Amazon líder de la venta minorista online ha presentado un nuevo brazo robótico industrial capaz de manipular millones de objetos diferentes. Lo define como el robot Sparrow nuevo dispositivo robótico inteligente que acelera el proceso de cumplimiento al desplazar productos individuales antes de que se empaqueten, un importante paso a la tecnología de vanguardia y ayudar a nuestros trabajadores.

Con considerables inversiones en robots y tecnología punta realizadas dentro de sus operaciones en los últimos diez años, Amazon se ha mantenido a la vanguardia de la innovación.

Los comprometidos equipos de especialistas, ingenieros, desarrolladores de software y otros profesionales de la empresa han estado trabajando en la creación de soluciones que han permitido a Amazon automatizar habilidades esenciales, como la forma en que transporta, manipula, clasifica, reconoce y almacena las cosas. Antes de que los productos se empaqueten para su transporte a los clientes, tiene lugar un paso crucial en el proceso de cumplimiento de Amazon. Equipos tecnológicamente avanzados transfieren los contenedores a los trabajadores que eligen la mercancía que se va a embalar.

Una vez empaquetados los productos, los actuales brazos robóticos de Amazon, como Robin y Cardinal, que acaba de debutar, pueden redirigir los paquetes a distintas zonas del almacén antes de que inicien su recorrido de entrega. Según Amazon, la concentración de la empresa en robots nos ha dado la oportunidad de hacer más investigación y desarrollo para poder manipular determinados productos. El mayor minorista en línea del mundo tiene en su inventario millones de artículos de diferentes tamaños y formas, por lo que vio la oportunidad de desarrollar una nueva tecnología que pudiera gestionarlos a una escala comparable a la de Amazon. La empresa puede transmitir paquetes electrónicamente a varios puntos del almacén antes de que emprendan su viaje.

Sparrow es el primer robot de los almacenes de Amazon capaz de reconocer, seleccionar y manipular productos concretos de su inventario, y la empresa afirma que Sparrow «aumenta significativamente la manipulación de artículos en nuestras operaciones».

Según Amazon, Sparrow representa un avance importante en el campo de la robótica industrial. Sparrow puede detectar y manejar millones de cosas gracias a la visión por ordenador y la inteligencia artificial.

Es poco probable que Amazon ponga sus robots a la venta o los suministre a otras empresas, afirma. Amazon puede trabajar de forma más eficaz y segura utilizando tecnología robótica en lugar de trabajar más.

El rectificado de compuertas, el limado, el pulido y otras operaciones de eliminación de material dependen sustancialmente del trabajo físico y requieren habilidad y experiencia para realizarlas correctamente. Estas tareas parecen difíciles de automatizar debido a su complejidad y sutileza, según un documento de ATI Industrial Automation. La eliminación de material de superficies curvas, redondeadas o irregulares presenta varias dificultades de proceso que requieren un toque delicado.

Los investigadores y estudiantes del Instituto de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon han encontrado una respuesta a dos de los problemas de fabricación más difíciles del mundo. Junto con la asistencia y el apoyo de Yaskawa en la aplicación, el equipo incluye especialistas en investigación y desarrollo de Siemens Technology. Estos especialistas en automatización idearon un dispositivo que emplea robots para extraer cordones de soldadura de tubos.

Diversas empresas requieren procedimientos de eliminación de material, que pueden ir desde pequeños acabados hasta la eliminación de puertas pesadas. Las inconsistencias están muy extendidas en las técnicas tradicionales de retirada de material, lo que puede poner a los trabajadores en peligro de sufrir daños. Mediante la automatización de estos procedimientos, los fabricantes pueden mejorar drásticamente la seguridad de los empleados al tiempo que reducen los costes y los tiempos de ciclo.

El uso de técnicas robóticas de eliminación de material se está extendiendo a otros sectores. Esto se debe a que la tecnología es cada vez más versátil y accesible. Estos avances brindan la oportunidad de innovar en procesos y métodos para crear sistemas más seguros y flexibles.

Uno de los avances más recientes en robótica se denomina conformidad integrada, que permite a un robot que utiliza una herramienta reaccionar en tiempo real a los cambios en la superficie de trabajo. Puede ser pasiva o más complicada, y puede regular cierta cantidad de fuerza cuando se requiere un procesamiento preciso.

La tecnología robótica de eliminación de cordones de soldadura ha sido creada por un grupo de investigadores del Instituto de Robótica de la Universidad de Michigan. Su objetivo era crear un sistema fiable y eficaz desde el punto de vista económico. El método automatizado es capaz de eliminar rápida y eficazmente el material de piezas soldadas con formas tubulares. El cordón de soldadura se reconoce primero gracias a la tecnología de visión externa.

El brazo Yaskawa puede medir y reaccionar ante el cordón de soldadura una vez que lo ha encontrado utilizando la información multieje de un sensor de fuerza/par (F/T) ATI.  A continuación, puede decidir cuánta presión aplicar y eliminar el cordón con la herramienta de corte, y su conformidad con las normas se confirma mediante un perfilómetro. Según ATI, el sensor F/T es esencial en esta aplicación.

