Por Andrea Trifone, Responsable Industria Cobot en SMC Italia
Si la robótica abrió el camino al rápido crecimiento de la automatización, los cobots democratizaron la tecnología robótica proporcionando una mayor flexibilidad.
Compartir la experiencia de los fabricantes de robots colaborativos y los proveedores de soluciones para brazos robóticos, end effector, permite que los procesos de fabricación adquieran no solo esa flexibilidad, sino también mejoras en cuanto a versatilidad y productividad que tanto se necesitan hoy en día. La tecnología de agarre proporciona a los cobots la misma flexibilidad de aplicación que el cobot aporta al proceso de producción.
El por qué los cobots. Del mito, a una realidad rentable y sencilla
Se espera que el mercado de los robots colaborativos experimente un crecimiento sólido y exponencial en los próximos años. Un informe de Interact Analysis predice que el mercado de los robots colaborativos tendrá un valor de 7.500 millones de dólares en 2027. Esto equivaldría a aproximadamente el 29% del mercado mundial de robots industriales.
Con la ayuda de los avances en computación edge computing (tecnología que acerca el poder de procesamiento lo más cerca posible de donde los datos están siendo generados), los robots colaborativos no precisan de la compleja configuración de los robots industriales tradicionales. Antes se requería, al menos, una semana de formación, pero ahora algunos fabricantes de cobots hacen posible puestas en marcha de tan solo media hora.
Las ventajas económicas que aportan a la fabricación son muy atracitvas ya que requieren una inversión inicial menor y un coste de implantación muy reducido. Según algunas estimaciones, el tiempo de amortización de un cobot tipo oscila entre uno y dos años y, según la experiencia de algunos de nuestros clientes en ocasiones se reduce a tan solo seis meses. Estas dos ventajas hacen de los cobots una inversión atractiva que los convierte en una tecnología realmente interesante por la flexibilidad que proporcionan.
Flexibilidad: la respuesta de los cobots a las demandas cambiantes del mercado
Los cobots se adaptan fácilmente a múltiples aplicaciones. Su peso ligero, sus dimensiones más compactas y una mayor facilidad de reprogramación, les otorgan una excelente movilidad, pudiendo colocarse fácilmente donde lo exige cada proceso de producción. Los cobots facilitan la automatización para series cortas de producción y el cambio frecuente de líneas.
Su aportación a la versatilidad es tan variada como la realidad de cada proceso. Por ejemplo, las empresas que no trabajan con un flujo de trabajo de 24/7, pueden instalar cobots para cargar máquinas que funcionen por la noche mientras la fábrica está cerrada. Por la mañana, cuando se reabra, se habrá completado una tirada de producción. En otros casos, los cobots pueden sustituir a los trabajadores cuando la tarea es exigente, peligrosa o simplemente tediosa, liberando tiempo para que los trabajadores realicen tareas más productivas y creativas.
Las posibilidades son, realmente infinitas, más aún si se añaden a la ecuación tecnologías periféricas como el IoT o la IA. Aquí es donde reside la belleza de la tecnología cobot; puede ofrecer beneficios de automatización que antes solo estaban disponibles para empresas con instalaciones de producción a gran escala. Estos beneficios ahora pueden ser compartidos por pequeñas y medianas empresas para una amplia gama de industrias.
La cuestión de la seguridad
Con una adecuada evaluación de riesgos, los cobots podrían no necesitar jaulas de confinamiento ni engorrosas protecciones de seguridad para trabajar junto a las personas. Christoph Ryll, un especialista en cobots, que colabora con SMC para desarrollar soluciones prácticas de seguridad, describe lo que sería el propósito final: “Trabajando juntos, los humanos y los cobots, se puede lograr una mayor eficiencia que trabajando cualquiera de ellos por sí solos. Sin embargo, la seguridad sigue siendo un problema. En la actualidad el 95 por ciento de los cobots siguen confinados en jaulas y no son verdaderamente colaborativos. La formación de los operarios en materia de seguridad puede llevar algo más de tiempo”
End effectors. Una cuestión de simbiosis
Las soluciones end effector, como pinzas en los brazos robóticos, permiten manejar y manipular piezas de una amplia variedad de formas, tamaños y materiales. La flexibilidad para adaptar un cobot a diferentes aplicaciones es una gran ventaja, siempre que sea fácil cambiar la pinza. Por ejemplo, un cobot que se utiliza para accionar tornillos en una línea de montaje debería adaptarse fácilmente, sustituyendo esta pinza, a una aplicación de pick & place.
