De fábricas a laboratorios: El poder versátil de los robots industriales

Cuando piensa en robots industriales, lo primero que probablemente viene a la mente es un robot de soldadura en una línea de ensamblaje de automóviles, pero los robots industriales de alto rendimiento están diseñados de forma única para mucho más. Desde la industria aeroespacial al laboratorio clínico, y todo lo que hay entre medio, la automatización robótica puede llevar procesos de producción de fábrica, automatización dirigida a tareas y otras aplicaciones al siguiente nivel. Aquí hay solo algunos usos interesantes e impresionantes que pueden inspirarle a implementar automatización robótica en el futuro próximo.

Ablación láser

Aplicación/Industria
Automoción, Aeroespacial

Modelo de robot
Típicamente, un robot de brazo largo con carga menor (ej. Yaskawa AR3120). Uno o más robots pueden usarse, dependiendo del tamaño de la pieza y tiempo de ciclo deseado.

Descripción
En aplicaciones donde una superficie tiene un recubrimiento (como pintura, grasa, esmalte, etc.) que necesita eliminarse, se suelen usar químicos. Desafortunadamente, esto crea mucho desperdicio, que usualmente se considera material peligroso. El impacto ambiental subsiguiente, y por tanto la regulación, dificulta el uso de disolventes químicos para este proceso. Además, el número de horas de mano de obra manual necesarias para limpiar o raspar el recubrimiento y dejar un sustrato limpio es consumidor de tiempo.

Entra la ablación láser, que quema esta capa de recubrimiento para dejar un sustrato limpio y puro. Un filtro u otro dispositivo de contención recoge entonces fácilmente el recubrimiento carbonizado. Como los procesos térmicos láser requieren una celda de trabajo hermética a la luz, se requiere un robot para seguridad adecuada. El robot también puede programarse para seguir la curvatura de superficie complicada, en lugar del uso de otra automatización dura.

Impresión por inyección de tinta en superficies complejas

Aplicación/Industria
Aeroespacial, potencial para otras

Modelo de robot
Brazo largo para aeroespacial, más pequeño según escala.

Descripción
En el pasado, al aplicar gráficos a una aeronave u otra superficie grande ha sido difícil crear detalle con precisión al trabajar con superficies curvas y complejas. Sin embargo, un proyecto de 2017 del Southwest Research Institute (SwRI) ha hecho esta tarea complicada una realidad, utilizando un cabezal de impresión por inyección de tinta especializado acoplado al brazo de un robot. Este proceso intrincado usa impresión digital para rendimiento superior y reemplaza la tarea tradicional intensiva en mano de obra de pintar gráficos o aplicar calcomanías en orientaciones variadas sobre grandes áreas. Como la ablación láser, el robot está diseñado para maniobrar fácilmente, acomodando expertamente cambios en ángulos de superficie muy bien y manteniendo repetibilidad y calidad de impresión consistentes.

Desde la creación de esta tecnología, empresas como el fabricante robótico holandés XYREC, en cooperación con SwRI, Airbus y Marabu, han demostrado con éxito esta aplicación revolucionaria en aeronaves, afirmando reducir el tiempo en la tienda de pintura de 16 a 5 días. Potencialmente compatible con cualquier sustrato de superficie, esta tecnología también podría usarse para aplicar gráficos únicos o personalizados a superficies más pequeñas, como textiles y vallas publicitarias, o incluso gráficos complejos a áreas de superficie más amplias.

Fabricación aditiva

Aplicación/Industria
Prototipado, Piezas personalizadas

Modelo de robot
Varía —usualmente un robot de 6 ejes altamente repetible con seis grados de libertad (ej. Yaskawa AR1440).

Descripción
Gracias a la adopción de tecnología de control de movimiento, robótica y conversión de energía, la impresión 3D ha alcanzado un nivel de fineza y precisión en años recientes que es suficiente para crear piezas utilizables sin ningún (o mucho) acabado. Ideal para acoplar utillaje único que permite una impresora 3D de área amplia, el uso de robots industriales en fabricación aditiva está ayudando a crear una mezcla diversa de productos, incluyendo utillajes de máquina.

Antes limitada a plásticos, la tecnología actual puede acomodar sustancias como cerámicas, compuestos, metales, materiales híbridos y más. Recientemente, avances en software de laminado dentro de software de programación robótica offline han hecho posible imprimir piezas metálicas usando técnicas de metal de aporte como MIG, TIG, o soldadura láser. Estas piezas pueden usarse directamente o mecanizarse según necesidad, ahorrando mucho desperdicio de otras técnicas de fresado o mecanizado en un bloque de metal.

Fresado de alta precisión

Aplicación/Industria
Mecanizado, Componentes personalizados

Modelo de robot
Robot de manipulación versátil y potente con carga media. (ej. robots serie GP de Yaskawa).