Los fabricantes afirman que la conformidad integrada, ya sea activa o pasiva, facilita la programación de las aplicaciones robóticas y genera un acabado uniforme a pesar de las variaciones en la pieza o el recorrido. Mediante el sensor de fuerza, este sistema robotizado detecta, evalúa y rectifica el cordón de soldadura al tiempo que supervisa y modifica continuamente la fuerza de corte.

Un robot capaz de medir y eliminar rápida y fácilmente un cordón de soldadura de una curva interior ha sido desarrollado por investigadores del Instituto de Investigación Yaskawa de Japón. Los investigadores afirman que puede minimizar los riesgos para la seguridad, reducir la duración de los ciclos y mejorar la calidad general del proceso. El sistema de conformidad activa proporciona un proceso de bucle cerrado para mantener y ajustar el control de la fuerza.

 Basándose en la información que recopila a lo largo del tiempo, el sistema de extracción de cordones de soldadura aprende realmente para mejorar. Según la empresa, las soluciones adaptables son necesarias para que los productores de bajo volumen y alta mezcla sigan siendo competitivos.

Según ATI, su sensor F/T permite una conformidad activa y proporciona lecturas de alta resolución en tiempo real, lo que permite al robot ejercer una fuerza constante sobre las características del componente. Esto garantiza un acabado uniforme y tiempos de ciclo rápidos, lo que puede ahorrar costes de fabricación y aumentar la producción. Según los investigadores, la iniciativa contribuye al objetivo del Instituto ARM de impulsar la fabricación estadounidense a través de la innovación.

Skyline Robotics,( es una compañía que con la ayuda de la robótica, la ingeniería de software y la mecatrónica, reúne a un grupo de programadores creativos que tienen una visión compartida de un día en que los robots ayuden a las personas con las tareas diarias y el empleo) .crearon «Ozmo», una tecnología que combina un robot industrial, un sistema de visión computarizado, inteligencia artificial (IA) y tecnologías de aprendizaje automático, para automatizar la operación de limpieza de ventanas.

Ozmo realiza automáticamente tareas que antes requerían de tres a cuatro meses de trabajo manual. La técnica también protege a los trabajadores al sacarlos del área o plataforma utilizada para el lavado de ventanas.

Para limpiar manualmente las ventanas se necesitan dos personas en la plataforma, una en el tejado y quizá otra en el suelo. Mientras el robot limpia, Ozmo sólo necesita una persona en el tejado para manejar la grúa, la electricidad y las fuentes de agua.

Ozmo está diseñado para integrarse con la infraestructura de suministro eléctrico y de agua de una unidad de mantenimiento de edificios (BMU). En una mesa dentro de la plataforma se alojan diversos tipos de sensores y procesadores.

¿Cómo funciona?

 El brazo robótico se coloca en la parte superior de la mesa junto con su cámara Lidar, que emplea láseres para obtener imágenes. Una vez fijada a la mesa la plataforma se activa el limpia ventanas del edificio, el sistema está listo para funcionar.

Ross Blum, director de operaciones de Skyline Robotics afirma El brazo del robot se conecta con un sensor de par de fuerza en el extremo del cepillo de limpieza que da a Ozmo la sensación de «tacto», así como con la cámara Lidar que da al robot la «visión».

Para adaptar los movimientos del robot y encontrar la trayectoria de limpieza más eficaz, automatizando al mismo tiempo el deslizamiento de Ozmo por la ladera de un edificio, el software del sistema, que hace las veces de cerebro, recopila datos de múltiples cámaras y sensores diferentes a un ritmo de unas 200 veces/segundo.

Para implementar la aplicación de lavado de ventanas para el sistema Ozmo, Skyline utiliza una IA basada en software junto con una versión impermeable de un robot industrial Kuka Robotics KR Agilus.

La cantidad de presión que el robot aplica al cristal se controla mediante un algoritmo creado por Skyline que permite retroalimentar el control de la fuerza y otros factores.

Skyline eligió a KUKA por el hecho de que el brazo robótico de KUKA puede soportar los rigores de un entorno al aire libre, y el alcance de 1,1 metros. Además de su reputación y del equipo de élite que la respalda. Afirma  Blum.

Los robots, tienen certificación IP65, son muy fiables y vitales para Skyline por su movilidad de seis ejes, sobre todo a la hora de acercarse a las complejas geometrías de fachada que se encuentran en un edificio.

El cumplimiento de las restricciones de peso de las cestas, que difieren en todo el mundo, requirió una importante contribución de Kuka KR C5. En comparación con soluciones alternativas, el controlador es hasta 35 libras más ligero y ocupa mucho menos espacio. En ocasiones, incluso con restricciones de peso menores, esto permitirá a Skyline empaquetar más de un brazo en una sola cesta.

