiples tareas con mayor facilidad. Los modelos más avanzados cuentan ahora con movilidad en el séptimo eje y capacidades de despliegue rápido.

Mesas indexadoras rotativas

Las mesas indexadoras rotativas son componentes esenciales que mejoran la precisión y la velocidad en procesos repetitivos. Integradas en los robots, permiten un movimiento rotatorio rápido durante el montaje. Estas mesas amplían las capacidades de los equipos al permitir que los robots realicen múltiples tareas simultáneamente, como el montaje, el embalaje y el control de calidad.

Posicionadores avanzados de piezas

Los posicionadores multieje de piezas permiten a los robots moverse en diversas orientaciones, en lugar de quedar fijos a una única placa o pedestal. Si la maquinaria puede girar más allá del alcance de su brazo o acercarse a un conjunto en ángulo, puede realizar tareas más complejas.

En sectores como el aeroespacial y el de la automoción, donde las piezas suelen presentar formas y geometrías inusuales, los robots pueden desplazarse por el espacio de forma más eficaz y asumir tareas que, de otro modo, requerirían mano de obra manual.

Posicionamiento y compensación basados en la visión

Diversos factores, entre ellos el software y los periféricos como sensores y cámaras, determinan el movimiento de un robot. Los mecanismos basados en la visión son fundamentales para permitir la capacidad de respuesta en tiempo real de los equipos.

Si un sensor detecta un obstáculo, el robot puede ajustar su posición en consecuencia. Con el tiempo, los ajustes repetidos pueden provocar desalineaciones más importantes, pero los técnicos pueden aprovechar los sistemas de gestión y los controles de software para revisar periódicamente estos parámetros y garantizar la coherencia.

Casos prácticos de innovación robótica

Estos robots y sus fabricantes ejemplifican la importancia del posicionamiento mecánico y su impacto en la destreza y la movilidad.

FANUC y la serie LR Mate

FANUC es pionera en automatización industrial. Desarrolló la serie LR Mate de robots compactos para ayudar en el montaje de productos complejos, como dispositivos electrónicos y médicos. Una empresa de estampación de metal, Pentaflex, utilizó la tecnología de FANUC para mejorar el montaje y la eficiencia con su configuración existente. Una implementación y un posicionamiento hábiles permitieron a la empresa reducir las unidades de mano de obra por turno, al tiempo que se conseguía una mayor flexibilidad en la planta de producción.

El FANUC LR Mate 200iD, utilizado en el montaje de productos complejos. | Fuente: FANUC

KUKA y la serie KR QUANTEC

El fabricante alemán de robótica KUKA creó la serie KR QUANTEC para aplicaciones de alta resistencia. Está especializada en transferencias lineales, que facilitan el montaje de grandes productos para la automoción o la construcción.

Meiller Aufzugtüren es un fabricante de paneles para puertas que se enorgullece de sus pedidos personalizados de gran volumen, independientemente del tamaño del lote. Incorporó los robots KR QUANTEC, lo que ayudó a mantener la eficiencia de la producción en las tareas de soldadura. Dos robots montados sobre pedestal con un alcance sin precedentes demostraron las ventajas del posicionamiento inteligente.

En estos espacios, los robots fueron capaces de realizar soldaduras por puntos, conformado, estampado y otras operaciones. Esto hizo que cada pedido a medida fuera más preciso, al utilizar cantidades constantes de energía en cada uno de ellos.

Dos modelos KUKA KR QUANTEC realizan conjuntamente tareas de soldadura. | Fuente: KUKA

ABB y el IRB 6700

ABB creó el robot multieje IRB 6700 para facilitar la automatización de tareas como la fabricación. Es el artífice de la innovación más reciente de Japón: una estación de tren impresa en 3D. La posición de su boquilla vertical facilitó la manipulación del mortero para diseñar los componentes. El IRB 6700 también cuenta con siete ejes de movimiento, lo que le permite construir estructuras más complejas, incluso sobre superficies que no son ideales.

En tan solo una semana, diseñó una estructura práctica y a la vez estéticamente atractiva que pudo construirse en seis horas. La flexibilidad y la destreza de maquinaria como esta podrían ahorrar tiempo y dinero a la hora de diseñar elementos de infraestructura omnipresentes.

El IRB 6700 de ABB, equipado con siete ejes de movimiento. | Fuente: ABB

Un futuro forjado en la colaboración

El futuro de cualquier fabricante reside en su capacidad de escalabilidad y en su apuesta por las soluciones automatizadas. La transformación digital está marcando la diferencia entre los competidores, y aspectos de la robótica, como el posicionamiento mecánico, influyen en todos los aspectos de las operaciones de montaje automatizadas.

Los robots tendrán más posibilidades de ofrecer los beneficios prometidos por los innovadores si los sistemas de posicionamiento mecánico se optimizan y son interoperables con tecnologías futuras, como la inteligencia artificial y el aprendizaje automático. Entonces, la sinergia entre los cobots y la mano de obra no tendrá rival en términos de competitividad y productividad.

Sobre el autor

Lou Farrell, editor sénior deRevolutionized, lleva años escribiendo sobre robótica, informática y tecnología. Le apasionan los temas que trata y la escritura en general.

Este artículo se publica con permiso.