Robots Cartesianos, de Seis Ejes y SCARA: Diferencias clave y aplicaciones

Los robots cartesianos, de seis ejes y SCARA pertenecen a los variados tipos de robots industriales. Las industrias manufactureras están recurriendo al uso de robots industriales en su producción, y los tres tipos de robots están altamente involucrados. Cada uno ha sido diseñado de una manera única que le permite realizar una tarea particular que el otro probablemente no pueda hacer.

Los tiempos de producción son ahora más rápidos ya que los robots pueden trabajar sin parar durante horas sin necesidad de tomar ni un solo descanso. Añada su velocidad y precisión a la mezcla, y está mirando un futuro donde la mano de obra humana en plantas de manufactura ya no será necesaria.

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¿Qué son los Robots Cartesianos, de Seis Ejes y SCARA?

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A primera vista, estos robots pueden parecer iguales a un ojo no entrenado, pero van más allá. La mayoría puede tener la misma forma que los otros, pero su diseño y las funciones que manejan son completamente diferentes.

Antes de diseccionar las cosas que diferencian a los tres robots, es importante que sepamos qué es cada uno de ellos en primer lugar.

Robots Cartesianos

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Los robots cartesianos a veces se llaman Robots Pórtico, y son el tipo que funciona desde una cuadrícula aérea y usa actuadores lineales y motores para posicionar herramientas. Tiene un envolvente de trabajo de forma rectangular cuyo tamaño depende del tamaño de la cuadrícula. Los robots cartesianos tienen un movimiento tridimensional; su rigidez los hace muy precisos cuando están en operación. Se usan ampliamente como robots de manejo de materiales y pintura de máquinas.

Robot de Seis Ejes

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Un robot de seis ejes es el tipo que está montado en un pedestal permitiendo que su brazo robótico tenga más movimiento en todas direcciones y el mejor control que los otros dos robots. Como su nombre indica, un robot de 6 ejes tiene seis ejes que se mueven de manera tridimensional además de permitirle posicionarse de cualquier manera que quiera. Su alta flexibilidad los hace el brazo robótico de fábrica ideal para trabajos de soldadura, como paletizador robótico y como robot de atención de máquinas.

Robot SCARA

Un robot SCARA está entre los mejores robots industriales. Tiene un envolvente de trabajo circular y está montado en un pedestal, haciendo uso de un brazo robótico de cuatro ejes que se mueve a lo largo de un plano tridimensional. Al final del plano, tienen algo llamado un eje theta que les da mayor flexibilidad, una característica que los hace buenos robots paletizadores, carga y descarga de máquinas, y robot de ensamblaje de piezas pequeñas.

Diferencias entre Robots Cartesianos, de Seis Ejes y SCARA

Entonces, ¿cómo difieren exactamente los robots cartesianos, de seis ejes y SCARA entre sí? Para distinguirlos mejor, usaremos los siguientes parámetros.

Capacidad de Carga

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La carga útil máxima para cada robot varía dependiendo del tamaño del robot y la tarea para la que ha sido diseñado. Como regla para la mayoría de los brazos robóticos, la capacidad de carga de un robot debe exceder el peso total de la carga útil. Basado en esto, los robots cartesianos están mejor situados para lidiar con cargas útiles más pesadas en comparación con los otros dos. Para robots SCARA y de seis ejes, están limitados porque soportan cargas en sus brazos robóticos extendidos.

Para un robot cartesiano, la automatización de recoger y colocar de cargas pesadas es fácil porque sus cojinetes y marcos de soporte pueden sostener todo el rango de movimiento. Para ilustrar mejor el punto, imagine una carga de 110 libras. El peso está bien dentro del rango de carga útil de los tres robots; sin embargo, 110 libras está en el límite superior de la capacidad del SCARA; por lo tanto, necesitará más controles y partes extra para manejar el torque resultante.

Pero con un robot cartesiano, el sistema de soporte le permite manejar la misma carga sin esfuerzo sin necesidad de ayuda adicional o componentes, lo que lo convierte en el robot industrial pick and place ideal.

Orientación

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La orientación es otra área que diferencia a los robots entre sí. Cuando se trata de orientación, hay dos cosas principales que destacan.

• Cómo se mueven las partes del robot.
• Cómo se monta el robot.

El objetivo aquí es alinear la huella del robot con su área de trabajo. Por ejemplo, si un robot de seis ejes o un robot SCARA está causando una obstrucción masiva durante el trabajo, entonces usar tales robots no es ideal en esa situación. Sin embargo, si el movimiento requiere el menor número de ejes, entonces un robot cartesiano sería una mejor apuesta ya que puede montarse en el techo, dejando suficiente espacio abajo para otras cosas.

Al mismo tiempo, si la tarea en cuestión implica manejo complejo o es un trabajo que necesita más ejes, entonces un robot SCARA que puede ocupar la menor cantidad de espacio pero aún usar el mayor número de ejes sería la mejor opción. La orientación depende en gran medida del espacio y la naturaleza de la tarea en cuestión.