El software y los componentes de hardware de primera categoría de Ozmo son algunos de sus muchos componentes tecnológicos de vanguardia. Permiten a Skyline regular y modificar instantáneamente los movimientos del robot, así como estabilizar la cesta del sistema o la plataforma sobre la que está montado el robot. Esto es difícil porque hay que tener en cuenta circunstancias imprevistas como ráfagas de viento o problemas con la grúa que pueden hacer que un lado de la cesta caiga más que el otro.

Ozmo aplica una fuerza contraria a una cesta inestable utilizando el propio brazo del robot KUKA para estabilizarla. Durante medio segundo más, el brazo del robot permanece presionado contra el cristal del edificio para evitar que la cesta se sacuda. Para garantizar una limpieza adecuada y la trayectoria de descenso más rápida, Ozmo puede procesar todos estos factores y realizar ajustes al instante.

Blum el proyecto Ozmo se ha estado desarrollando en Skyline Robotics durante los últimos cinco años, dando pasos graduales para incorporar todos los componentes tecnológicos necesarios. Entre ellos están el propio robot industrial y el software que permite a su brazo imitar los movimientos humanos para lavar ventanas.

El Presidente y Director General de Skyline Robotics Michael Brown comentó; La limpieza automatizada de cristales es un mercado en el que las empresas de robótica quieren entrar. Sin embargo, la realidad es que hacerlo es extremadamente difícil y complicado, sobre todo en términos de IA y aprendizaje automático. Las alianzas con empresas como Kuka, según el presidente y consejero delegado de Skyline Robotics, fueron cruciales para la creación de Ozmo.

Yaskawa ha ofrecido una solución tecnológica convencional sin necesidad de hardware adicional para recuperar la energía de frenado del robot y transferirla a la red eléctrica. Todos los robots Motoman de la serie mayor, con cargas útiles de hasta unos 50 kg, incluidos los controladores de robot YRC1000 más recientes, son capaces de convertir inmediatamente la energía cinética de los movimientos regenerativos en 400 V CA a 50 Hz y devolverla a la red eléctrica. Dependiendo de cómo se mueva, el robot consume mucha menos energía.

Los robots industriales realizan varios movimientos de frenado dinámico lateral o hacia abajo al   manipular, paletizar, conectar y procesar objetos. Los servomotores pueden producir electricidad disipando energía mientras realizan estos movimientos.

Hoy en día, la energía generada se transformaba en calor a través de la resistencia eléctrica en modelos de robots anteriores u otras versiones comerciales, y luego se liberaba al medio ambiente.

Para hacer frente a este problema, Yaskawa recicla la energía eléctrica sin necesidad de equipos adicionales. Ahora es posible recuperar la energía, devolverla a la red y alimentar a otros consumidores de energía gracias a los servocontroladores.

Con respecto a la cuantía del ahorro en cada caso depende sobre todo del trabajo y de los patrones de movimiento de cada robot, aunque pueden preverse ahorros del 5 al 8% en aplicaciones de soldadura por puntos y del 15 al 25% en manipulación y paletizado. Esto puede suponer un ahorro aproximado de 2.800 kWh anuales, 1.600 kg de CO2 y 1.200 euros, según cifras de la sede europea de Yaskawa en Alemania.

Gracias a sus reducidas masas en movimiento y a la rápida aplicación de los frenos entre intervalos de movimiento para desconectar el control de posición activo cuando no se utilizan, los robots Motoman son a la vez eficientes energéticamente y compactos. El ahorro de energía también es posible gracias a las técnicas de control inteligente del operario, que, por ejemplo, pueden permitir la desconexión automática de los robots durante las pausas previstas.

Las soluciones de eficiencia energética como ésta son un componente esencial de la estrategia empresarial mundial de Yaskawa, al igual que la dedicación de la empresa a la gestión medioambiental mediante estrategias operacionales amable con el medio ambiente. Para 2030, la empresa quiere utilizar únicamente energía renovable y tener una producción neutra de CO2. Los 17 objetivos de sostenibilidad de la ONU sirven como punto focal para las iniciativas del Grupo Yaskawa.

¿Cómo puede convencer a la gerencia de que utilizar robots y automatización para resolver un problema de producción, mostrando es la mejor opción?. Cuando muestre un rápido retorno de la inversión basado en mediciones financieras y puntos de referencia, seguro que captará su atención. Si trabaja con el proveedor de automatización adecuado, estará preparado para discutir tanto los beneficios financieros como las ventajas que ofrece la automatización.

