¿Qué es un Brazo Robótico?
Un brazo robótico es un tipo de robot industrial que tiene una estructura que se asemeja al movimiento de una mano humana.
El robot está compuesto principalmente por una sección manipuladora que consta de seis ejes de rotación y eslabones, una sección de mano que se utiliza para agarrar y manipular objetos, y una sección de controlador que supervisa y controla las acciones del robot.
Cuando se implementa un brazo robótico, es importante tener en cuenta la seguridad de los trabajadores. Por lo general, se requiere la instalación de una valla de seguridad para proteger a los operadores de posibles riesgos y accidentes. Sin embargo, existen robots conocidos como “robots cooperativos” que pueden trabajar de manera segura junto con los humanos sin la necesidad de una valla de seguridad. Para lograr esto, se debe realizar una evaluación de riesgos y garantizar que el robot funcione con un nivel de riesgo adecuado para mantener un ambiente de trabajo seguro para todos los involucrados.
Usos de los Brazos Robóticos
Los brazos robóticos se clasifican en dos categorías: enlace serie y enlace paralelo, según el método de conexión de sus eslabones. Los robots de conexión en serie tienen conexiones lineales, mientras que los de conexión en paralelo tienen conexiones paralelas.
Los robots de enlace serie se caracterizan por su amplio rango de movimientos y su capacidad para acercarse y trabajar desde diferentes ángulos, similar a una mano humana. Los robots serial link se utilizan en las siguientes aplicaciones, aprovechando su alto grado de libertad de movimiento.
1. Soldadura
Se trata del proceso de unión de carrocerías de automóviles y otros componentes mediante la fusión del metal de los mismos. La soldadura puede ser realizada por robots para garantizar una soldadura precisa con pocas variaciones, lo que se espera que mejore la calidad.
2. Ensamblaje
Este trabajo consiste en ensamblar piezas que se han agarrado a otras, apretar tornillos, etc. Los robots articulados verticalmente también pueden encargarse de tareas realizadas por manos humanas y reproducir con precisión el trabajo de artesanos expertos.
3. Pintar
Se trata de una tarea en la que se utiliza una pistola pulverizadora fijada al extremo de un robot articulado verticalmente para aplicar color a la carrocería de un coche u otro objeto.
Los robots de eslabones paralelos son robots con eslabones paralelos que salen de la base, con la pata del robot unida al extremo del eslabón. Los robots de eslabones paralelos se caracterizan por su rapidez de movimiento y se utilizan para las siguientes aplicaciones.
1. Embalaje de Cajas
Envasado de alimentos (por ejemplo, dulces envueltos individualmente) desde una cinta transportadora a bandejas de plástico.
2. Inspección
Trabajo en el que se utiliza una cámara suspendida del techo para juzgar si las piezas están bien o mal en términos de calidad y determinar si deben pasar al siguiente proceso o no.
Principio de los Brazos Robóticos
Un robot industrial consta de tres elementos: un manipulador que realiza la operación, un controlador de robot que mueve y controla el manipulador y una consola de enseñanza que enseña al manipulador la operación.
Los manipuladores de eslabones en serie constan de eslabones y ejes giratorios. Hay seis ejes giratorios, cada uno de ellos accionado normalmente por un servomotor de CA. Cada uno de estos seis ejes realiza los siguientes movimientos
1. Giro: todo el cuerpo gira
2. Brazo inferior: mueve el cuerpo hacia delante y hacia atrás moviendo el brazo inferior
3. Brazo: mueve el brazo hacia arriba y hacia abajo
4. Giro de muñeca: gira los brazos
5. Giro de muñeca: dobla la muñeca
6. Rotación de la muñeca: gira la muñeca
Más Información sobre los Brazos Robóticos
1. Programación de los Brazos Robóticos
Cuando el robot realiza un movimiento, el controlador del robot recibe las coordenadas de posición (X, Y, Z) de la pata del manipulador y las coordenadas de rotación (Rx, Ry, Rz) de la pata. Los motores de cada eje se mueven para coincidir con la posición de la pata y el ángulo de rotación, permitiendo al robot realizar el movimiento deseado.
Enseñar la posición al robot con una consola de programación
Los teaching pendants son dispositivos de entrada que pueden almacenar (enseñar) posiciones al robot. El robot puede moverse directamente mediante un teclado o una pantalla táctil, y su postura puede ser enseñada y reproducida por el robot.
Las consolas de aprendizaje convencionales para robots industriales requieren familiarizarse con su funcionamiento. En los últimos años, se han desarrollado algunos robots con una técnica conocida como enseñanza directa, que permite enseñar fácilmente incluso a los principiantes.
Programación de las coordenadas en un ordenador personal
Este método consiste en programar el robot en un ordenador personal y especificar sus coordenadas.
Hasta ahora, la programación de tipo codificación, como el lenguaje C, ha sido la corriente dominante, pero la codificación requiere conocimientos de programación en sí, y depurar el programa lleva mucho tiempo.
En los últimos años, cada vez más fabricantes de robots ofrecen herramientas de programación de tipo simulador. Se trata de herramientas de programación que proyectan un modelo de robot en un PC y permiten al usuario manipular el robot en el PC para enseñar las coordenadas. La característica de esta herramienta es que los movimientos del robot se pueden entender visualmente y se pueden enseñar los movimientos del robot sin necesidad de dominar la codificación.
Reconocimiento de coordenadas mediante reconocimiento de imágenes
Se utiliza una cámara para tomar imágenes desde arriba, determinar hacia dónde debe moverse el robot a continuación y calcular automáticamente las coordenadas. Este método se utiliza en la preparación de pedidos a granel. La preparación de pedidos a granel es un proceso en el que las piezas se apilan aleatoriamente en cajas, se cogen y se colocan en una cinta transportadora o se empaquetan en cajas para el siguiente proceso.
El reconocimiento de imágenes es útil para tareas en las que el robot tiene que moverse a coordenadas diferentes cada vez, pero es importante tener en cuenta que es caro construir un sistema.
2. Papel de los Brazos Robóticos Industriales
Los brazos robóticos industriales son cada vez más populares en diversas industrias, como fábricas, plantas de producción y centros de distribución. La ventaja de introducir un brazo robótico es que puede trabajar en lugar de personas, incluso de noche y en días festivos, sin tomarse un descanso. Para estos usuarios, se espera que el brazo robótico contribuya a ahorrar mano de obra y a solucionar la escasez de personal y a mejorar la productividad.
Se dice que muchos de los errores que se producen en la producción son errores humanos, y el trabajo humano puede provocar variaciones en la calidad y reducir la eficiencia. La introducción de brazos robóticos industriales puede ayudar a controlar los errores humanos y mantener una calidad constante del trabajo y los productos. Además, como se conservan los datos del historial de producción, es posible analizarlos para mejorar la calidad y obtener información rápida en respuesta a las reclamaciones.
Además, los robots pueden asumir tareas como la manipulación de materiales peligrosos, el trabajo en lugares elevados, el transporte de objetos pesados y tareas que requieran precisión, en las que exista riesgo de lesiones o posibilidad de accidentes, garantizando así la seguridad de los trabajadores y mejorando el entorno laboral.