Tipos de robots industriales y sus aplicaciones

La automatización industrial ha transformado los métodos de producción en prácticamente todos los sectores, y los diferentes tipos de robots industriales existentes son los principales impulsores de esta transformación.

Continúe leyendo para comprender mejor el tema. Consulte:

• ¿Qué son los robots industriales?
• Tipos de robots industriales y sus aplicaciones
• ¿Cómo elegir el tipo de robot industrial ideal?
• FAQ: Preguntas frecuentes sobre los tipos de robots industriales
• Consideraciones finales

Los robots industriales son máquinas automatizadas programables diseñadas para ejecutar tareas repetitivas, precisas y de alto rendimiento dentro de procesos productivos.

Funcionan a través de sistemas mecánicos, eléctricos y de control que les permiten realizar movimientos controlados en varios ejes, imitando o superando las capacidades humanas en términos de velocidad, exactitud y resistencia.

A diferencia de la automatización rígida tradicional, los robots industriales pueden reprogramarse y adaptarse a nuevos procesos, lo que los convierte en soluciones altamente flexibles para empresas que desean escalar o diversificar su producción.

Podemos clasificar a los robots industriales en 7 tipos:

• Articulados;
• Cartesianos;
• Cilíndricos;
• Polares;
• SCARA;
• Delta;
• Colaborativos.

1. Robot Articulado

Los robots articulados son los más utilizados en la industria en la actualidad. Tienen un diseño similar al brazo humano, compuesto por ejes que se pliegan en diversas direcciones, lo que aumenta su alcance y las posibilidades de aplicación.

Existen robots articulados con 2 a 10 ejes, variando el número de puntos de conexión y flexión según la necesidad o el tamaño de la máquina. Los más comunes son los robots de 6 ejes, incluidos los robots colaborativos, que veremos al final.

- Lea también: Robots manipuladores: función, principales usos y ventajas

Ventajas de los robots articulados

Las principales ventajas de los robots industriales articulados son su alta velocidad, flexibilidad para aplicaciones en espacios confinados y facilidad para el alineamiento de coordenadas múltiples (eje X, Y y Z).

Desventajas de los robots articulados

Las principales desventajas de este modelo incluyen la necesidad de un controlador de robot dedicado para las operaciones, una programación más complicada y una cinemática también más compleja, lo que implica una mayor capacitación antes de la implementación.

Aplicaciones de los robots articulados

Estos robots pueden utilizarse en tareas como:

• Empaquetado de alimentos;
• Soldadura con arco;
• Soldadura por puntos;
• Manipulación de materiales;
• Alimentación de máquinas;
• Ensamble automotriz;
• Paletización;
• Corte de acero;
• Manipulación de vidrio;
• Fundición y forjado.

2. Robot Cartesiano

El robot cartesiano, también conocido como robot lineal o robot de puente, tiene una configuración rectangular con tres juntas prismáticas que proporcionan movimiento lineal deslizando los tres ejes perpendiculares. Además, los ejes también pueden moverse juntos para permitir el movimiento de rotación.

Se utilizan en la mayoría de las aplicaciones industriales debido a su diversidad de configuraciones, pero aún tienen algunas limitaciones en el alcance.

Ventajas de los robots cartesianos

Los robots cartesianos tienen numerosas ventajas, como precisión de posición, operación simplificada, programación offline facilitada, alta personalización, buena capacidad de carga y menor costo en comparación con otros robots industriales tradicionales.

Desventajas de los robots cartesianos

Las principales desventajas de este modelo incluyen la gran área operativa y de instalación necesaria, lo que encarece algunos proyectos y hace inviables otros (en el caso de fábricas con líneas de producción existentes). Además, tienen un montaje complejo y movimiento limitado a una dirección (X, Y o Z) a la vez.

Aplicaciones de los robots cartesianos

Estos robots pueden utilizarse en tareas como:

• Recoger y colocar (pick and place);
• Carga y descarga;
• Manipulación de materiales;
• Ensamble y subensamble;
• Manipulación de materiales nucleares;
• Aplicaciones adhesivas.

3. Robot Cilíndrico

Los robots cilíndricos tienen al menos una articulación rotativa en la base y una articulación prismática que conecta los eslabones. La primera realiza un movimiento de rotación a lo largo del eje, mientras que la segunda realiza un movimiento lineal.