A medida que los productos se han vuelto más inteligentes, más adaptables y más fiables con el tiempo, los criterios financieros para la robótica y la automatización han mejorado drásticamente. Dedique algún tiempo a crear una estrategia de automatización basada en las ventajas que la automatización puede aportar a la competitividad de su empresa. Para calcular el rendimiento de la inversión en robots y automatización, se utiliza un nuevo y revolucionario enfoque que tiene en cuenta importantes ventajas y perspectivas como:

• Mayor fiabilidad y calidad del proceso
• Mayor participación de los empleados, mejor uso de la mano de obra cualificada y mayor motivación
• Mayor conocimiento de la recopilación de datos
• Realización de verdaderos esfuerzos para reformar toda la organización

Los ejecutivos se están dando cuenta de que las reducciones de costes cuantificables obtenidas mediante la automatización son sólo el principio de sus posibilidades de inversión a medida que el mercado de la automatización madura. Los sistemas automatizados permiten a los fabricantes no sólo ampliar su producción y satisfacer las expectativas de los clientes, sino también hacer progresar las carreras de los trabajadores actuales. Será más sencillo convencer a la dirección de que apoye un sistema automatizado si hay más indicadores de retorno de la inversión.

La reducción de costes;  el objetivo de muchas empresas que inician un proyecto de automatización es reducir los gastos y aumentar el ahorro. Estas reducciones de costes se consiguen gracias al aumento de la productividad, la disminución del riesgo de accidentes y la reducción de las ausencias por aburrimiento o agotamiento laboral. Lo cierto es que las empresas que invierten en automatización y robótica son capaces de aumentar los niveles de productividad de forma significativa. Los empleados están motivados para ser más productivos como resultado de la mejora del entorno de trabajo.

Para aumentar el retorno de la inversión, los fabricantes están buscando técnicas de automatización populares. Los fabricantes pueden aplicar el mismo sistema de automatización en toda la organización gracias a esta idea de «copiar y pegar». En comparación con los sistemas especializados, las soluciones comunes simplifican la capacitación de la mano de obra, ahorran inventarios de piezas de repuesto y aceleran la implementación.

Los sistemas automatizados correctamente programados y rara vez cometen errores. Ayuda a aumentar la calidad, la consistencia y la fiabilidad al desplazar al operario a la posición cualificada de supervisar la celda de trabajo robotizada en lugar de realizar la tarea.

Suele tener más sentido automatizar las tareas que menos gustan a los empleados. Los empleados se liberan para centrarse en tareas más satisfactorias que requieren habilidades humanas cuando no se les exige que ejecuten las tareas desfavorables, como se ha descrito en la sección de calidad. La gestión de los robots y la automatización sustituyen eficazmente las tareas de las personas de trasladar, manipular o embalar cosas.

Los conocimientos de los procesos de mayor calidad son un beneficio crucial de la Industria 4.0 en la actualidad es la capacidad de hacer un seguimiento y documentar las tareas realizadas por un sistema automatizado. La clave del cambio transformador son las auditorías de procesos de los datos obtenidos de un robot u otro equipo de automatización. El acceso a los datos críticos permite a las empresas reducir costes, aumentar la eficiencia y mantener su competitividad.

Crear un centro de excelencia de automatización (CoE) que sirva de hoja de ruta para el viaje de automatización de la empresa es actualmente la estrategia más popular. El CoE aprovecha los datos para ayudar a la empresa a desarrollar un marco y un procedimiento estándar para todas las iniciativas de automatización, desde la elección del mejor socio de automatización hasta la decisión de cómo se desarrollará e implantará el sistema en toda la empresa. También puede controlar cómo localizar un nuevo proyecto de automatización y garantizar un procedimiento bueno y organizado. Los procedimientos estandarizados y definidos, que llevan incorporadas comprobaciones de control, ayudan a mejorar el cumplimiento, a demostrar la capacidad y a generar documentación para diversos usos. El aumento del ahorro de costes, la productividad, la escalabilidad, la calidad, la felicidad y la retención de los empleados y el conocimiento de los procesos se consiguen centrándose en los beneficios cualitativos. Podrá obtener los fondos y la ayuda que necesita demostrando cómo la automatización puede producir valor y permitir un cambio realmente revolucionario.

Durante PACK EXPO Las Vegas, FANUC America, un proveedor de CNCs, robots y ROBOMACHINES, mostró una amplia gama de soluciones de automatización para el picking, el embalaje, el cumplimiento y la paletización.

El paletizado, el embalaje, la inspección y otras tareas pueden llevarse a cabo con la ayuda del cobot CRX de FANUC, que es una herramienta sencilla y adaptable. El cobot CRX puede trabajar de forma segura junto a los humanos sin necesidad de utilizar costosas protecciones gracias a los sensores integrados en cada eje.

El paletizado de cajas se demostró utilizando un FANUC CRX-10iA/L equipado con un sensor de visión iRVision 3DV/200. Se puede localizar una caja, recogerla de un palé y colocarla en otro palé utilizando el CRX. Con el uso de la programación interactiva, los usuarios pueden demostrar los conceptos utilizando señales manuales o una interfaz de tableta con iconos de arrastrar y soltar. Es una opción excelente para cualquier aplicación en la que los robots colaborativos puedan ayudar a los clientes a alcanzar una mayor eficiencia. Es compatible con una serie de capacidades de FANUC, incluido iRVision.

