Factores de éxito para tu célula robótica

Junto con el robot, una célula robótica contiene muchos equipos auxiliares, los cuales hacen que el proceso funcione. Esto incluye, pero no se limita a; soportes de cinta, amoladoras de pedestal, equipos de agarre, equipos de medición e inspección y bastidores de piezas. Todo ello contribuirá a aumentar el tamaño y coste inicial de tu célula robótica.

Muy similar a la situación con la carga útil del robot, es esencial que los motores de los equipos auxiliares tengan suficiente potencia para desempeñarse en la aplicación requerida. Por ejemplo, se necesitará un motor con al menos 40 HP para el desbaste del material excedente. Intentar desbastar con solo 10 HP tendrá como resultado un aumento en los costos, reducción significativa de eficiencia y menor rendimiento. También es importante tener en cuenta el ciclo de servicio de los motores, esto por el tiempo que un motor está diseñado para operar de manera continua.

Ignorar estos factores importantes, puede resultar en cambios de motores costosos y frecuentes.

Cada abrasivo está diseñado para operar de manera óptima a una velocidad específica, dependiendo de la aplicación, lo cual es muy importante para obtener los mejores resultados en tu proceso abrasivo. Por ejemplo, no te gustaría operar con un disco de fibra demasiado lento, así que asegúrate que tu equipo sea capaz de operar los abrasivos a una velocidad óptima. Si operas a una velocidad muy lenta, el desempeño del abrasivo no será el mejor.

Esta consideración es útil, cuando se toman en cuenta los cambios en el rendimiento del abrasivo a medida que se utiliza. Por ejemplo, el desempeño de la cinta abrasiva, generalmente, cambiará con el tiempo y conforme el grano abrasivo se desgaste, así como la velocidad superficial de las ruedas abrasivas disminuirá conforme se desgasten, debido a la disminución de su diámetro. Esta disminución de la velocidad superficial, afectará el desempeño del abrasivo y un motor con ajustes en la velocidad podrá compensar estos cambios.

Como se menciona anteriormente, a medida que los abrasivos se desgastan por el tiempo, deberás tomar en cuenta el cambio en la eficiencia de corte o diámetro de la rueda de tu robot. Conforme disminuye la tasa de corte, el robot puede programarse para aumentar la fuerza o las RPM como compensación.

Asimismo, debes considerar el proceso de cambio de un abrasivo usado por uno nuevo. En muchos casos, este puede estar totalmente automatizado o semiautomatizado, involucrando un poco al operador. Si automatizar el proceso de cambio no es posible, la célula puede apagarse y un operador puede cambiar manualmente el abrasivo.

A menos que estés diseñando un proceso de abrasivo robotizado de un solo paso, tú y tu integrador de sistemas tendrán que determinar la mejor manera de manejar la secuencia de tu célula robotizada. ¿El robot manipulará la pieza o el abrasivo?

Si el robot manipula la pieza (lo que se conoce como "pieza en mano"), la aplicación de una secuencia de pasos abrasivos, puede implicar que el robot lleve la pieza a varias máquinas de abrasivos, cada una con el abrasivo adecuado montado. Si el robot manipula el abrasivo (conocido como "abrasivo en mano"), puedes optar por utilizar cambiadores de herramientas para que el robot pueda tomar el abrasivo adecuado en cada paso específico.

También puedes optar por utilizar un robot distinto para cada paso, pero tendrás que tener en cuenta el cambio de piezas de un robot a otro (si la pieza está en la mano), así como el tamaño de la célula robótica y el costo inicial asociado a la compra de varios robots.

Así como en los procesos abrasivos manuales, necesitarás considerar cómo recolectar el polvo en tu célula robótica. Aunque utilices el método de recolección wet or dry, es importante que mitigues el polvo en tu célula para asegurar el máximo rendimiento de los motores y la limpieza de las piezas terminadas. Si no tomas esto en cuenta, el polvo comenzará a acumularse rápidamente y el tiempo de inactividad de la célula aumentará, ya que tendrás que detenerla para limpiarla y darle mantenimiento a sus componentes.

A diferencia de un operador humano, un robot no puede percibir su entorno y utilizar su juicio para ajustarse según lo necesario. Tiene que estar programado para recorrer una ruta específica y realizar movimientos repetitivos. Por eso, las tecnologías de detección como: el control de fuerza y los sistemas de visión son cruciales en muchas operaciones.

Sin el control de fuerza, puede ser difícil conseguir resultados consistentes en un proceso abrasivo. La mayoría de los abrasivos están diseñados para trabajar de forma óptima dentro de un rango de presión específico. El control de fuerza permite que el robot aplique una cantidad de fuerza más controlada, que la que se puede aplicar utilizando únicamente el control de posición del brazo del robot. Hay varias tecnologías de control de fuerza disponibles que, consideran una serie de variaciones de piezas y abrasivos. El control de fuerza pasivo es la opción más sencilla y de menor costo, pero no toma en cuenta tan fácilmente los cambios en la geometría de la pieza y el impacto de la gravedad, cuando el robot se mueve alrededor de una pieza compleja. El control de fuerza activo aprovecha la retroalimentación para controlar la fuerza a medida que variables críticas como: la gravedad, afectan la fuerza real aplicada. Con el sistema adecuado, también es posible programar cambios en la fuerza aplicada en función de la ubicación de la interfaz abrasivo / pieza.

Los sistemas de visión también permiten a un robot realizar ajustes en el proceso, tomando en cuenta factores externos. Estos sistemas detectan la orientación de las piezas entrantes y ajustan la pinza del extremo del brazo para recoger la pieza correctamente. También pueden medir el tamaño de una pieza acabada o el tamaño de una compuerta después del desbaste para garantizar que se genera el contacto adecuado.

Una tecnología de detección menos común que desempeña un papel importante en determinadas situaciones es el equipo de medición de la temperatura. Suele utilizarse en sustratos sensibles al calor y sirve para medir la temperatura de la pieza, así como ayudar a evitar el sobrecalentamiento del sustrato.

Dejar y volver a tomar las piezas, puede requerirse cuando varias superficies de una pieza deben orientarse hacia el abrasivo. Para los procesos, donde una pieza es llevada hacia un abrasivo, en lugar de que el abrasivo sea llevado a la pieza, volver a tomar la pieza puede tener un impacto sustancial en el tiempo del ciclo. Entre más veces tu robot necesite volver a tomar cada pieza, más tiempo se tardará tu ciclo.

También necesitarás considerar la fuerza de sujeción. El sujetador al final del brazo del robot, debe ser lo suficientemente fuerte para manejar la fuerza de la aplicación. Por ejemplo, un sujetador de uso ligero fallará en sujetar apropiadamente una pieza en una aplicación robótica de alta presión, como el desbaste de material.

Tus operadores ocasionalmente necesitarán interactuar con el robot, cambiar los abrasivos, retirar virutas y otras tareas, pero debes tomar en cuenta su seguridad. En el proceso de diseño de la célula robótica, debe tenerse en cuenta los procedimientos de "bloquear y etiquetar", los equipos de protección del robot y otros métodos para garantizar la seguridad, como los enclavamientos y los interruptores de proximidad.

Ve los recursos de seguridad en la robótica de la Asociación de Industrias Robóticas (Contenido en Inglés).