Operan dentro de espacios de trabajo cilíndricos (de ahí el nombre) y, gracias al diseño compacto del extremo del brazo, pueden alcanzar lugares estrechos de trabajo sin perder velocidad y repetibilidad. Se utilizan mucho en operaciones simples de manipulación y ensamblaje.

Ventajas de los robots cilíndricos

Los robots cilíndricos tienen una operación e instalación sencilla, un montaje mínimo, un gran alcance en el espacio de trabajo, baja demanda de espacio en el suelo de la fábrica y buena capacidad de carga. Esto los hace buenas herramientas para operaciones de ensamblaje y manipulación con garras robóticas

- Lea también: Tipos de garras robóticas utilizadas en la manufactura.

Desventajas de los robots cilíndricos

Las principales desventajas incluyen la incapacidad para saltar obstáculos, la baja precisión en la dirección del movimiento rotativo y la falta de disponibilidad de este modelo, ya que el mercado no lo adopta con tanta regularidad.

Aplicaciones de los robots cilíndricos

Estos robots pueden utilizarse en tareas como:

• Transporte de paneles LCD;
• Aplicaciones de ensamblaje;
• Aplicaciones de revestimiento;
• Fundición;
• Forjado y fundición;
• Carga y descarga de máquinas.

4. Robot Polar

Los robots polares presentan una articulación de torsión entre el brazo y la base, además de una combinación de dos articulaciones rotativas y una articulación lineal que conecta los eslabones.

También se les llama robots esféricos debido al espacio de trabajo y los ejes que forman un sistema de coordenadas polares. La configuración de la torre giratoria de este modelo abarca un gran volumen espacial, pero el acceso del brazo en sí está limitado al espacio de trabajo.

Ventajas de los robots polares

Las principales ventajas de los robots polares son el alcance espacial, la capacidad de moverse por encima o por debajo de obstáculos, un excelente volumen de trabajo en relación al espacio de instalación requerido.

Desventajas de los robots polares

Presentan como desventaja la incapacidad para alcanzar por encima de sí mismos, un alcance vertical limitado, poca precisión y repetibilidad en la dirección de los movimientos rotativos, requerimiento de sistemas de control sofisticados y poco uso en fábricas modernas, lo que puede dificultar el mantenimiento o encontrar buenos proveedores.

Aplicaciones de los robots polares

Estos robots pueden utilizarse en tareas como:

• Fundición;
• Manipulación de vidrio;
• Apilamiento y desapilamiento;
• Moldeo por inyección;
• Forjado;
• Soldadura;
• Manipulación de materiales.

5. Robot Scara

Los robots SCARA (Brazo Robótico de Conformidad Selectiva) se utilizan normalmente en aplicaciones de ensamblaje, donde suelen tener dos articulaciones paralelas que proporcionan conformidad en el plano en el que están instalados.

Tienen un alcance de trabajo en forma de anillo. Sus ejes rotativos están posicionados verticalmente y el eje final sujeto al brazo se mueve horizontalmente.

Son especialistas en movimientos laterales, utilizados especialmente para el ensamblaje debido a su velocidad e integración más sencilla en comparación con los robots cilíndricos y cartesianos.

Ventajas de los robots scara

Los robots SCARA tienen ventajas como alta velocidad, excelente repetibilidad, un gran espacio de trabajo y facilidad de programación.

Desventajas de los robots scara

Las principales desventajas de este modelo incluyen la necesidad de un controlador de robot dedicado y una limitación operativa a superficies planas.

Aplicaciones de los robots scara

Estos robots pueden utilizarse en tareas como:

• Manipulación de chips semiconductores;
• Ensamblaje de circuitos;
• Aplicación de adhesivos;
• Inspección;
• Aplicaciones biomédicas;
• Embalaje;
• Paletización;
• Carga de máquinas.

6. Robots Delta

Los robots Delta también se conocen como robots de enlace paralelo debido a sus enlaces paralelos de articulaciones conectados a una base común, lo que también les confiere una apariencia similar a la de una araña.

Con el control directo de cada articulación sobre la herramienta final, el posicionamiento puede controlarse fácilmente con sus brazos, lo que garantiza una velocidad de operación increíble. Estos robots tienen un espacio de trabajo en forma de cúpula y normalmente se utilizan en aplicaciones rápidas de recoger y colocar.

- Lea también: Robots móviles: ¿qué son y cuál es su importancia en la industria?