Fanuc realizo dos exposiciones con robots Scara:

1. El FANUC SR-20iA recoge y mueve cajas de leche entre dos bandejas, demostrando la capacidad de la máquina para mover objetos pesados rápidamente a través de una gran área de trabajo.
2. El robot FANUC SR-12iA con la opción medioambiental para empaquetar y desempaquetar botellas de enjuague bucal. Esta variante cuenta con cubiertas de fuelle, pernos y juntas antioxidantes, un revestimiento de epoxi blanco y una clasificación IP65 para soportar líquidos y polvo.

Los robots  SCARA SR-3iA y SR-6iA son extremadamente eficientes gracias a su modesto tamaño y a su diseño que ahorra espacio. Los SR-3iA/H y SR-6iA/H son también variaciones de 3 ejes que ofrecen un rendimiento superior y un sustituto rentable de los pequeños dispositivos de deslizamiento lineal. Los robots SR-12iA y SR-20iA, más flexibles y con mayor carga útil, ofrecen una amplia carrera vertical y una opción ambiental para entornos difíciles. La extraordinaria movilidad, velocidad y precisión del robot son características que comparten todos los robots SCARA fabricados por FANUC.

El controlador R-30iB Compact Plus, que impulsa los robots SCARA de FANUC, les proporciona la misma inteligencia y fiabilidad, incluyendo iRVision incorporado, seguimiento de la cinta transportadora (iRPickTool), y la mayoría de las opciones de software adicionales. Es sencillo configurar y programar el robot en una Tablet, PC o Teach Pendant gracias a la más reciente interfaz de usuario SCARA iRProgrammer de FANUC.

El gran nivel de velocidad con iRVision 3DV/400iRVision 3DV/400 forma parte del conjunto iRVision de FANUC de productos de visión artificial totalmente integrados y completos para el guiado e inspección de robots. El robot M-10iD/12 crea pedidos aleatorios recogiendo de cuatro contenedores homogéneos, cada uno con un sensor de visión 3Dv/400 montado encima. Una vez completado el pedido, el contenedor de pedidos se traslada a una estación robótica LR Mate 200iD. FANUC diseña todo el hardware y el software específicamente para los robots FANUC, proporcionando a nuestros clientes soluciones que satisfacen sus necesidades de producción.

El M-10iD/12, el M-10iD/10L, el M-10iD/8L y el M-10iD/16S son los cuatro pequeños robots de manipulación de materiales que forman parte de la serie de robots M-10iD. Para las instalaciones de montaje vertical e invertido, los robots industriales de tabletop LR Mate 200iD ofrecen un entorno de trabajo «de primera clase». Hay disponibles diez tipos con diferentes velocidades de muñeca y alcances, incluidas las versiones para salas limpias y a prueba de lavados. Los robots pueden manipular una amplia gama de productos gracias a sus capacidades de carga útil, que van de 8 a 16 kg. Los robots industriales de tabletop de la serie LR Mate 200iD, tanto para montajes verticales como invertidos, ofrecen el mejor entorno de trabajo de su clase.

El FANUC M-410iC/110 El picking de cajas desde dos transportadores y el paletizado de cargas unitarias de capas mixtas lo realiza un robot equipado con el HMI M-410iC/110. Mediante una pantalla HMI de Allen-Bradley, los operarios de los equipos de paletización/despaletización pueden elegir entre un número predeterminado de unidades de carga. El sistema hace hincapié en la más reciente función de interfaz de movimiento del PLC de FANUC, que permite a los operarios de paletizado programar dinámicamente cargas unitarias homogéneas o mixtas. El cambio de capas sobre la marcha se simplifica en la presentación. El M-410iC/110 es el robot de paletizado más rápido de su clase, capaz de completar 2200 ciclos de paletizado convencional en una hora con un peso de 60 kg.

Entre 2021 y 2026, se prevé que el mercado de equipos automatizados de manipulación de materiales crezca a una tasa de crecimiento anual constante del 12,0%. Los fabricantes están utilizando robots más baratos, adaptables y ágiles para cumplir los exigentes requisitos y seguir siendo competitivos frente a la pandemia mundial y más allá. Esto es especialmente cierto para las aplicaciones que implican la manipulación de materiales, como el montaje, la recogida, el embalaje y la atención a las máquinas.

Los fabricantes utilizan cada vez más los robots para aumentar la eficacia operativa, mejorar la calidad de los productos y reducir los costes de fabricación.

A medida que aumenta la complejidad de las demandas de los consumidores, las empresas están pasando de diseños de automatización fijos a opciones de automatización flexibles con tecnologías más adaptables. Los robots industriales rápidos y compactos están transformando muchos requisitos de embalaje primario y secundario, mientras que los modelos de mayor carga útil y alcance extendido están optimizando las tareas de final de línea. Diseñados para trabajar de forma segura con o junto a los humanos, los robots colaborativos también están facilitando espacios de trabajo extremadamente productivos.