Velocidad y Desplazamiento

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Un brazo robótico de alta velocidad es un factor importante cuando se trata de diferenciar robots industriales. Hay algunas tareas que requieren altas velocidades y otras que requieren que la precisión tenga prioridad. La velocidad de un robot no se limita solo a su manejo de materiales; también se basa en la distancia que recorre alrededor del espacio proporcionado.

Los robots cartesianos pueden acelerar a unos 5 m/seg, a veces incluso más, si son más pequeños y ágiles. Los robots SCARA y de seis ejes son mucho más lentos en comparación. Otra característica que hace a los robots cartesianos superiores en este sentido es el hecho de que pueden modificarse para cubrir más distancia a velocidades más rápidas si se combinan con el actuador de tornillo de bolas o un motor lineal adecuado.

Los robots cartesianos están anclados a un rail aéreo flexible, que puede extenderse a grandes distancias, lo que los hace buenos tipos de robots industriales. Los robots SCARA y de seis ejes, por otro lado, están fijos en pedestales que rara vez se mueven.

Precisión Posicional

En cuanto a la precisión, los robots SCARA y de seis ejes son un poco más precisos que sus contrapartes cartesianas. Para que un robot cartesiano alcance el mismo nivel de precisión, necesitarán ser equipados con componentes y partes adicionales que mejoren esa característica. Dichas partes incluyen actuadores de tornillo de bolas y mesas de carril de bolas de precisión mecanizada.

Al mismo tiempo, hay instancias donde los robots SCARA y de seis ejes no pueden mantener su precisión debido a la deflexión del brazo robótico. En instancias como estas, los brazos robóticos cartesianos con cojinetes lineales de alta precisión que minimizan la deflexión y permiten que el efector final se posicione con mayor precisión son una mejor opción. En última instancia, las velocidades de cada uno de estos robots dependen de la tarea que están manejando.

El Entorno

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El entorno de trabajo y los peligros presentes son otros dos factores que pueden usarse para distinguir a estos tres robots entre sí. Para los robots SCARA y de 6 ejes, sus pedestales son compactos, lo que les permite ocupar la menor cantidad de espacio; sin embargo, esta naturaleza fija puede volverlos obsoletos en un entorno donde el marco de soporte del robot puede instalarse en el techo como en el caso de un robot cartesiano.

El polvo y la suciedad también afectan el tipo de robot que la gente elige. Los robots SCARA y de seis ejes son más propensos a ser afectados por el polvo que los robots cartesianos, que usan más movimientos. Los robots pueden cubrirse para minimizar la corrosión del polvo y la suciedad en sus partes móviles, pero estos en última instancia obstaculizarán el movimiento eficiente.

Principales Fabricantes de Robots Industriales

Después de ver las diferencias que distinguen a SCARA, un brazo robótico de seis ejes y robots cartesianos, también es vital conocer a los fabricantes detrás de sus creaciones. Los siguientes son algunos de los principales fabricantes de brazos robóticos industriales en el mundo.

EPSON

Fuente: Epson

EPSON es un fabricante de robots que ha estado en el negocio por más de 35 años. Son más conocidos por los robots de seis ejes de primera gama equipados con la tecnología robótica más avanzada además de su capacidad para manejar grandes cargas útiles. Sus robots de seis ejes tienen una carga útil de unas 10 libras y un alcance del brazo robótico de entre 450 mm a 1,480 mm. El software EPSON RC+ que se usa en todos sus robots tiene características de Visión y Guía de Fuerza para mejores funcionalidades.

EVS

EVS es un líder mundial cuando se trata de la creación de robots industriales. Como fabricante líder de robots SCARA, entre sus productos destacados, sus modelos SCARA están entre los más avanzados en la industria. Su catálogo presenta dos robots SCARA avanzados, uno más pequeño con una carga útil de 5 libras y un alcance de brazo de 400 mm, y uno mucho más grande con una carga útil de 8 libras y un alcance de brazo de 600 mm.

La mayoría de los brazos robóticos EVS están en alta demanda en todo el mundo y son ampliamente utilizados en las industrias automotriz y aeroespacial debido a sus altas velocidades, tecnologías avanzadas y diseños ingeniosos.

Yamaha Motor Corporation

Fuente: yamaha-motor.com

Yamaha Motor Corporation es el fabricante líder mundial de robots cartesianos. Conocida principalmente por sus supermotocicletas que se usan en muchas carreras internacionales, Yamaha Corporation también es un fabricante y proveedor destacado de robots industriales con un enfoque particular en los cartesianos. Su catálogo presenta robots cartesianos de todos los tipos. La empresa también fabrica robots SCARA y de un solo eje.

Conclusión

A medida que las ruedas de la tecnología continúan girando, versiones más refinadas de robots industriales continúan siendo lanzadas cada año. Con cada nuevo modelo, las debilidades que afligieron a las versiones anteriores se vuelven más pequeñas. Es solo cuestión de tiempo antes de que cada aspecto de la vida humana dependa completamente de los robots industriales. Si eso será bueno o malo aún está por determinarse.