Ventajas de los robots delta

Las principales ventajas de los robots Delta radican en la alta velocidad de operación y la excelente precisión durante el trabajo.

Desventajas de los robots delta

Las principales desventajas del modelo incluyen la operación compleja y la necesidad de un controlador de robot dedicado.

Aplicaciones de los robots delta

Estos robots pueden utilizarse en tareas y sectores como:

• Industria alimentaria;
• Industria farmacéutica;
• Industria electrónica;
• Simuladores de vuelo;
• Simuladores de automóviles;
• Alineación de fibra óptica.

7. Robot Colaborativo

Los robots colaborativos, también conocidos como cobots, son robots de seis ejes cuyas principales características son la seguridad en la operación sin celdas de seguridad, bajo peso, buena capacidad de carga, flexibilidad en las operaciones de línea de producción y complementariedad con otras formas de automatización en la fábrica.

Por lo general, los robots colaborativos ocupan posiciones en las fábricas, liberando a los trabajadores de tareas repetitivas, agotadoras, propensas a lesiones, poco ergonómicas y aburridas.

Esto capacita a los trabajadores para nuevas tareas y también garantiza a las fábricas mejores resultados en la calidad de ejecución de las tareas, reduciendo errores y pérdidas.

Ventajas de los robots colaborativos

Las principales ventajas de los robots colaborativos son:

• Excelente repetibilidad;
• Posibilidad de operar sin celdas de seguridad después de la inspección;
• Integración con otros sistemas automatizados como máquinas CNC;
• Buen costo total de adquisición;
• Implementación fácil y rápida;
• Programación intuitiva y amigable;
• Diferentes capacidades de carga;
• Diversidad de herramientas, ampliando las aplicaciones y posibilidades en la línea de producción;
• Capacidad para ser reutilizados en diferentes puntos de la fábrica con una reprogramación ágil;
• Poco impacto en el suelo de la fábrica.

Desventajas de los robots colaborativos

Los robots colaborativos se utilizan en tareas que antes no se podían automatizar. Por lo tanto, ofrecen un gran beneficio a las pequeñas y medianas empresas que desean comenzar la automatización en puntos específicos de la línea de producción.

Al automatizar tareas que antes realizaban los humanos, tienen una velocidad de trabajo más baja en comparación con otros robots industriales tradicionales (aunque son más rápidos que los operadores).

Aplicaciones de los robots colaborativos

Estos robots pueden utilizarse en tareas como:

• Embalaje de alimentos;
• Soldadura con arco;
• Soldadura por puntos;
• Manipulación de materiales;
• Alimentación de máquinas;
• Ensamble automotriz;
• Paletización;
• Inspección de calidad;
• Aplicación de adhesivos y otros fluidos;
• Atornillado.

- Lea también: Robots del futuro: conozca cuáles serán sus características y principales propósitos

La elección del robot industrial más adecuado depende fundamentalmente de la aplicación específica, el entorno de trabajo, los requisitos de velocidad, precisión y la capacidad de carga que su proceso demande.

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- Lea también: Implementación de automatización robótica: ¿cómo empezar?

¿Qué es un robot industrial?

Un robot industrial es una máquina programable diseñada para realizar tareas repetitivas, precisas y de alto rendimiento dentro de procesos productivos, operando mediante sistemas mecánicos, eléctricos y de control que le permiten ejecutar movimientos en múltiples ejes con una velocidad y exactitud superiores a las humanas.

¿Qué tipos de robots existen?

Existen diversos tipos de robots, pero dentro del contexto industrial los principales modelos son los robots articulados, cartesianos, cilíndricos, polares, SCARA, Delta y colaborativos, cada uno con configuraciones específicas que determinan su alcance, velocidad, capacidad de carga y aplicación ideal.

¿Qué tipos de robots son los más utilizados?

Los robots articulados son los más utilizados en la industria debido a su flexibilidad, amplio rango de movimientos, capacidad para operar en espacios reducidos y versatilidad en la ejecución de tareas. Sin embargo, los robots colaborativos están ganando terreno en diversos sectores.

Los robots industriales son esenciales para que las fábricas sean más eficientes, seguras y competitivas, pero la elección del modelo ideal depende de la aplicación, el entorno y el nivel de flexibilidad requerido.

En este contexto, los robots colaborativos se destacan como una alternativa flexible y accesible, especialmente para empresas que quieren empezar a automatizar paso a paso.

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