El desarrollo de robots fáciles de usar y el avance de las normas de seguridad han facilitado a las empresas el uso de la tecnología robótica. Ahora, los colaboradores humanos pueden trabajar de forma segura junto a los robots o cerca de ellos, realizando tareas predeterminadas según sea necesario. Teniendo en cuenta los siguientes factores.

El modo de parada del robot está diseñado para detectar la entrada de personas en un espacio de trabajo supervisado, deteniendo momentáneamente el movimiento del robot hasta que la persona esté libre. La parada supervisada de seguridad utiliza un procesador alojado en el controlador del robot que supervisa el rango de movimiento del robot, así como las funciones de velocidad. Compatible con todos los robots que vienen equipados con una unidad de seguridad funcional (FSU).

La tecnología de limitación de potencia y fuerza, (Power and Force Limiting. PFL), presente en robots como el HC10XP y el HC20XP, los hace intrínsecamente seguros por diseño. Estos robots son perfectos para la interacción frecuente entre humanos y robots, ya que todos incluyen sensores de par de doble canal, que permiten una rápida respuesta al contacto.

Los pulsadores instalados en los robots permiten tanto el contacto seguro entre humanos y robots como el uso del guiado manual. Algunos robots colaborativos PFL disponen de una función especial denominada guiado manual. Al mover físicamente el robot de un lugar a otro, un programador de robots puede enseñarle una ruta del programa.

Los robots de recogida y colocación son idóneos para su empleo en este modo, que requiere un contacto regular entre humanos y robots para maximizar la duración de los ciclos. La supervisión de la velocidad y la separación utiliza escáneres láser o cortinas de luz para detectar la actividad humana cerca del robot y la FSU. El robot reduce la velocidad hasta un ritmo seguro cuando un trabajador humano llega a la zona de supervisión.

Los robots sencillos y los «teach pendants» basados en tabletas están cambiando la forma en que nos relacionamos con la tecnología. Utilizando una técnica de «clic y programa», los Smart Pendants permiten a los humanos dirigir un robot utilizando instrucciones comunes. El Smart Pendant, muy intuitivo, revoluciona la programación de los robots al convertir al operador en el marco de referencia, eliminando la necesidad de los marcos de coordenadas tradicionales (X, Y, Z).

Para programar los robots industriales se están utilizando lenguajes de programación que no requieren lenguajes propios. Mediante plataformas de control de movimiento o soluciones de controladores lógicos programables (PLC), como el software del controlador MLX300, los operarios pueden simplemente supervisar los robots y los componentes que los rodean. Los fabricantes pueden satisfacer las exigencias del embalaje dinámico gracias al Singular ControlTM de varios mecanismos, como los robots industriales, los servosistemas y los motores de frecuencia variable.

Alrededor del 80% de los centros de distribución funcionan actualmente de forma manual con una mano de obra limitada, lo que aumenta la necesidad de automatización robótica. Los sistemas de fabricación distribuida (DMS) son una red de instalaciones dispersas por regiones que son gestionadas por trabajadores humanos e intercaladas con robots industriales, colaborativos y móviles. Los entornos dinámicos de fábrica y distribución están satisfaciendo diversas necesidades de producción mediante la combinación de robots, sistemas de visión, herramientas de fin de brazo personalizadas (EOAT) y mucho más.

Antes de elegir una aplicación de manipulación específica, se recomienda encarecidamente realizar una evaluación completa de los riesgos con un proveedor o integrador de robots experto. El espacio es limitado, ya que la mayoría de las instalaciones están diseñadas para un personal manual. Reequipar todo para la robótica y otras formas de automatización es prácticamente imposible sin un gasto considerable, porque la mayoría de las organizaciones de fabricación y logística ya han invertido ampliamente en su infraestructura actual.

La gran mayoría de los trabajos siguen requiriendo una programación manual, aunque las nuevas herramientas de programación de robots fuera de línea están evolucionando y se están utilizando cada vez más. La norma de la industria para la programación de máquinas CNC es emplear un software offline robusto y fácil de usar. Como resultado, se redujeron los costes de fabricación en general, se mejoró la precisión, se redujo el tiempo de inactividad de las máquinas, se pudieron producir piezas más complejas, se eliminaron los errores humanos, etc.

En el área de la robótica industrial, los robots pueden programarse con uno de estos tres métodos:

La programación del Teach Pendant permite programar un brazo robótico en un lenguaje de programación específico de la marca. Se utiliza una caja de control para programar los movimientos del robot. Se mueve el brazo del robot en cada posición deseada y luego se guarda la posición como un punto en el programa.

Aspectos positivos de la programación convencional. No requiere ningún gasto adicional porque se incluye con el brazo del robot.

Condicionamiento Es posible que se produzcan errores humanos y resultados erróneos. Aumenta el tiempo de inactividad del robot, ya que hay que sacarlo de la producción para programarlo. Requiere experiencia en programación y robótica. Cada marca de robot tiene una curva de aprendizaje diferente.

