Robots de línea de montaje:una guía definitiva
Fuente:ec. europa.eu
El montaje es una parte importante de los procesos industriales. Es el penúltimo paso en el que los componentes de un producto que se han producido por separado se juntan para completarlo. Es un proceso decisivo que a menudo marca la diferencia entre los productos que pasan la prueba de calidad y las unidades rechazadas.
Dada la importancia de un montaje adecuado, es fundamental que se realice con gran precisión. Las fábricas, por otro lado, prefieren que se haga rápido para ahorrar costos y mantener una alta tasa de producción. De esta necesidad surgieron robots de montaje . Si está considerando invertir en algunos, aquí tiene una guía de todo lo que necesita saber sobre por qué y cómo se pueden aplicar. Fuente:Pixabay
Un robot de línea de montaje es una máquina programada que se utiliza para unir partes constituyentes de un producto en una. En comparación con el trabajo humano, los robots de ensamblaje son rápidos y tienen una precisión mecánica que los seres humanos pueden no ser capaces de lograr. Otros factores, como su capacidad para manejar cargas útiles más altas al ensamblar piezas grandes, también hacen que los robots de ensamblaje sean fundamentales en la fabricación.
Un robot de ensamblaje se compone de las siguientes partes:
Un brazo robótico de línea de montaje- este es un manipulador flexible que se utiliza como sustituto del brazo humano para levantar y colocar las piezas que se ensamblan. Este tipo de brazos robóticos está diseñado con diferentes capacidades de carga útil y alcance para que sean adecuados para ensamblar diferentes productos.
Efector final- un efector final es una herramienta fijada al extremo de un brazo de robot de ensamblaje para permitirle recoger las piezas que se van a ensamblar. Varían en diseño según la pieza. Los ejemplos incluyen pinzas, dispensadores de adhesivo y herramientas de succión que se utilizan para manipular vidrio.
Sensores - Los sensores guían a los robots de ensamblaje al detectar parámetros como cuánta fuerza deben aplicar al instalar una pieza o cómo deben colocarla.
Sistemas de visión- Los sistemas de visión generalmente se instalan cerca del extremo de un brazo de robot de ensamblaje. Ayudan a hacerlo más preciso, ya que permiten que el brazo del robot "vea" la pieza y dónde colocarla.
Un sistema de ensamblaje robótico comprende una serie de robots de línea de ensamblaje que trabajan en conjunto para ensamblar unidades de producto. Esto generalmente es aplicable cuando un producto tiene diferentes tamaños y formas de componentes porque requerirían ser manipulados por diferentes robots de ensamblaje. Un tipo de sistema de transportador pasa la unidad que se está ensamblando de una etapa de ensamblaje a la siguiente.
Un ejemplo de esto sería el montaje de vehículos. Partes como asientos de automóvil y parabrisas no pueden ser manejadas de manera eficiente por el mismo robot. Como tal, un conjunto de robots instalaría el asiento del vehículo, y más abajo en el sistema de ensamblaje, otro conjunto de robots de ensamblaje instalaría el parabrisas.
Si bien todos los robots de un sistema de ensamblaje están diseñados para ensamblarse, es posible que no sean necesariamente idénticos. Su carga útil y alcance pueden diferir según las piezas que manipulan. Los efectores finales con los que están equipados también se eligen para que coincidan con su tarea.
