Robots colaborativos:cómo decidir si los cobots son la elección correcta

Los robots colaborativos están diseñados para trabajar junto con los humanos, aumentando la automatización y la productividad. Descubra cómo y por qué los cobots pueden afectar su negocio.

Los robots colaborativos (cobots) son un tipo de robot relativamente nuevo en la industria de la automatización industrial. A pesar de esto, están tomando la industria por asalto. Aprenderá los conceptos básicos de los robots colaborativos a través de los siguientes temas:

• ¿Qué es un robot colaborativo?
• ¿Qué industrias utilizan robots colaborativos?
• Aplicaciones para robots colaborativos
• Cuándo (y no) automatizar con robots colaborativos
• Consideraciones de costos

Verificación de precios de Cobot:obtenga cotizaciones de proveedores sobre robots colaborativos de forma gratuita a través de HowToRobot.com

¿Qué es un robot colaborativo?

El robot colaborativo se desarrolló y lanzó a principios de siglo. Su propósito es realizar tareas automatizadas en torno a operadores humanos. Esto se diferencia de otros robots industriales estacionarios. Esos robots están destinados a estar aislados de los humanos. Esto se logra utilizando barreras físicas y otros dispositivos de seguridad. Los robots colaborativos incluyen una funcionalidad única que los hace apropiados para trabajar con personas. Estas funciones pueden incluir cosas como:

• Limitaciones de velocidad
• Limitaciones de la capacidad de carga útil
• Detección de fuerza

Técnicamente, los robots colaborativos pueden venir en cualquier forma de robots. Sin embargo, el diseño de seis ejes es la forma en que casi todos los robots colaborativos están disponibles comercialmente. Este diseño hace que el robot colaborativo esté listo para una amplia gama de aplicaciones.

Los robots colaborativos tienen algunas diferencias marcadas con el robot industrial de seis ejes. Están diseñados para trabajar con personas, a diferencia del tipo industrial. Además, los robots colaborativos son más fáciles de interactuar para los no expertos. Esto incluye reprogramar y ajustar parámetros en el robot. El entorno de desarrollo suele ser gráfico e intuitivo. Esto se opone al entorno de desarrollo más complejo de los robots industriales.

Los cobots también son livianos en comparación con sus primos industriales. Esto les permite emparejarse con robots móviles para funcionar en entornos dinámicos. Un cobot podría estar realizando una tarea de cuidado de máquinas durante un período de tiempo. Luego, cuando sea necesario en otro lugar, el robot móvil transportará el cobot a otra área. En este punto, puede realizar su siguiente tarea. Esto le da al cobot mucha más flexibilidad para tener un impacto en su entorno de fabricación.

Los cobots tienen limitaciones de diseño estrictas definidas por la Organización Internacional de Normalización (ISO). Por lo tanto, puede estar seguro de que, de una marca a otra, existe un nivel básico de "colaboración" y especificaciones de seguridad que se respetan.

ISO define 4 tipos de modos de operación de robots colaborativos:

1. Limitación de fuerza y ​​potencia

Este método establece limitaciones de fuerza a través de un sistema de retroalimentación de fuerza. Esto significa que si el robot entra en contacto con una persona u objeto, detendrá su movimiento. Teniendo en cuenta la inercia del robot, su fuerza y ​​velocidad deben limitarse para detenerse según sea necesario. La "velocidad colaborativa" se define como no más de 250 mm por segundo. Cabe señalar que esto no significa que exista un peligro cero al utilizar un robot colaborativo. Cada aplicación es única. Se debe realizar y aplicar correctamente una evaluación de riesgos para garantizar un entorno de trabajo seguro.

Debe realizar una evaluación de riesgos para cualquier tipo de robot en toda su aplicación y cuando lo vuelva a implementar en una nueva estación o una nueva tarea. En resumen, consiste en evaluar los riesgos y abordarlos.

La limitación de potencia y fuerza es el método más común de operación de cobot. Permite el entorno de trabajo más cercano entre operadores humanos y robóticos. Este modo admite limitaciones o interrupciones de productividad mínimas. Este método tampoco requiere que el equipo externo sea funcional. Esto se debe a que el sistema de retroalimentación de fuerza es inherente al robot. Este sistema es una combinación de hardware y programación.

