Integración de cobots en la fabricación

Los cobots ayudan a los fabricantes a enfrentar desafíos como la escasez de mano de obra y los aumentos de costos. La implementación de cobots en la fabricación aprovecha las habilidades de las personas en la fábrica para que puedan hacer más. Sin embargo, los cobots siguen siendo una tecnología relativamente nueva, así que aquí hay una introducción a las máquinas y los beneficios de usarlas.

Descripción general del cobot

"Cobot" es la abreviatura de "robot colaborativo". Estos son brazos de cinco e incluso seis ejes como los robots industriales con los que la mayoría de la gente está familiarizada, pero tienen una diferencia significativa:un cobot puede trabajar de manera segura junto con trabajadores humanos.

Los robots tradicionales son máquinas potentes y de rápido movimiento. Además, a diferencia de los movimientos de una máquina herramienta, no siempre es obvio hacia dónde se moverá el brazo. Estas características hacen que sea peligroso estar cerca de los robots, por lo que necesitan jaulas y dispositivos de seguridad elaborados.

Un cobot tiene tecnología que elimina el riesgo para los humanos. En la mayoría de los casos, esto se hace limitando la potencia y la fuerza que el robot puede usar mientras se mueve. También puede tener sensores para detectar cuando ha tocado una obstrucción. Algunos incluso usan cámaras y otros sensores para detectar la proximidad de trabajadores humanos.

El papel de los cobots en la fabricación

Los cobots son ideales para trabajos de manipulación, montaje, dispensación e inspección de materiales. Pueden abrir y cerrar resguardos y cargar y descargar máquinas. Pueden levantar y colocar piezas o elementos pequeños, pueden aplicar selladores o adhesivos y pueden transportar cámaras u otros sensores.

La seguridad de un cobot está relacionada con la tarea para la que se utiliza, especialmente si lleva una herramienta. Si bien el cobot no lastimará a alguien que se acerque demasiado, aún es posible que algo como la hoja de un cuchillo o una rueda abrasiva cause una lesión. Por esta razón, cada aplicación de cobot debe someterse a una evaluación de riesgos.

Eliminar la necesidad de protección de seguridad significa que un cobot se puede implementar más rápido y con menos gastos que un robot tradicional. Esto significa que se pueden usar para tiradas de producción relativamente cortas, luego trasladarse a otra parte de la fábrica y asignarles una tarea diferente.

Tipos de Cobot

La norma de seguridad ISO 10218 para robots industriales define cuatro tipos, que se distinguen por cómo logran un funcionamiento seguro. Estos son:

• Parada supervisada de seguridad:donde los sensores detectan que un humano se acerca demasiado
• Velocidad y separación:use cámaras para medir la proximidad humana y ralentizar o detener el robot según corresponda
• Limitación de potencia y fuerza:máquinas de menor potencia con detectores de colisión y respuestas rápidas
• Guiado a mano:donde el brazo es dirigido directamente por un ser humano

Los dos primeros tipos de esta lista son generalmente máquinas grandes y potentes del tipo de robot tradicional. Esto hace que su compra e implementación sean costosas, aunque no necesitan protecciones.

Las máquinas con limitación de potencia y fuerza son las que más a menudo se consideran cobots. Estas son menos rígidas que las máquinas tradicionales y tienen una carga útil máxima más baja. Su repetibilidad posicional suele ser un poco más baja también. Los robots Techman ejemplifican este enfoque de colaboración.

Los cobots guiados a mano son útiles para soportar el peso de una herramienta pesada y para eliminar las sacudidas del operador. Reducirán la fatiga y el riesgo de lesiones mientras mejoran la calidad. Lo que no harán es liberar al trabajador para tareas adicionales.

Programación de cobots

Al seleccionar un robot, considere cómo se programarán las trayectorias de movimiento. Una ventaja importante de los cobots con limitación de potencia y fuerza es su facilidad de programación. Esto implica mover físicamente el brazo a donde debe estar y almacenar cada posición. Los robots Techman complementan esto con una representación gráfica de diagrama de flujo de los puntos guardados, junto con los retrasos programados necesarios.

Con este enfoque, no se necesitan habilidades especializadas, mientras que el diagrama de flujo facilita la edición del programa si es necesario. Además, el programa se prueba fácilmente a toda velocidad. Por el contrario, los robots tradicionales necesitan un programador experto y la prueba debe realizarse a baja velocidad y con mucho cuidado.

Impactos y beneficios de los cobots

Cualquier secuencia de movimientos repetitivos realizados en distancias cortas puede ser una buena aplicación. El cuidado de máquinas y la carga y descarga son buenos ejemplos.

Asignar tareas como estas a un cobot libera a un trabajador humano para otras tareas más complejas. Esto podría incluir la inspección, el mantenimiento de otras máquinas o procesos, o el análisis del rendimiento y la identificación de oportunidades de mejora. Los usuarios de Cobot reportan muchos beneficios de sus máquinas, que incluyen:

• Mayor productividad laboral
• Mayor utilización de la máquina
• Tasas de producción más altas
• Calidad mejorada
• Corto retorno de la inversión/buen retorno de la inversión
• No se necesita un programador experto
• Menor fatiga del operador
• Mayor satisfacción laboral del operador

Identificación de posibles aplicaciones de cobot

Si desea explorar el potencial de los cobots en su operación de fabricación, JHFoster puede ayudarlo. Contáctenos para concertar una consulta con uno de nuestros especialistas en aplicaciones de robótica.

Los robots colaborativos son un compañero de trabajo ideal y pueden trabajar con la máxima eficiencia. Para saber cuán rentable podría ser esta solución, calcule su ROI.