Robot Pick and Place: 5 respuestas que debe saber

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El tema de discusión: el robot Pick and Place y su extraordinaria convencionalidad

 ¿Qué es un robot Pick and Place?

Pick and Place Robots reemplaza a los trabajadores humanos en la industria manufacturera para trabajos repetitivos. Su función generalmente implica tomar un objeto en particular de una posición definida y colocarlos en otra coordenada definida.

Uno de los ejemplos más comunes puede ser la tarea repetitiva de envasar los mismos productos de la misma forma en una fábrica de envases. Al entregar dichos trabajos a estos robots, los humanos quedan libres para concentrarse en trabajos más complejos. Por lo tanto, los robots pick and place entran en la categoría de robots industriales que pueden automatizarse y programarse para moverse en tres o más ejes.

La importancia de los robots pick and place se puede entender al darse cuenta de lo grande que es la industria manufacturera. Según el informe generado por Statista, el volumen de ventas de robots industriales se ha triplicado en la última década, alcanzando así una cifra de casi 4,00,000 2018 unidades en 2,000. Aproximadamente 10,000 cuotas de robots pueden reemplazar XNUMX XNUMX obras en la industria.

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Un robot típico de Pick and Place configuración
Crédito de la imagen: Fenóptix Vista previa de Blueblack destacada, CC BY-SA 3.0

¿Cómo funcionan?

La definición de un robot pick and place en sí misma retrata el funcionamiento de ella. Recogen el artículo deseado de una ubicación identificada y lo colocan en otra coordenada deseada. El curso de acción está preprogramado en el robot y la tecnología utilizada para el procesamiento se denomina Automatización robótica de procesos (RPA).

RPA
Automatización de procesos robóticos

Estos robots suelen estar montados sobre un soporte. El tamaño del soporte depende de qué tan pesada o liviana sea la carga útil. Cuanto más gigantesco es el robot, más significativo es el soporte y viceversa. El soporte está posicionado estratégicamente para que el robot alcance el alcance requerido para la tarea asignada.

Como se mencionó anteriormente, estos robots se utilizan para liberar trabajo humano reemplazándolo en tareas repetitivas de recoger un objeto en particular de una ubicación definida y colocarlo en otra coordenada preprogramada.

Por ejemplo, si hay una celda robótica de selección y colocación en la industria de alimentos frescos, entonces la celda robótica generalmente se une a la parte superior del marco en la línea de proceso del transportador, como se muestra en la imagen siguiente. Es probable que se incluya un sistema de visión en el sistema que permite al robot visualizar la ubicación exacta del objeto para agarrarlo, levantarlo, transportarlo y dejarlo caer al final de la línea transportadora. Este proceso asegura la precisión en el curso al reducir el riesgo de daño y falla al mínimo posible.

¿Cuáles son los tipos y aplicaciones de un robot pick and place?

Tipos de robot Pick and Place

Diferentes categorías de productos y diseños de diseño deciden la configuración del sistema robótico de pick and place. Dado que es un sistema de manipulación con funciones y capacidades automáticas, es capaz de ejecutarse sin una intervención del operador para recoger y colocar el producto o la parte de un proceso a otro o de un proceso al empaque o cualquier otra aplicación donde los artículos necesiten ser deslocalizados. de una coordenada absoluta a otra. Una selección y colocación del sistema robótico reemplazará la mano de obra humana para las tareas mencionadas anteriormente y reducirá las lesiones por esfuerzo repetitivo y la fatiga del trabajador, aumentando así la productividad y la eficiencia.

Los diferentes tipos de robots pick y robots se analizan a continuación.

Brazo robotico: Esta es una de las categorías importantes de "robot de recogida y colocación", que de forma estereotípica tiene la forma de un robot de 5 ejes estandarizado para aplicaciones de recogida y colocación en el plano, o el tipo de 6 ejes para aplicaciones más complejas donde el producto no está alineado con el plano horizontal y encierra un giro.

Cartesiano: Este es otro tipo prevalente de robot de recogida y colocación que solía ser más barato en algún momento, pero que no se instala muy comúnmente en estos días, excepto en las máquinas de moldeo por inyección.