2. Monitoreo de velocidad y separación

Este método utiliza equipos de detección para monitorear el área circundante. Esto se hace para controlar el movimiento del robot. Esta área a veces se conoce como el área de trabajo extendida. Generalmente, este equipo está monitoreando el área para humanos o equipos. Cuando un operador o un montacargas se acerque a la celda de trabajo, el robot reaccionará en consecuencia. Reducirá la velocidad, restringirá su rango de movimiento o ambos hasta que el ser humano o el objeto entre en la zona de parada. En este punto, el robot detendrá todo movimiento. Una vez que se quita la obstrucción de la zona definida, el robot comenzará a moverse nuevamente. Este tipo de colaboración humano-robot también se puede implementar con robots industriales.

3. Guiado manual

El guiado manual es esencialmente la operación remota de un robot por parte de un operador con el uso de un módulo de control. Esto se ve a menudo en aplicaciones de elevación de materiales pesados ​​y peligrosos. Esto requería tradicionalmente que un operador se hiciera cargo del control de movimiento.

Esta tecnología ahora se utiliza en la capacidad de "enseñar a mano". Esta funcionalidad viene con muchos robots colaborativos modernos. Un operador puede guiar manualmente al robot utilizando los controles del robot para enseñar los pasos de un proceso. Un robot industrial necesitaría un dispositivo sensor de fuerza para tener capacidad de enseñanza.

4. Parada vigilada por seguridad

La parada supervisada de seguridad es un modo de colaboración que vemos a menudo, incluso para robots industriales. Siempre que un humano ingrese al área de trabajo del robot, se detendrá por completo. Se utilizan sistemas como cortinas láser, paradas de emergencia, cerraduras especiales en las puertas de las celdas para detectar si un humano ingresa al área. Los equipos de mantenimiento también están usando este modo de colaboración para trabajar en los robots.

Muchos robots colaborativos implementan más de uno de estos métodos. Esto les permite ser flexibles y operar en entornos dinámicos. Cabe señalar que cada aplicación es única. Se debe realizar una evaluación de riesgos y aplicarla correctamente para garantizar un entorno de trabajo seguro sin importar el tipo de robot.

¿Qué industrias utilizan robots colaborativos?

Los robots colaborativos tienen una amplia gama de aplicaciones en muchas industrias diferentes. Gracias a su diseño de uso general. Las industrias que comúnmente aprovechan la tecnología cobot incluyen:

• Embalaje
• Farmacéutica
• Alimentos y bebidas
• Electrónica
• Logística
• Metales
• Plásticos
• Automotriz
• Aeroespacial

Los cobots se pueden encontrar en casi cualquier industria importante. Su diseño incluye características que permiten una amplia gama de aplicaciones. ¿Está listo para comenzar a buscar soluciones para su aplicación o industria? Puede visitar HowToRobot para comenzar a recibir cotizaciones de varios proveedores diferentes. Ahorre tiempo y esfuerzo utilizando nuestra red para trabajar para usted.

Aplicaciones para robots colaborativos

Ha aprendido que los robots colaborativos se encuentran comúnmente en varias industrias diferentes. ¿Qué tipo de aplicaciones tienen los cobots? Estas aplicaciones incluyen:

• Elija y coloque tareas
• Montaje y desmontaje
• Manejo de materiales
• Soldadura
• Soldadura de PCB
• Inspección
• Dispensación
• Cuidado de máquinas

Notará que se trata de una amplia gama de aplicaciones. Ésta es una de las ventajas de los robots colaborativos. Son una pieza de tecnología versátil. Se pueden implementar y volver a implementar para realizar muchas tareas diferentes en una sola instalación.

Los robots colaborativos tienen puntos fuertes que los convierten en una buena opción para muchas aplicaciones. Por un lado, tienen sistemas internos que los hacen apropiados para trabajar con personas. Además, comparten el diseño de seis ejes con el robot industrial de seis ejes. Esto les da un buen equilibrio entre velocidad, rango de movimiento y capacidad de carga útil. La libertad de movimiento del diseño de seis ejes aporta ventajas específicas. Su excelente rango de movimiento no le impedirá realizar aplicaciones específicas. También se pueden enseñar. Esto significa que un operador puede guiar manualmente al robot a través de su tarea para enseñarle. A partir de este punto, el robot puede realizar esta tarea repetidamente. Si la tarea cambia, se puede volver a enseñar y desplegar.