Instrucción física. Algunos robots pueden programarse manipulando físicamente el brazo del robot e introduciendo cada posición en la consola de programación. Normalmente, los robots colaborativos son los únicos que tienen esta opción

Aspectos positivos Un enfoque muy lógico y visible. Es perfecto para la programación sencilla de componentes. A diferencia de la programación Teach Pendant, que es más laboriosa y requiere más tiempo.

Condicionamiento Inexacto. No es óptimo para cualquier aplicación robótica. La programación lleva mucho tiempo, ya que las secciones sofisticadas necesitan más tiempo, lo que alarga el tiempo en que el robot no está en uso para la fabricación. La mayoría de los robots industriales no pueden programarse eficazmente de esta manera.

El software de programación offline (OLP) es el desarrollo más reciente en la tecnología de programación de robots industriales. En lugar de sacar el robot de la producción, el software OLP permite al usuario programar el robot en un ordenador, independientemente del hardware. El software puede desarrollar rápidamente el programa importando el modelo CAD del componente y generando automáticamente las trayectorias de la ruta.
Aspectos positivos: Creación de programas rápida, eficaz y fácil de usar. Puede proporcionar una única solución de software para todas las marcas de robots, independientemente de la marca. Es posible alcanzar altos niveles de precisión. No es necesario tener conocimientos de programación ni de robótica. Aumento del tiempo de producción y disminución del tiempo de inactividad del robot.

Condicionamiento El uso de potentes herramientas de programación offline tiene un coste adicional. Es necesario el uso de un ordenador

La automatización industrial es la tendencia que arrasa en el mundo de la fabricación. Ofrece la promesa de producir más, con mayor precisión y en una fracción de tiempo. Los robots industriales se utilizan en un amplio espectro de aplicaciones, desde el pick and place hasta la impresión en 3D. Sólo un buen software de programación offline puede aprovechar todo el potencial de los robots en sus instalaciones.

La extrusión de polímeros mediante un brazo robótico multieje y un cabezal de impresora 3D se conoce como impresión 3D. El brazo robótico ofrece un nuevo ámbito de libertad de diseño y se utiliza para proyectos de gran envergadura como la fabricación de moldes, prototipos a gran escala, escultura artística, muebles e incluso cohetes. Gracias a la capacidad del brazo para imprimir desde casi cualquier ángulo, es posible crear geometrías curvas increíblemente complejas. Además, es posible imprimir hasta 30 metros o más de tamaño.

Hay más libertad de diseño y ahorro de costes con los artículos impresos mediante impresoras 3D de brazo robótico porque normalmente no necesitan soportes. Los diseños en voladizo no suelen estar permitidos porque esto requiere que las estructuras sean autoportantes.  Una solución planteada por algunos fabricantes es  la de reorientar la plataforma del edificación, lo que admite diseñar voladizos.

El software de impresión 3D especializado permite a los operadores programar instrucciones tanto para el cabezal de la impresora 3D como para el brazo del robot. Estas impresoras no requieren un software de corte para crear las capas como en las impresoras convencionales, gracias a las trayectorias de herramientas multieje. El avanzado software CAD-to-print elimina muchas de las conjeturas que conlleva el preprocesamiento.

La mayoría de las impresoras 3D de brazo robótico son de construcción propia, lo que constituye otra característica única. Las empresas suelen comprar por separado un brazo robótico, un dispositivo de extrusión, el software y otros componentes. En realidad, no existen muchos sistemas completos. Esta barrera ha impedido que las impresoras 3D de brazo robótico se generalicen, aunque la tecnología se está extendiendo, especialmente en la fabricación industrial, donde muchas empresas ya poseen brazos robóticos y pueden equiparlos con nuevas tecnologías para aplicaciones novedosas.

Materiales más asequibles y sostenibles: En lugar de utilizar enormes rollos de filamento, las impresoras 3D de brazo robótico suelen utilizar material polimérico en forma de pellets o virutas. Los gránulos se calientan para proporcionar la cantidad precisa de viscosidad necesaria para la extrusión antes de ser extraídos por el mecanismo extrusor desde una tolva central. Los pellets de plástico suelen costar mucho menos que el filamento de plástico utilizado en las impresoras 3D de extrusión tradicional, ya que se utilizan en una variedad de industrias, incluyendo el moldeo por inyección. Además, el uso de plástico reciclado triturado y la combinación de materiales para producir mezclas únicas son posibles gracias al material en forma de pellets. En comparación con la impresión con filamento, la impresión con pellets y fragmentos también es más rápida.

Material de metal, hormigón y brazos robóticos:

Hay más materiales que pueden imprimirse utilizando brazos robóticos. Sin embargo, la tecnología de fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM) suele asociarse a la impresión 3D con metal y brazos robóticos.

Para proyectos de diseño y construcción, las impresoras 3D de brazo robótico también se están utilizando con más frecuencia con materiales que se asemejan al hormigón. Para la impresión en 3D de paredes, bancos, macetas y otros proyectos de construcción ligera.

