Combinar inteligentemente la robótica con la tecnología lineal aporta enormes ventajas a las empresas, maximizando el potencial de ahorro y aumentando la eficiencia de los procesos.

En la industria, los accionamientos neumáticos han sido sustituidos en gran medida por sus equivalentes eléctricos. Debido a los elevados costos de energía y de mantenimiento que implican, así como a los inconvenientes en términos de fiabilidad y ruido, los sistemas neumáticos sólo desempeñan actualmente un papel en determinados campos especializados. Las empresas que buscan automatizar procesos pueden recurrir a la tecnología lineal, que ofrece una solución confiable, rentable y orientada al futuro. Los robots, por su parte, ofrecen la posibilidad de automatizar secuencias de movimiento aún más flexibles y se utilizan para un número creciente de tareas en las líneas de producción y manipulación de materiales.

La tecnología lineal se utiliza siempre que los procesos de producción requieren movimientos rápidos y precisos a lo largo de una ruta y una gran precisión de posicionamiento, o cuando es necesario desplazar cargas pesadas. Además, los robots se encargan de una serie de tareas en las líneas de producción y en las operaciones de manipulación de materiales. Versátiles y capaces de moverse libremente, se adaptan perfectamente a diferentes actividades. Sin embargo, en términos de resistencia, velocidad y precisión, la tecnología lineal ofrece resultados más impresionantes, a la vez que facilita y hace más rentable la puesta en marcha.

La tecnología lineal es extremadamente versátil

La tecnología lineal se ha vuelto indispensable en la automatización de procesos. El concepto subyacente se basa en carros móviles que recorren una ruta lineal sobre un perfil de apoyo. Sin embargo, la tecnología lineal puede hacer mucho más que eso. Combinando múltiples unidades lineales, las empresas pueden implementar numerosos proyectos que implican movimientos multidimensionales, ya sean limitados a un área determinada o abarcando todas las direcciones. Utilizando tecnología lineal de item, es posible crear tanto unidades lineales de un solo eje como pórticos 2D o 3D. El líder mundial en Sistemas Modulares para aplicaciones industriales ofrece una amplia gama de componentes para garantizar la realización rápida y sencilla de diferentes procesos de automatización. Además de diversas guías y carros lineales, así como controladores y accionamientos, la cartera de esta empresa con sede en Solingen también incluye unidades lineales preconfiguradas y soluciones llave en mano.

Una gama de soluciones para diferentes aplicaciones

En la producción, las unidades lineales de un eje se utilizan a menudo para mover herramientas a lo largo de una ruta con el fin de perforar agujeros o fijar tornillos en su lugar, entre otras cosas. Estas unidades lineales también se pueden utilizar para facilitar el movimiento de cargas pesadas. Sin embargo, cuando se trata de aplicaciones más complicadas, los ejes lineales sincronizados son la opción preferida. La sincronización permite fabricar sistemas multieje, conocidos como pórticos, para implementar aplicaciones multidimensionales. En los pórticos 2D, cabezales de impresora, boquillas, sensores o escáneres, por ejemplo, se guían a través de un único plano. Las tablas XY ayudan a pasar a herramientas pesadas y a realizar operaciones de clasificación o llenado. Las pruebas de material y carga, entre otras cosas, se pueden realizar utilizando un eje voladizo. Los procesos tridimensionales, tales como apilado, paletizado y diversas tareas de clasificación, también se pueden lograr utilizando componentes de tecnología lineal de item. Ya sean de un solo eje o de dos o tres dimensiones, las soluciones tecnológicas lineales permiten una precisión de posicionamiento máxima y movimientos rápidos. Otras ventajas incluyen una puesta en marcha sencilla, una larga vida útil, bajos requisitos de mantenimiento y moderados costes de inversión.