Descripción
Tradicionalmente una tarea manual ardua, el fresado es el proceso de rectificar o cortar material sobrante de un molde para formar una estructura específica. En un esfuerzo por aumentar seguridad del trabajador, acelerar tasas de producción, mejorar calidad de producto y adherirse mejor a estándares industriales, empresas en diversas industrias están implementando sistemas de fresado automatizados, con robots fáciles de programar equipados con utillaje flexible. Esto a menudo se usa junto con impresión 3D para acabado de piezas.

Ensamblaje de palés

Aplicación/Industria
Producción de palés

Modelo de robot
Robot de paletizado de 6 ejes, con carga de 50 kg a 800 kg.

Descripción
Difícil y peligroso, el trabajo de construir palés manualmente es duro. Esto, combinado con la tendencia creciente hacia palés personalizados más fuertes, ha llevado a fabricantes competitivos a implementar sistemas robóticos de ensamblaje de palés que proporcionan la flexibilidad y consistencia necesarias para construir palés personalizados, de listones y de bloque desde el mismo sistema. Asimismo, liberar a los trabajadores del trabajo aburrido, sucio y peligroso de producción de palés permite a los tomadores de decisiones reasignar trabajadores cualificados a trabajos de mayor valor dentro de la empresa, maximizando retorno de inversión.

Procesamiento de carne

Aplicación/Industria
Empaquetado de carne, Producción avícola, etc.

Modelo de robot
Robot de manipulación rápido y potente con carga media.

Descripción
Aunque más seguros y sanos que en el pasado, las plantas de empaquetado de carne y producción avícola aún presentan peligros distintos que pueden impactar la salud física de trabajadores manuales. Para reducir error humano y proteger empleados, empresas de procesamiento de carne y aves buscan tecnología robótica para impulsar seguridad, optimizando eficiencia en el proceso. Además, mejoras en tecnología de visión y utillaje de extremo de brazo en la última década han permitido a robots facilitar fácilmente una variedad de tareas de procesamiento de carne, optimizando producción.

Procesamiento de muestras

Aplicación/Industria
Laboratorio clínico

Modelo de robot
Varía según aplicación (ej. Yaskawa MotoMini para cargador a granel, o robot de 6 ejes de alto rendimiento con carga menor para centrifugadora).

Descripción
Desde escasez de técnicos cualificados a rigurosos requisitos de acreditación —junto con volúmenes crecientes de muestras combinados con flujos de trabajo ineficientes— los laboratorios clínicos enfrentan muchos desafíos hoy. Principal entre estos es la presión para expandir servicios de formas creativas, proporcionando un enfoque de atención basado en valor más mientras se logran ahorros de coste. En un esfuerzo por avanzar hacia el futuro del Laboratorio Clínico 2.0, laboratorios de diagnóstico clínico de alto rendimiento recurren a soluciones de automatización robótica para completar tareas de clasificación y procesamiento de muestras pre y post-analíticas.

Atado de lazos

Aplicación/Industria
Alimentos y Bebidas, Farmacéutica, Productos de Consumo, Embalaje y Logística, Embalaje Industrial

Modelo de robot
Robot de manipulación de materiales compacto y ágil con carga menor.

Descripción
El atado manual de lazos puede ser una tarea tediosa, potencialmente causando daño físico a trabajadores. Debido a la demanda creciente de empaquetado personalizado, el atado de lazos crece en popularidad. Usado primero en 2014 para Esther Price Fine Chocolates Candy Co., esta difícil aplicación de automatizar requirió el uso combinado de software de simulación 3D para programación precisa y un robot de alto rendimiento para mayor maniobrabilidad y consistencia. Asimismo, tener el utillaje de extremo de brazo adecuado y un entorno controlado para esta aplicación fue crítico para lograr la repetición coreografiada óptima.

Entretenimiento / Ensamblaje de alimentos

Aplicación/Industria
Entretenimiento, Restauración casual, Parque temático, etc.

Modelo de robot
Varía según aplicación.

Descripción
No solo los robots industriales ayudan a proporcionar consistencia para ciertas tareas en operaciones diarias, sino que también permiten a dueños de restaurantes y otros negocios proporcionar una experiencia única a clientes. Desde ser usados en atracciones de feria hasta hacer sándwiches de huevo y dispensar helado, los robots industriales crecen en uso por el mundo del entretenimiento. Cuando equipados con el utillaje de extremo de brazo adecuado y provistos de las características de seguridad correctas, los robots pueden lograr una amplia variedad de tareas fuera de lo común como coctelería y más.

Conclusión

Aunque la lista de estas aplicaciones únicas podría continuar, el hecho de que los robots industriales puedan añadir valor a negocios en casi todas las industrias es impresionante. La verdad es que ciertas aplicaciones son extremadamente inseguras para que humanos las intenten, haciendo esas tareas perfectas para automatización robótica. Otras aplicaciones que son aburridas o sucias son adecuadas para robots, ya que pueden cubrir una necesidad donde un humano puede no querer hacer el trabajo. Si puede soñarlo, lo más probable es que nuestro equipo de expertos pueda hacerlo realidad. Y, si está indeciso sobre si una tarea particular podría automatizarse, ¡lo más probable es que haya un robot para eso!