Los diferentes tipos de robots son adecuados para tipos únicos de procesos de ensamblaje. Esto se basa en cuántos grados de libertad tienen y las cargas útiles que pueden manejar. Los principales tipos de brazos robóticos utilizados como robots de montaje incluyen
Robots SCARA son flexibles en el eje XY y rígidos en el eje Z. Esto los hace ideales para procesos de ensamblaje donde pueden tomar piezas en un lado y ensamblarlas en otro a lo largo de un plano paralelo. Cubren un amplio espacio de trabajo cilíndrico y pueden manejar cargas útiles considerables. Otros méritos de usar un robot SCARA para el ensamblaje incluyen:
Alta velocidad porque sus brazos compactos compiten con menos torque
Tienen alta precisión y repetibilidad
Pueden manipular piezas pequeñas de forma eficaz
Robots Delta constan de tres brazos de robot en forma de triángulo montados en una base con cada brazo alimentado por su propio servomotor. Cuando se aplica un robot delta en una línea de montaje, se monta en el techo. Esto proporciona más estabilidad a los brazos del robot y reduce la cantidad de torque que experimentan al levantar piezas durante el ensamblaje. Como resultado, funcionan extremadamente rápido y son muy precisos, especialmente cuando están equipados con sensores.
Dada su estructura, los robots Delta solo pueden manejar cargas útiles pequeñas. Esta es quizás la razón por la que solo recientemente se han comenzado a utilizar en líneas de montaje. No obstante, son muy eficientes para ensamblar componentes pequeños como pantallas o cubiertas de teléfonos móviles, entre otras cosas.
Brazos robóticos articulados tienen múltiples articulaciones angulares que les permiten flexionarse en diferentes direcciones. Es esta alta flexibilidad la que se aprovecha cuando se utilizan para procesos de montaje complejos. Son especialmente eficaces cuando es necesario girar o maniobrar piezas durante la instalación.
Debido a las múltiples articulaciones de su estructura, los brazos robóticos articulados son un poco más lentos en comparación con otros robots. Sin embargo, lo que les falta en velocidad lo compensan al poder manejar cargas pesadas, cubrir grandes áreas de trabajo y extender la mano por encima y por debajo para instalar piezas. Igualmente, se pueden hacer aún más efectivos si se les ajusta con sistemas de visión. Fuente:Unsplash
Las líneas de ensamblaje difieren de una industria a otra en términos de las piezas que se ensamblan y otros procesos involucrados. En consecuencia, los diferentes tipos de robots de montaje se aplican de forma única en cada tipo de línea de montaje. Los siguientes son ejemplos de cómo se aplican los robots de ensamblaje.
Montaje de micropartes electrónicas- las partes internas de los dispositivos electrónicos comprenden una serie de micropartes que serían difíciles de rastrear para el ojo humano. Son incluso más difíciles de ensamblar, especialmente en configuraciones complejas como placas de circuitos. Por tanto, es más eficaz utilizar robots de montaje como SCARA y robots delta que pueden manipular piezas pequeñas con facilidad y precisión.
Montaje de automóviles - los coches están hechos de cientos de piezas que varían en tamaño. El montaje del automóvil se realiza así a través de un sistema de montaje robotizado con diferentes piezas que se instalan por etapas. Dada la cantidad de maniobras necesarias para llegar al interior de la carcasa de un automóvil para instalar piezas, los brazos robóticos articulados son los más utilizados para este tipo de montaje.
Ensamblaje adhesivo - este es un tipo de ensamblaje en el que las partes de un producto deben unirse utilizando un adhesivo de fuerza industrial. Puede ser peligroso para el personal humano inhalar esos vapores o si su piel entrara en contacto con dichos adhesivos. Por esta razón, se pueden utilizar robots de montaje como SCARA para dispensar el adhesivo, mientras que otro equipado con una pinza puede unir las piezas más abajo en la línea de montaje.
Montaje de sala blanca- Los dispositivos médicos, como caderas artificiales e instrumentos de tratamiento, deben fabricarse en entornos estériles y con alta precisión. Los brazos robóticos esterilizados y con protección de entrada para facilitar la limpieza son adecuados para este tipo de producción. Son mucho más fáciles de mantener en condiciones de esterilidad y, a diferencia de los humanos, no requieren equipo sanitario todos los días. Fuente:Pixabay
Alta velocidad: cuanto más se tarda en ensamblar una unidad de producto, mayores son los costos de producción. Además, los tiempos de producción prolongados pueden retrasar su cadena de suministro. Los robots de ensamblaje funcionan mucho más rápido que el trabajo humano y mantienen su línea de producción en funcionamiento durante todo el día.