Robots – Colaborativos y No Colaborativos

La tecnología lineal simplifica la implementación de procesos automatizados, pero en comparación con los robots, los sistemas de tecnología lineal tienen un alcance muy limitado. Cuando se trata de robots, se hace una distinción entre aplicaciones colaborativas y no colaborativas. Los robots no colaborativos realizan los pasos de trabajo de forma totalmente independiente. Dado que se mueven con libertad, deben estar provistos de envolturas protectoras o bien la zona en la que el personal realiza su trabajo debe estar cercada. Este tipo de robot se utiliza a menudo para trabajos de soldadura o para tareas repetitivas en el proceso de producción. Su programación puede ser muy costosa y consumir mucho tiempo. Los robots colaborativos, también conocidos como cobots, trabajan junto con los humanos. La máquina no está destinada a sustituir a los empleados, sino más bien a apoyar sus capacidades y aliviarlos de tareas arduas. Para evitar lesiones a los empleados, el robot está equipado con sensores que lo desconectan al contacto, lo que significa que no se requieren carcasas de protección ni envolventes. «Por el momento, muchos de estos sistemas se encuentran todavía en fase de prueba», explica Uwe Schmitz, gerente de producto para automatización de máquinas en item. «Los robots empiezan a tener dificultades cuando se enfrentan a detalles más finos o cuando se les encarga juzgar la medición precisa de las piezas, o cuando tienen que tener en cuenta la tolerancia de los componentes». En las operaciones de prensado en la producción, por ejemplo, el empleado comprueba si los componentes están colocados uno encima del otro exactamente como deberían estar. El cobot, por el contrario, presionará los componentes juntos inmediatamente. Ha establecido flujos de trabajo y no puede acelerar los procesos en el último minuto. «Los humanos que trabajan junto a los cobots a menudo tienen que esperar a que el robot se ponga al día», dice Schmitz. «Eso es ineficiente. »

Tecnología Lineal y Robótica en Comparación

Los robots pueden moverse libremente y, por lo tanto, pueden utilizarse de forma flexible para una amplia gama de tareas, como cambiar herramientas de forma autónoma. Sin embargo, el despliegue de robots implica elevados costos de inversión y, debido a los numerosos motores necesarios para las uniones individuales, un mayor gasto de mantenimiento. Los robots son menos adecuados para ciertas aplicaciones. Como se controlan mediante articulaciones, los robots no pueden realizar un movimiento perfectamente lineal, por ejemplo. Aquí es donde entra en juego la tecnología lineal. Las unidades lineales se basan en una tecnología robusta y soportan movimientos lineales rápidos. El sistema es fácil de poner en marcha, estable, duradero y de bajo mantenimiento, y la unidad lineal es capaz de soportar incluso cargas pesadas y torques elevados. Además, los sistemas lineales son mucho más fáciles de programar que sus contrapartes robóticas.

Una adición perfecta para la máxima eficiencia

En muchas líneas de producción, los espacios en blanco todavía se alimentan manualmente. Tanto en las operaciones de montaje como en la manipulación de materiales, la combinación de tecnología lineal y robótica permite aumentar considerablemente la eficiencia. El robot se puede montar en una unidad lineal, por ejemplo, lo que significa que se puede mover de una estación de producción a otra. Otra opción sería colocar el robot en una cinta transportadora y hacer que funcione en movimiento, es decir, que se transporta junto con el producto que se está fabricando. También es posible implementar sistemas en los que el robot realiza sus pasos de trabajo mientras está suspendido de la unidad lineal. El trabajo de soldadura clásico se podía realizar eficientemente en esta configuración, al igual que las operaciones de recogida y clasificación en una línea de producción. Se pueden utilizar otras combinaciones lógicas para optimizar los procesos. Una unidad lineal puede aumentar la precisión del robot, ya que se controla eficazmente como un dispositivo final en el brazo del robot. Herramientas como los cabezales de perforación se mueven por la sala de forma flexible, mientras que el paso final del proceso se completa con precisión con la ayuda de la tecnología lineal. Insertar herramientas en ángulo recto, posicionarlas y moverlas rápidamente: estos son los procesos que pueden controlarse perfectamente con unidades lineales. La longitud de los ejes lineales no está limitada y las unidades lineales se pueden configurar de forma personalizada para la tarea en cuestión.

Outlook

La combinación de robótica y tecnología lineal aumenta la eficiencia y ofrece un claro potencial de ahorro. Por ejemplo, tareas en una línea de producción que inicialmente requerían múltiples robots gracias al uso de ejes lineales, puede ser realizado por un solo robot, que puede desplazarse sobre un eje lineal para realizar diferentes pasos de trabajo. «Vemos un gran potencial para estos sistemas combinados», dice Schmitz. «Las empresas reconocerán las ventajas y harán un mayor uso de estas soluciones combinadas en el futuro». La automatización sólo puede conducir al éxito si la tecnología y los seres humanos trabajan juntos en perfecta armonía. El objetivo en este contexto no es reemplazar a los empleados por robots, sino crear una infraestructura que nos permita organizar mejor los flujos de trabajo y lograr la eficiencia de los procesos.