Delta: Estos robots de recogida y colocación se montan directamente sobre la cinta transportadora y generalmente se utilizan para usos de recogida y colocación de alta velocidad.

Selección rápida: Los robots rápidos de pick and place también son otras opciones para aplicaciones de alta velocidad, con tiempos de ciclo iguales o incluso superiores a 150 ciclos por minuto.

TRABAJO EN EQUIPO: Estos se han vuelto muy populares en los últimos años de aplicaciones industriales, aunque tienen capacidades limitadas por ser en su mayoría robots más pequeños y lentos que tienen dificultades para manejar funcionalidades complejas.

Se necesita una amplia gama de ingenieros de automatización expertos para instalar y poner en marcha sistemas robóticos, junto con expertos en robots y control, además de ingenieros mecánicos e ingenieros de diseño CAD. Un sistema robótico de recogida y colocación generalmente incluiría una plataforma de montaje, un sistema de control de pantalla, enclavamientos para la protección, un efector final personalizado y un transportador primario.

Con un sistema de selección y colocación diseñado a medida, también es posible modificar el diseño para que se adapte a nuestros requisitos. La variación puede comprender el diseño, la protección, la cantidad de productos que el robot es capaz de agarrar, la configuración de apilado y muchas características adicionales también.

Los robots pick and place también se clasifican en función de sus tamaños, que influyen directamente en su rango de aplicación. 

Pequeño sistema robótico Pick and Place: El sistema robótico de pick and place pequeño se utiliza estereotipadamente para productos de tamaño pequeño y también cuando la distancia que requiere el intercambio entre dos coordenadas fijas es pequeña. Algunos ejemplos pueden incluir el empaque de chocolate en cajas o la colocación de componentes electrónicos en una placa de circuito y la orientación de otras piezas pequeñas.

Sistema robótico mediano Pick and Place: Los sistemas robóticos de pick and place medianos se emplean cuando el producto es más grande que el caso anterior y requiere ser elevado a una distancia estirada que es una unión de varios usos de pick and place más pequeños ensamblados. 

Gran sistema robótico Pick and Place: Los robots de pick and place de gran tamaño se utilizan normalmente en la industria de la ingeniería pesada, donde los productos pueden pesar hasta 1,000 kg. Se emplean pocas aplicaciones de robots voluminosos de pick and place para mover automóviles en la línea de producción y deslocalizar láminas pesadas de vidrio y otras materias primas, etc.

Aplicaciones de Pick and Place Robot

Hay una variedad de aplicaciones en las que los robots de recogida y colocación se utilizan en la industria de fabricación. La variedad de aplicaciones depende de las capacidades diferenciables del robot. Por ejemplo, estos robots pueden recoger algo tan pequeño como una rosquilla del mostrador designado para aplicaciones a gran escala que involucran pesos de paletización robótica en toneladas.

Asamblea: Durante un proceso de ensamblaje, estos robots pueden recoger un producto o cualquier parte de él de una cinta transportadora y luego colocarlo sobre otra. Este es un uso diario en el género de pequeños productos electrónicos y líneas de productos frescos. El robot debe trabajar con productos en movimiento de una línea de producción a otra.

Embalaje: Esto no es muy diferente del proceso de ensamblaje, ya que requiere que el robot de selección y colocación empaque un artículo en contenedores asignados en lugar de simplemente tomarlo del cinturón y deslocalizarlo.

Picking selectivo: robots en este la aplicación generalmente exhibe sensores de visión que les ayudan a identificar objetos seleccionados del desorden y recogerlos de una cinta transportadora o línea de producción que coincida con la descripción preprogramada. La tecnología que interviene en esto se llama Machine Vision, que determina las diversas formas en que podemos utilizar el robot para identificar un producto que no cumple con los estándares de la línea de producción.

inspección: Como se mencionó anteriormente, la inclusión de un sistema de visión en el robot pick and place le permite monitorear los productos y lo que sea que se envíe en el sistema transportador, lo que reduce una gran cantidad de errores a lo largo de todo el proceso. Ayuda a detectar el producto defectuoso, que luego se clasifica del lote de productos refinados por otro robot de selección y colocación designado para el trabajo.