Precisión - Las piezas mal ensambladas dan como resultado un producto de mala calidad en general. Una válvula de tubería, por ejemplo, que está muy cerca terminaría con una fuga cuando llegue al consumidor. La precisión mecánica de los robots de montaje elimina estos errores de producción.
Rentabilidad- un robot de ensamblaje ensambla los componentes del producto con mayor rapidez y precisión que unos pocos trabajadores humanos. Si bien el costo inicial de un robot puede ser alto, a largo plazo, es mucho más barato que un gasto salarial abultado y recurrente. Menos errores también reducen el desperdicio, lo que también le ahorra dinero en el frente de producción.
Estandarización de la calidad- la alta repetibilidad de los robots de ensamblaje produce productos terminados que son idénticos en diseño y calidad. Esto es importante ya que le da consistencia a sus productos en lugar de depender de la mano de obra humana, ya que cada trabajador tiene diferentes niveles de habilidades.
Seguridad mejorada - Los procesos de montaje pueden ser riesgosos para el personal de muchas formas. Levantar componentes pesados, aplicar adhesivos, clavar piezas y procesos similares pueden salir mal en cualquier momento. Al asignar estas tareas a los robots de ensamblaje, los trabajadores pueden asumir responsabilidades más seguras, más gratificantes y menos agotadoras. Fuente:Pixabay
Pérdida de empleo - cuando las tareas que inicialmente se realizaban manualmente se automatizan, algunos empleados pasan a otros puestos, pero la mayoría terminan siendo redundantes. Esta pérdida de medios de vida es la razón por la que muchas personas son reacias a la idea de que la robótica avance más de lo que ya lo ha hecho.
Problemas de seguridad- Los robots de montaje para piezas grandes, como las que se utilizan para aparatos electrónicos grandes o vehículos, requieren un amplio espacio en el suelo no solo para encajar, sino también por motivos de seguridad. A menos que sean robots colaborativos con sensores de seguridad, sería peligroso para los trabajadores trabajar en espacios reducidos con robots de montaje. Las colisiones y otros accidentes pueden ocurrir en cualquier momento si no se mantiene una distancia segura. Esto también puede obstaculizar su incorporación si su fábrica no es grande.
Altos costos de inversión -Los beneficios de los robots de montaje son innegables, pero sus costes también pueden ser bastante elevados. Dichos costos no solo incluyen los costos de compra sino también los de mantenimiento regular y las pérdidas incurridas durante tiempos de inactividad inesperados.
Se puede ganar mucho invirtiendo en robots de montaje. Sin embargo, las ganancias solo se pueden obtener si elige el robot adecuado para su configuración. Encontrar un fabricante de robots de montaje certificado que ofrece unidades duraderas de alta calidad también podría hacer que su transmisión en ensamblaje automatizado sea mucho más suave. 
Tabla de contenido
¿Qué son los robots de línea de montaje?
¿En qué consisten los sistemas de ensamblaje robóticos?
Tipos de robots de línea de montaje
robots SCARA
Delta Robots
Robots articulados
Aplicación de Robots en Ensamblaje
Ventajas de los robots de ensamblaje
Desventajas de los robots de ensamblaje
Conclusión
Robot industrial
- Robot industrial
- Robots articulados:Guía del robot industrial más familiar
- Robots cartesianos:Guía de la tecnología de robots más escalable
- Robots de ensamblaje:acelere su línea de ensamblaje mediante la automatización
- Robots SCARA:Guía del robot más versátil y buscado
- Las 12 aplicaciones y usos principales de robots industriales
- ¿Qué es una muñeca robótica? Una guía definitiva
- ¿Qué es una línea de montaje?
- Introducción a los robots colaborativos
- Robots industriales de hoy
- Los robots continúan aumentando