Los robots industriales y colaborativos en los procesos Pick and Place

Los robots industriales y colaborativos son una solución altamente efectiva y rápida en los procesos de selección y colocación (Pick and Place) donde se requiere velocidad de producción continua.

Una vez elegido el robot, la siguiente pregunta es: ¿y ahora cómo vamos a agarrar los objetos? Si los objetos en cuestión no son especialmente delicados, existen múltiples opciones para su agarre. Sin embargo, la cosa se complica cuando debemos manipular objetos con cuidado.

Cuando se trata de seleccionar la garra o gripper correctos para una aplicación concreta, es fundamental incluir su diseño desde la conceptualización del proyecto hasta su implementación.

La velocidad del proceso, el entorno de trabajo y el nivel de precisión son factores que debemos tener en cuenta antes de elegir nuestra garra. Si el proceso es rápido, la opción más práctica son las ventosas, pero si lo que buscamos es una manipulación más lenta pero precisa, es mejor trabajar con dedos robóticos o pinzas. Sin embargo, las pinzas hidráulicas no están permitidas en aplicaciones en la industria alimentaria debido al potencial de fugas de aceite y contaminación. En caso de que necesitemos un alto nivel de precisión, nuestra mejor opción son las garras mecánicas.

A continuación, vamos a ver algunos de los factores más importantes que debemos tener en cuenta antes de seleccionar nuestra garra.

Además de ganar en eficiencia, el automatismo industrial ha mejorado la seguridad de las producciones, ya que los operarios no deben de realizar tareas peligrosas o muy delicadas y cuentan con robots automatizados inteligentes capaces de reaccionar ante la presencia humana, creando también un espacio de trabajo colaborativo.

Es el caso, por ejemplo, de la industria química en la que la manipulación de compuestos nocivos o en situaciones de temperatura extremas es llevado a cabo por robots preparados para esta tarea, ejerciendo la precisión, delicadeza y exhaustividad necesarias para que el proceso sea exitoso.

Por otro lado, la robótica industrial también está muy desarrollada en las tareas de logística, tanto por su capacidad de mover cargas pesadas de forma segura, como por contar con funcionalidades que les permite reconocer referencias o tipos de producto para realizar tareas de embalaje, almacenamiento o pick & place.

¿Cuáles son las tareas de Pick and Place que va a realizar el robot?

Es importante visualizar el tipo de tareas que realizará el robot. ¿Con qué materiales entrará en contacto la garra? ¿A qué velocidad debemos completar la tarea? ¿Qué grado de precisión necesitamos? ¿Con qué frecuencia cambiará la tarea? ¿Cómo será el entorno operativo?

Por ejemplo, en la industria de la fundición nos encontramos con condiciones de trabajo a altas temperaturas, lo que puede sobrecalentar e inutilizar nuestra garra. “Nosotros diseñamos las garras a medida para cada proyecto. En el sector de la fundición solemos trabajar con garras de alta resistencia, tanto al desgaste por el contacto con la pieza como a la temperatura, ya que a veces nos encontramos con piezas a más de 100ºC,” nos comenta Xavier Capuz Batlle, responsable comercial de la empresa fabricante de equipos y aplicaciones de visión artificial Ribinerf.

Bin Picking de piezas complejas de fundición (discos, tambores, portamanguetas, etc.)

¿Qué peso tienen los objetos con los que trabajaremos?

Tanto el brazo del robot como la garra deben adaptarse al peso y tamaño del objeto que se va a manipular. En el caso de las garras con sujeción basada en la fuerza de cierre, el peso tiene un efecto directo en la fuerza requerida para la sujeción. También debemos tener en cuenta la aceleración del robot al manipular el objeto en cuestión.

¿Qué grado de repetibilidad necesitamos?

La repetibilidad es la cantidad de veces que tiene que repetir un ciclo sin que varíe el posicionamiento. En función de la cantidad de veces que deba de realizar un ciclo se utilizarán mecanismos que den seguridad al proceso. El tiempo del ciclo está determinado por la rapidez con la que una garra abre (suelta) y cierra (agarra) completamente el objeto.

La fuerza de fijación del actuador, la precisión del posicionado, el grado de repetibilidad y la vida teórica del equipo son factores clave que debemos analizar. En aquellas aplicaciones que requieren una alta precisión, el diseño de la garra es vital para garantizar un desgaste óptimo que prolongue los tiempos de mantenimiento. Si la garra utiliza una transmisión mecánica, su repetibilidad irá disminuyendo progresivamente por desgaste, perdiendo precisión en el posicionamiento de los objetos y aumentando el riesgo de colisiones. Además de las garras mecánicas, existen otros tipos de accionamiento, como las garras neumáticas, hidráulicas, servoeléctricas o magnéticas.