El primero del mundorobot industrialNació en Estados Unidos en 1962. El ingeniero estadounidense George Charles Devol, Jr. propuso un robot que puede responder con flexibilidad a la automatización mediante la enseñanza y la reproducción. Su idea despertó la admiración del empresario Joseph Frederick Engelberger, conocido como el "padre de los robots", y, por lo tanto,...robot industrialNació el proyecto denominado “Unimate (=un socio de trabajo con capacidades universales)”.
Según la norma ISO 8373, los robots industriales son manipuladores multiarticulares o robots con múltiples grados de libertad para el sector industrial. Son dispositivos mecánicos que realizan trabajos automáticamente y máquinas que dependen de su propia potencia y capacidad de control para realizar diversas funciones. Pueden aceptar órdenes humanas o funcionar según programas preprogramados. Los robots industriales modernos también pueden actuar según los principios y directrices formulados por la tecnología de inteligencia artificial.
Las aplicaciones típicas de los robots industriales incluyen soldadura, pintura, ensamblaje, recolección y colocación (como embalaje, paletizado y SMT), inspección y prueba de productos, etc.; todo el trabajo se completa con eficiencia, durabilidad, velocidad y precisión.
Las configuraciones de robot más utilizadas son los robots articulados, los robots SCARA, los robots delta y los robots cartesianos (robots de techo o robots xyz). Los robots presentan distintos grados de autonomía: algunos están programados para realizar acciones específicas repetidamente (acciones repetitivas) con fidelidad, sin variación y alta precisión. Estas acciones están determinadas por rutinas programadas que especifican la dirección, la aceleración, la velocidad, la desaceleración y la distancia de una serie de acciones coordinadas. Otros robots son más flexibles, ya que pueden necesitar identificar la ubicación de un objeto o incluso la tarea que se debe realizar en el objeto. Por ejemplo, para una guía más precisa, los robots a menudo incluyen subsistemas de visión artificial como sus sensores visuales, conectados a potentes computadoras o controladores. La inteligencia artificial, o cualquier cosa que se confunda con la inteligencia artificial, se está convirtiendo en un factor cada vez más importante en los robots industriales modernos.
George Devol propuso por primera vez el concepto de robot industrial y solicitó una patente en 1954. (La patente se concedió en 1961). En 1956, Devol y Joseph Engelberger cofundaron Unimation, basándose en la patente original de Devol. En 1959, nació el primer robot industrial de Unimation en Estados Unidos, marcando el comienzo de una nueva era en el desarrollo de robots. Posteriormente, Unimation licenció su tecnología a Kawasaki Heavy Industries y GKN para producir robots industriales Unimates en Japón y el Reino Unido, respectivamente. Durante un tiempo, el único competidor de Unimation fue Cincinnati Milacron Inc. de Ohio, EE. UU. Sin embargo, a finales de la década de 1970, esta situación cambió radicalmente después de que varios grandes conglomerados japoneses comenzaran a producir robots industriales similares. Los robots industriales despegaron con bastante rapidez en Europa, y ABB Robotics y KUKA Robotics los introdujeron en el mercado en 1973. A finales de la década de 1970, el interés por la robótica crecía y muchas empresas estadounidenses entraron en el sector, incluyendo grandes compañías como General Electric y General Motors (cuya empresa conjunta con la japonesa FANUC Robotics fue formada por FANUC). Entre las startups estadounidenses se encontraban Automatix y Adept Technology. Durante el auge de la robótica en 1984, Westinghouse Electric adquirió Unimation por 107 millones de dólares. Westinghouse vendió Unimation a Stäubli Faverges SCA en Francia en 1988, que aún fabrica robots articulados para aplicaciones industriales generales y de salas blancas, e incluso adquirió la división de robótica de Bosch a finales de 2004.