Para garantizar el éxito, es importante que los fabricantes de maquinaria o integradores mantengan una comunicación estrecha y cercana con los usuarios finales. La tecnología de agarre ha de ajustarse a la perfección a las exigencias de cada tarea. Tan importante como seleccionar el cobot adecuado, es seleccionar la herramienta que va a incorporarse al final del brazo robótico. Esto asegurará la realización óptima de tareas como la ubicación de la recogida, la fuerza de apriete, el perfil de peso de la pieza, su composición y su forma.
La optimización del tamaño y el peso son especialmente relevantes para los robots colaborativos. El peso del elemento final afecta directamente a la carga útil total del cobot. Como fabricantes de pinzas, nuestro reto es proporcionar la máxima fuerza y fluidez de agarre manteniendo unas dimensiones y un peso mínimos.
Sencillo: la elección de pinza depende siempre de la tarea
A la hora de elegir una pinza, hay que empezar por definir la tarea. Esto incluye la pieza o piezas a manipular (forma, peso, material). ¿Son todas iguales o hay una mezcla? ¿Cuál es el tiempo de ciclo necesario? ¿Se necesita precisión? ¿Y la fuerza? ¿Hay que personalizarla? Los fabricantes o integradores de máquinas deben elegir la mejor tecnología de agarre para la aplicación. SMC, proveedor de componentes y soluciones de automatización ha desarrollado soluciones diseñadas para operar con todos los robots y cobots del mercado.
Las pinzas neumáticas son muy adecuadas para aplicaciones generales de recogida y colocación. Las soluciones neumáticas, por definición, proporcionan una mayor fuerza, velocidad y frecuencia de funcionamiento. Si no es necesario controlar o precisar ninguno de estos parámetros, una pinza neumática es la mejor solución.
Las pinzas de vacío suelen tener forma de ventosas. La sujeción por succión se recomienda normalmente para mover y transferir piezas delicadas o endebles. Están disponibles para adaptarse a muchas formas inusuales y se construyen con una variedad de materiales de primera calidad, como silicona, NBR, uretano y flúor, o los que cumplen con las normas de la FDA.
Las pinzas eléctricas son la solución cuando se necesita controlar la posición, la fuerza o la velocidad. Permiten, por ejemplo, el cierre y la apertura parcial. Esto es muy útil en algunos procesos, ya que no compromete el tiempo del ciclo. El control de la fuerza y la velocidad de agarre las hace ideales para la manipulación de piezas delicadas, como las placas de circuito impreso (PCB), o cuando el proceso requiere la manipulación de diferentes piezas.
Pinzas magnéticas para aquellas aplicaciones en las que las ventosas y las pinzas no tienen un rendimiento óptimo debido a superficies irregulares o porosas. Con una fuerza de sujeción de hasta 120 N, es una solución versátil con una gran variedad de aplicaciones para la manipulación de metales ferrosos.
SMC ofrece todas las tecnologías de agarre. Pinzas y sistemas de agarre "plug and play" para todos los proveedores de cobots y robots. Basamos el desarrollo en los conceptos de eficiencia energética y rendimiento y, ponemos especial atención en la optimización del tamaño y del peso. Tener en consideración el peso, las dimensiones totales y la ergonomía, ayuda a los movimientos del brazo de la máquina y evita limitar su rendimiento.
Como tu proveedor de confianza, nuestra fortaleza reside en nuestra capacidad de ofrecer un enfoque de 360º para las necesidades de automatización. Soluciones eléctricas que contribuyen a la movilidad de los cobots y un soporte técnico personalizado para que cada solución de automatización se adapte perfectamente a cada proceso de producción, garantizado de esta manera una flexibilidad óptima.
Por último, una tecnología que cambiará el mercado de los cobots es la aplicación de la tecnología inalámbrica para controlar las señales neumáticas, digitales y analógicas. Esto permitirá reducir o eliminar el cableado, sobre todo en las aplicaciones con dispositivos móviles, que presentan problemas como la rotura de los cables, que derivan en fallos en las máquinas y provocan paradas y pérdidas de producción.
La alianza entre cobot y elementos del brazo robótico representan la flexibilidad que la industria y el consumidor final demandan hoy en día. El nuevo informe World Robotics 2020 Industrial Robots, publicado el 24 de septiembre de 2020, afirma que, mientras los robots industriales han experimentado un descenso del 12% en el volumen de ventas, los robots colaborativos han mostrado un aumento del 11%. Por supuesto, el mercado de los cobots se encuentra en sus primeras fases, pero estamos encantados de formar parte de este floreciente y apasionante sector.