Gracias al fresado robótico, los fabricantes disponen ahora de flexibilidad en un mercado que históricamente ha estado dominado por equipos de capital pesados. La producción moderna tiene nuevas alternativas gracias a esta tecnología. Las posibilidades del fresado robótico permiten la creación de sofisticados moldes para el sector del plástico, así como de impresionantes obras de arte, lo que abre nuevas vías a los productores.

Aunque el fresado se ha practicado durante muchos años, el uso de robots industriales para realizar este trabajo es un desarrollo más reciente. El uso generalizado de software de corte en 3D ha reducido drásticamente los requisitos de entrada para los robots. Para el proceso de fresado, el software CAD/CAM para robots introdujo la simulación, la verificación y la sincronización de las trayectorias de las herramientas.

Las aplicaciones de fresado robotizado se realizan con frecuencia utilizando variaciones de seis ejes. Gracias a su movimiento fluido y articulado, es posible incorporar orgánicamente a la pieza una forma o patrón complejo. Resultados similares de otros dispositivos requieren complicados equipos de apoyo o modificaciones manuales por parte del usuario. Para la manipulación de grandes equipos de máquinas-herramienta, estos robots ofrecen un equilibrio de alcance y fuerza.

El robot SCARA no es tan común como el de seis ejes para el fresado. Estas pequeñas unidades son estupendas para aplicaciones de fresado robótico pequeñas, sencillas y de bajo coste. Como: trabajos en madera, juntas metálicas para automoción, componentes de plástico simples. Sin embargo, no serán una buena opción para sus aplicaciones más grandes y complejas.

Los robots de fresado son cada vez más populares debido a su facilidad de uso y su bajo coste en comparación con los equipos de capital tradicionales. Los sectores más comunes para el fresado robotizado son: la fabricación, la construcción, la ingeniería, la sanidad, Aeroespacial, fabricación de madera, plásticos y fibra de carbono, Fabricación Náutica, Arte,  Arquitectura, Automotor y muchos otros. Estos robots son útiles para la mayoría de las tareas de fresado, pero también pueden utilizarse para otras tareas, como la limpieza.

La automatización de las operaciones de fresado ofrece numerosas ventajas. El rendimiento aumenta, las piezas son de mayor calidad y la producción es más fiable gracias a la automatización. En las operaciones de fresado, los robots de fresado compiten con las máquinas CNC. Hablemos de las diferencias entre ambos.

Una máquina CNC puede costar entre un 30% y un 70% más que un robot de fresado. Tras la integración, un robot de fresado de tamaño medio puede costar entre 60.000 y 120.000 dólares, de forma conservadora. Conclusión: Cuando las finanzas son ajustadas y los márgenes de beneficio son estrechos, un robot puede ofrecer una alternativa más asequible.

Para la mayoría de las aplicaciones, la adaptabilidad innata de los robots es un componente crucial. Las máquinas CNC suelen fabricarse específicamente para unos pocos usos limitados. Si es necesario, los robots pueden cambiar rápidamente de una actividad de fresado pequeña a una grande. Si es necesario, también pueden reasignarse completamente a nuevas tareas.

Gracias a su robusto diseño, las máquinas CNC ofrecen la mejor precisión de su clase. Las máquinas CNC pueden alcanzar fácilmente niveles de rendimiento submicrónicos, mientras que los robots de fresado proporcionan una precisión submilimétrica. Las tolerancias de fabricación más estrictas se requieren con frecuencia para el fresado de componentes aeronáuticos de primera calidad. En algunos casos, es imposible elegir entre CNC y robótica.

La productividad de su aplicación puede verse afectada significativamente si se elige el tipo de robot equivocado. Cometer errores durante la integración causa problemas durante toda la vida de la máquina. La integración de un robot de fresado puede ser difícil si se desconocen los requisitos. A la hora de integrar su robot, hay que tener en cuenta una serie de medidas cruciales.

El coste y la sencillez de la integración de su proyecto pueden verse influidos por la elección del proveedor adecuado.

Para que los robots industriales puedan realizar operaciones difíciles como el fresado, se necesita un software adicional. Esto le permite proporcionar a su robot instrucciones de fresado mediante modelos 3D. No olvide que el software debe ser compatible con la marca del robot que tiene.

Para asegurarse de que su proceso funciona correctamente, es posible que tenga que adquirir productos adicionales Dependiendo de las necesidades de su proyecto, hay numerosas soluciones de hardware disponibles, pero hemos identificado algunos elementos esenciales para que los tenga en cuenta. Por ejemplo: armario de herramientas para el cambio de piezas, Sistemas de refrigeración para materiales más duros durante el fresado, unidades de transferencia automatizadas para operaciones de fresado de gran tamaño.

Algunos proveedores tienen paquetes con todo incluido, que son celdas de trabajo listas para las tareas de fresado estándar. La compra de un paquete de este tipo puede reducir considerablemente el trabajo necesario para obtener los componentes necesarios. Los robots de fresado ofrecen un inmenso valor añadido a su proceso de mecanizado.

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