Definir Parámetros Editar Número de Ejes – Se requieren dos ejes para llegar a cualquier parte en un plano; se requieren tres ejes para llegar a cualquier parte en el espacio. Para controlar completamente la orientación del brazo final (es decir, la muñeca), se requieren otros tres ejes (pan, cabeceo y balanceo). Algunos diseños (como los robots SCARA) sacrifican el movimiento por el costo, la velocidad y la precisión. Grados de Libertad – Generalmente son los mismos que el número de ejes. Envolvente de Trabajo – El área en el espacio que el robot puede alcanzar. Cinemática – La configuración real de los elementos del cuerpo rígido y las articulaciones del robot, que determina todos los movimientos posibles del robot. Los tipos de cinemática del robot incluyen articulado, cardánico, paralelo y SCARA. Capacidad o capacidad de carga – Cuánto peso puede levantar el robot. Velocidad – Qué tan rápido el robot puede colocar su brazo final en posición. Este parámetro puede definirse como la velocidad angular o lineal de cada eje, o como una velocidad compuesta, es decir, en términos de velocidad del brazo final. Aceleración – Qué tan rápido puede acelerar un eje. Este es un factor limitante, ya que el robot podría no alcanzar su velocidad máxima al realizar movimientos cortos o trayectorias complejas con cambios frecuentes de dirección. Precisión: Qué tan cerca puede llegar el robot a la posición deseada. La precisión se mide como la distancia entre la posición absoluta del robot y la posición deseada. La precisión se puede mejorar mediante el uso de dispositivos de detección externos, como sistemas de visión o infrarrojos. Reproducibilidad: Qué tan bien un robot regresa a una posición programada. Esto es diferente de la precisión. Se le puede indicar que vaya a una determinada posición XYZ y solo se acerca a 1 mm de esa posición. Este es un problema de precisión y se puede corregir con calibración. Pero si esa posición se aprende y se almacena en la memoria del controlador, y regresa a 0,1 mm de la posición aprendida cada vez, entonces su repetibilidad es de 0,1 mm. La precisión y la repetibilidad son métricas muy diferentes. La repetibilidad suele ser la especificación más importante para un robot y es similar a la "precisión" en la medición, con referencia a la exactitud y la precisión. La norma ISO 9283[8] establece métodos para medir la precisión y la repetibilidad. Normalmente, el robot se envía a una posición programada varias veces, recorriendo cada vez cuatro posiciones diferentes y volviendo a la programada, y se mide el error. La repetibilidad se cuantifica entonces como la desviación estándar de estas muestras en tres dimensiones. Un robot típico puede, por supuesto, tener errores de posición que superen la repetibilidad, lo que puede ser un problema de programación. Además, las diferentes partes del área de trabajo tendrán diferente repetibilidad, la cual también variará con la velocidad y la carga útil. La norma ISO 9283 especifica que la precisión y la repetibilidad deben medirse a la velocidad y carga útil máximas. Sin embargo, esto produce datos pesimistas, ya que la precisión y la repetibilidad del robot serán mucho mejores con cargas y velocidades más ligeras. La repetibilidad en los procesos industriales también se ve afectada por la precisión del terminador (como una pinza) e incluso por el diseño de los "dedos" de la pinza que se utilizan para sujetar el objeto. Por ejemplo, si un robot toma un tornillo por la cabeza, este puede estar en un ángulo aleatorio. Es probable que los intentos posteriores de colocar el tornillo en el orificio fracasen. Situaciones como estas pueden mejorarse con características de entrada, como biselar la entrada del orificio. Control de movimiento: para algunas aplicaciones, como operaciones sencillas de ensamblaje de recogida y colocación, el robot solo necesita moverse entre un número limitado de posiciones preaprendidas. Para aplicaciones más complejas, como soldadura y pintura (pintura en aerosol), el movimiento debe controlarse continuamente a lo largo de una trayectoria en el espacio con una orientación y velocidad específicas. Fuente de alimentación: algunos robots utilizan motores eléctricos, otros utilizan actuadores hidráulicos. El primero es más rápido, el segundo es más potente y resulta útil para aplicaciones como la pintura, donde las chispas podrían causar explosiones; sin embargo, el aire a baja presión dentro del brazo impide la entrada de vapores inflamables y otros contaminantes. Accionamiento: algunos robots conectan los motores a las juntas mediante engranajes; otros tienen los motores conectados directamente a las juntas (accionamiento directo). El uso de engranajes produce una holgura medible, que es el movimiento libre de un eje. Los brazos robóticos más pequeños suelen utilizar motores de CC de alta velocidad y bajo par, que suelen requerir relaciones de transmisión más altas y presentan la desventaja del juego. En estos casos, se suelen utilizar reductores armónicos. Compliancia: mide el ángulo o la distancia que puede recorrer una fuerza aplicada a un eje del robot. Debido a la compliancia, el robot se moverá ligeramente más bajo con la carga máxima que sin ella. La compliancia también afecta la sobremarcha en situaciones en las que es necesario reducir la aceleración con una carga elevada.
Hora de publicación: 15 de noviembre de 2024