Por supuesto, los cobots no son adecuados para todas las aplicaciones. El factor principal para esto son las mismas características que les permiten trabajar con personas que también limitan su capacidad para realizar algunas tareas. Por ejemplo, considere una tarea que requiera alta velocidad y gran capacidad de carga útil. Esta podría ser una aplicación de ensamblaje automotriz de gran volumen. El cobot no sería la opción óptima aquí. Esto se debe a que su menor capacidad de carga útil limitará su capacidad para maniobrar la carga. Esto hará que el robot falle durante el funcionamiento. Las fallas causarán interrupciones en el flujo de trabajo y detendrán la línea. Además, es posible que la velocidad necesaria para maximizar el rendimiento no se pueda lograr con un cobot. Sus velocidades más bajas podrían dejar sin realizar mayores ganancias de eficiencia. En este caso, un robot industrial tradicional de seis ejes sería la mejor opción. Entonces, ¿cuándo debería buscar automatizar con un robot colaborativo?

Cuándo (y no) automatizar con robots colaborativos

Como ha aprendido, los cobots tienen muchas aplicaciones y ventajas. ¿Cómo saber si su aplicación es adecuada para la automatización con un cobot? Los buenos candidatos a proyectos para cobots incluyen algunas de las siguientes características:

• Los técnicos tienen poca experiencia con robots
• El control de calidad es clave
• La tarea puede cambiar en el futuro
• La tarea requiere la colaboración de trabajadores humanos
• La tarea no es de alta velocidad y no requiere mucha fuerza

Los técnicos tienen poca experiencia con robots

Los robots son equipos complejos. Como tales, requieren técnicos experimentados para operarlos y mantenerlos. Una gran parte de esta experiencia se encuentra en la reprogramación. Los cobots tienen la capacidad de ser controlados de forma sencilla e intuitiva. Su interfaz de programación es mucho más atractiva para el profano. Esto significa que los operadores y técnicos menos experimentados pueden operar y reprogramar este equipo. Aunque las tareas de nivel de entrada son fáciles y accesibles para las personas con menos experiencia, estas tecnologías pueden incrementarse hasta la complejidad y eficiencia de sus primos robots industriales. Es por eso que su equipo debe buscar expertos de los que aprender. Luego, desarrollarán sus habilidades de programación y desplegarán células robóticas más completas.

El control de calidad es clave

Como muchos otros tipos de robots, los cobots son repetibles y precisos. Este es especialmente el caso en comparación con sus homólogos humanos. Debido a esto, las aplicaciones de alta precisión pueden ser buenas candidatas para la automatización de cobots. Los errores de control de calidad dan lugar a productos que no funcionan o que son inaceptables. Esto a menudo significa procesos de producción menos eficientes. Se trata de una pérdida de ingresos para su negocio. La robótica en general ayuda a reducir estos problemas. Lo logran debido a su naturaleza precisa y programable. Los cobots se implementan comúnmente en estas aplicaciones.

La tarea podría cambiar en el futuro

Los cobots tienen la capacidad única de "enseñar" tareas fácilmente. Los técnicos sin experiencia a menudo encuentran útil la herramienta de enseñanza manual al comenzar. Sin embargo, el verdadero valor de la reutilización de cobot radica en la interfaz de programación. Su programación gráfica hace que sea fácil de entender para esos robots nuevos y no capacitados. Esto significa que si una tarea cambia ligeramente, el programa cobot se puede cambiar rápida y fácilmente. Esto reduce en gran medida la frecuencia a la que llama a un integrador para la reprogramación. Esta reducción de costos genera más ingresos en su bolsillo y un retorno de la inversión más rápido.

¿Aún no estás seguro de si tu tarea requiere un cobot? La red de asesores HowToRobot lo conecta con expertos de la industria que pueden examinar su aplicación y ayudarlo a determinar la solución adecuada para usted.