Automatización de fundición con robot
Automatización de Fundición

Ventajas del robot Pick and Place

Hay una variedad de cosas de las que una empresa puede beneficiarse al instalar robots de selección y colocación en su fábrica. Empieza por acelerar el proceso de la línea de fabricación hasta reducir los costos operativos del negocio, algunos de los cuales se analizan brevemente a continuación.

Cuando hablamos de negocios, no podemos limitarnos a limitarnos a lo necesario. Eso eliminará por completo los robots de pick and place o cualquier automatización, para el caso, de la lista de necesidades. Debemos hablar de lo beneficioso que será para la empresa incluirlos en su lista de máquinas. Esto depende del tipo de capacidades que posea cada una de estas máquinas, que varía enormemente.

A continuación, se muestran algunos ejemplos de cómo los robots de recogida y colocación pueden aprovechar las industrias de electrodomésticos comerciales para ayudarles a mejorar su servicio al cliente y mejorar la eficiencia general.

Velocidad

El uso de un robot de recogida y colocación puede aumentar considerablemente la velocidad de los procesos involucrados en diversas operaciones. Esto ahorra mucho tiempo a las empresas al realizar las tareas repetitivas a un ritmo constante debido al grado de sincronización que aporta al proceso.

Robótica en líneaEl sitio web muestra los sistemas robóticos pick and places equipados con sistemas de guía basados ​​en visión y puede identificar 100 productos por segundo.

Coherencia y precisión

Ser coherentes y precisos en lo que hacen es una de las características más fiables de un robot. Esto se debe a que es muy poco probable que se produzca un error humano. Los robots están programados para realizar tareas específicas, y no se cansan como los seres humanos y, por lo tanto, minimizan las posibilidades de cualquier error de tipo humano a cero, a menos que haya algún mal funcionamiento del sistema.

Retorno de la Inversión

La integración de robots en un sistema existente es uno de los beneficios importantes para las empresas. Con un tiempo para recuperar el costo de la inversión, las empresas pueden experimentar un gran retorno de la inversión debido al aumento en la tasa de productividad con la menor cantidad de error posible. Los compromisos iniciales parecen atemorizantes, pero es solo cuestión de tiempo que los beneficios se hagan visibles.

Aumento de la productividad

La integración de los robots de pick and place en la dirección correcta puede impulsar la productividad de la empresa de dos formas: en primer lugar, acelera el proceso en comparación con cuando los trabajadores humanos hacían lo mismo. En segundo lugar, el trabajo humano liberado ahora puede involucrarse en trabajos más complicados para terminarlos más rápido.

¿Cómo elegir el modelo correcto de Pick and Place Robot?

Diez parámetros nos ayudan a elegir el modelo correcto de robot de recogida y colocación para nuestro negocio.

Solicitud- El trabajo que se le asignará al robot.

Carga útil- El peso de las piezas o productos que el robot deberá levantar.

Grado de libertad- La extensión del área que se convierte en el espacio de trabajo del robot determina el número de ejes que debe tener.

Rango de operación- La distancia que el robot debe cubrir en su alcance máximo.

Precisión de posicionamiento La capacidad del robot para completar la tarea repetitiva cada vez que llega a la ubicación deseada.

Velocidad- Tiempo de ciclo que debe completarse la tarea.

Peso corporal- Determina la configuración de la superficie de montaje del robot.

Freno- Determina el número de ejes del robot que tendrá un sistema de frenado.

Momento de inercia: determina la cantidad de par aplicable en diferentes ejes.

Nivel de protección- Determina la industria que utilizará el robot porque diferentes entornos tienen diferentes factores de riesgo.

¿Cuánto cuesta un robot Pick and Place?

Para hacernos una idea de este apartado, podemos tomar como ejemplo el precio medio de un robot industrial pick and place con una capacidad de carga útil de 5 kg y un alcance máximo de 740 mm. Ahora diferentes marcas tienen diferentes listas de precios para el mismo.

El ganador, en este caso, es Fanuc LR Mate 200iA que cuesta alrededor de 25k USD.

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