¿Cuáles son los componentes de un robot industrial?

Robots industriales

Entre las aplicaciones típicas de los robots se encuentran la soldadura, la pintura, el montaje, el desmontaje,[2] la recogida y colocación de placas de circuitos impresos, el embalaje y el etiquetado, el paletizado, la inspección de productos y las pruebas; todo ello realizado con gran resistencia, velocidad y precisión. Pueden ayudar en la manipulación de materiales.

Los robots articulados[4] son los robots industriales más comunes[5] Tienen el aspecto de un brazo humano, por lo que también se les llama brazo robótico o brazo manipulador[6] Sus articulaciones con varios grados de libertad permiten a los brazos articulados una amplia gama de movimientos.

Para poder mover y orientar el órgano efector en todas las direcciones, un robot de este tipo necesita 6 ejes (o grados de libertad). En un entorno bidimensional, son suficientes tres ejes, dos para el desplazamiento y uno para la orientación[7].

Los robots de coordenadas cilíndricas[4] se caracterizan por tener una articulación giratoria en la base y al menos una articulación prismática que conecta sus eslabones[5], pudiendo desplazarse vertical y horizontalmente por deslizamiento. El diseño compacto del efector permite al robot alcanzar espacios de trabajo reducidos sin perder velocidad[5].

Introducción a la robótica industrial

Un robot industrial es un sistema autónomo de sensores, controladores y actuadores que ejecuta funciones y operaciones específicas en una línea de fabricación o procesamiento. Funcionan de forma continua a través de ciclos de movimiento repetitivos según las instrucciones de un conjunto de comandos llamado programa. Estas máquinas minimizan o eliminan el factor humano para obtener diversas ventajas en cuanto a velocidad de procesamiento, capacidad y calidad.

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No hay que confundir los robots industriales tradicionales con una tecnología robótica más reciente denominada robots colaborativos. Los robots colaborativos, o cobots, están diseñados para trabajar simultáneamente y en estrecha colaboración con un operador humano. Son mucho más pequeños pero más versátiles. Están equipados con sofisticados sensores que les permiten percibir las acciones del personal cercano.

La estructura principal de un robot industrial es el brazo. El brazo es una estructura formada por eslabones y articulaciones. Los eslabones son componentes rígidos que se mueven por el espacio en el ámbito del robot. Las articulaciones, por su parte, son una pieza mecánica que conecta dos eslabones y permite el movimiento de traslación (prismático) o de rotación (revolutivo). La configuración de estos dos componentes clasifica los diferentes tipos de robots industriales.

Brazo robótico industrial

Esta guía forma parte de nuestro centro de automatización industrial, en el que podrá descubrir más cosas sobre la IA, la automatización y el control. En esta guía, veremos algunos de los tipos de piezas y componentes de robots más conocidos y populares que se venden, además de identificar algunos de los diferentes tipos de robots básicos y los tipos de funciones que suelen desempeñar en la industria moderna.

A medida que los robots industriales han ido evolucionando en complejidad y funcionalidad a lo largo de los años, la extraordinaria gama de capacidades y funciones que han llegado a desempeñar ha crecido exponencialmente.

Al mismo tiempo, aunque la tecnología ha seguido avanzando a lo largo de la última década, los costes de fabricación de muchos componentes clave en el diseño y la construcción de los robots -especialmente los sensores- empezaron a bajar drásticamente. El resultado, en términos industriales, ha sido una rápida expansión de la disponibilidad y la asequibilidad de los robots y las piezas robóticas en una gama muy amplia de industrias.

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Los robots y los elementos robóticos de los procesos de producción tradicionalmente manuales son ahora mucho más comunes -incluso en las operaciones a pequeña escala- de lo que eran antes, porque ya no son tan prohibitivos como para ser viables sólo para las empresas que producen en volúmenes y volúmenes excepcionalmente altos.

Historia de los robots industriales

Los robots y los humanos tienen una característica común. Los humanos y los robots mecánicos, por muy opuestos que parezcan, comparten de hecho la misma estructura subyacente de eslabones (huesos) y articulaciones. El esqueleto básico de los robots industriales, formado principalmente por brazos robóticos, es una combinación de eslabones y articulaciones. Relacionándolo con un cuerpo humano, las partes que pueden doblarse y moverse libremente, como el codo y el hombro, son las articulaciones, y los huesos que conectan esas articulaciones equivalen a los eslabones de un robot. El principio de mover las articulaciones y transmitir la fuerza a través de los eslabones es común tanto en los humanos como en los robots.

Los robots se clasifican a grandes rasgos en dos tipos según la disposición de sus eslabones: 1) eslabón en serie y 2) eslabón en paralelo. El brazo humano se clasifica como enlace en serie, ya que sus articulaciones -hombro, brazo y muñeca- están alineadas en serie.

Los robots industriales se clasifican en varias categorías, como el tipo articulado vertical y el tipo articulado horizontal (Selective Compliance Assembly Robot Arm-SCARA), en función de los movimientos de las articulaciones y de la estructura. Para más información, consulte el siguiente artículo.