La tarea requiere la colaboración de trabajadores humanos

La característica que define a los robots colaborativos es su capacidad para trabajar con personas. Ciertas tareas se pueden optimizar al incluir cierta automatización con el trabajo humano. Los robots son buenos para manejar tareas simples y mundanas. Las personas sobresalen en tareas que incluyen características como la toma de decisiones complejas. Combinar los dos para trabajar juntos aprovecha las fortalezas de ambos. Su desempeño de esta manera excede lo que cualquiera podría hacer por sí solo. Esta optimización maximiza su potencial de producción. Esta mayor eficiencia proporciona mayores ingresos y retorno de la inversión.

La tarea no es de alta velocidad y no requiere mucha fuerza

Las principales limitaciones de los robots colaborativos se encuentran en las especificaciones de fuerza y ​​velocidad. Esto es por diseño debido a su enfoque centrado en el ser humano. Las tareas que requieren mecánicas de alta velocidad no son buenas candidatas para robots colaborativos. Esto incluye tareas como recoger y colocar o ensamblar un gran volumen. La implementación de un cobot en estas aplicaciones puede dejar ganancias de eficiencia no realizadas sobre la mesa. Además, las limitaciones de la carga útil dificultarán la capacidad de los cobots para realizar todas las tareas. Es posible que un cobot no pueda realizar tareas pesadas, como aplicaciones de manipulación de materiales de gran tamaño. Los robots industriales tradicionales serían una mejor opción para estas aplicaciones.

Las aplicaciones de Cobot están típicamente dentro de la capacidad de fuerza y ​​velocidad de los humanos. Sin embargo, los cobots brindan un mayor tiempo de actividad que los humanos. Los robots no requieren descansos, cambios de turno ni días de enfermedad. También aportan mayor consistencia. Esto se debe a que no sufren fatiga ni lesiones debido al movimiento de cargas a gran velocidad. Esto proporciona una mayor eficiencia y potencial de rendimiento que los operadores humanos por sí solos.

El trato real con los cobots

Los cobots están cambiando la industria de la robótica y es posible que todavía se los malinterprete. Sus limitaciones de rendimiento y su precio más alto pueden crear dudas sobre su uso en el mercado. A partir de su creciente presencia en los últimos años, entendimos que la “facilidad de uso” es el principal motor de crecimiento y mayor accesibilidad de las pymes. Han abierto un nuevo mercado para la robótica, el que no tiene los recursos para una automatización compleja. Aunque la colaboración “real” entre humanos y robots es poco común a día de hoy, los cobots han abierto el mundo a nuevas posibilidades; más fácil de aprender y usar robots y futura verdadera colaboración humano-robot. Dicho esto, el futuro aún debe escribirse.

Consideraciones de costos

El costo del equipo es siempre un factor importante en el cálculo del ROI. Es posible que se sorprenda al saber que los robots colaborativos suelen ser más caros que un brazo robótico industrial comparable. Sin embargo, los robots industriales conllevan costes secundarios más elevados. A menudo, estos son innecesarios para las aplicaciones colaborativas. Por ejemplo, los robots industriales siempre requerirán equipo de seguridad adicional. Este equipo de seguridad incluye cosas como:

• Cortinas de luz
• Escáneres de seguridad
• Cercado
• Escudos
• Botones de parada de emergencia

Además, el tipo industrial no colaborativo es más difícil de integrar. Esto se debe en gran parte a su entorno de programación más complejo. Estos robots requerirán técnicos y programadores experimentados para instalarlos y configurarlos. Los costos de mantenimiento también son más altos para los robots industriales. Los robots industriales suelen ser más caros después de la integración en comparación con los robots colaborativos. Este es el caso incluso si el cobot por sí solo es inicialmente más caro. Un costo razonable para un cobot promedio en una aplicación estándar será de alrededor de $ 35k - $ 60.

Ha aprendido algunos de los muchos usos de los robots colaborativos en la industria. ¿Cómo saber si esta inversión es adecuada para usted? ¿Qué beneficios podría obtener? La Calculadora de Inversiones de HowToRobot le permite estimar ahorros e identificar áreas de mejora en sus instalaciones, analizar costos y calcular su ROI.