Robot articulado industrial: qué es, cómo funciona y para qué sirve
Un robot articulado industrial es un manipulador formado por varias articulaciones rotatorias. Esta configuración le permite mover y orientar herramientas dentro de un espacio de trabajo tridimensional.
¿Qué es un robot articulado industrial?
Es un robot cuyo brazo posee tres o más articulaciones rotatorias. Cada articulación aporta movimiento y permite que la herramienta instalada en el extremo alcance diferentes posiciones y orientaciones.
Los modelos de seis ejes son especialmente conocidos porque pueden realizar movimientos complejos para soldar, pintar, manipular piezas, alimentar máquinas o ejecutar tareas de ensamblaje.
Partes de un robot articulado industrial
El brazo forma parte de un sistema que también incorpora control, accionamiento, sensores y una herramienta.
Base
Fija el robot a una superficie, pedestal, riel o plataforma y soporta los movimientos de su estructura.
Brazo y articulaciones
Los segmentos rígidos se conectan mediante articulaciones accionadas por motores y sistemas de transmisión.
Muñeca robótica
Orienta la herramienta para aproximarse a la pieza desde diferentes ángulos y direcciones.
Efector final
Es la herramienta instalada en el extremo: pinza, ventosa, soldador, aplicador de pintura, cámara u otro instrumento.
Qué distingue a un robot articulado
Su principal ventaja geométrica es la capacidad de combinar varias rotaciones para posicionar y orientar una herramienta.
Movimientos rotatorios
Sus ejes giran alrededor de articulaciones que recuerdan parcialmente a un hombro, codo y muñeca.
Varias orientaciones
Puede aproximar la herramienta a una pieza desde diferentes ángulos dentro de sus límites mecánicos.
Trayectorias repetibles
El controlador coordina sus ejes para repetir posiciones, velocidades y recorridos programados.
¿Cómo funciona un robot articulado industrial?
Un controlador calcula cómo debe moverse cada articulación para que la herramienta alcance una posición determinada. Los accionamientos generan el movimiento y los sensores permiten comprobar la posición de los ejes.
Programa: contiene posiciones, velocidades, trayectorias, señales y condiciones del proceso.
Controlador: coordina los movimientos de los distintos ejes.
Servomotores: accionan las articulaciones con ayuda de transmisiones mecánicas.
Sensores: informan sobre posición, movimiento y otras variables del sistema.
Efector final: ejecuta la tarea sobre la pieza, material o máquina.
¿Cuántos ejes tiene un robot articulado?
La clasificación incluye manipuladores con tres o más articulaciones rotatorias. En la industria son frecuentes los modelos de cuatro, cinco, seis o más ejes, según la aplicación.
Tres ejes: permiten posicionamientos más simples, pero ofrecen menos posibilidades de orientación.
Cuatro ejes: pueden utilizarse en manipulación, paletizado y otras tareas con orientación limitada.
Cinco ejes: añaden flexibilidad para recorridos y orientaciones más complejos.
Seis ejes: permiten controlar la posición y orientación de la herramienta dentro del espacio de trabajo.
Ejes adicionales: pueden incorporarse mediante rieles, posicionadores o mecanismos externos coordinados.
¿Para qué sirve un robot articulado industrial?
Soldadura: desplaza una antorcha o pinza de soldadura siguiendo trayectorias programadas.
Pintura: mantiene distancia, velocidad y orientación durante la aplicación.
Manipulación: recoge, mueve, gira y deposita componentes o productos.
Alimentación de máquinas: carga y descarga tornos, centros de mecanizado, prensas u otros equipos.
Ensamblaje: posiciona, inserta, atornilla o une componentes.
Paletizado: organiza cajas, sacos o productos sobre pallets.
Inspección: desplaza cámaras y sensores alrededor de una pieza.
Robot articulado vs. SCARA y cartesiano
| Aspecto | Articulado | SCARA | Cartesiano |
|---|---|---|---|
| Movimiento | Varias articulaciones rotatorias | Rotaciones paralelas y eje vertical | Ejes lineales |
| Espacio de trabajo | Irregular y tridimensional | Principalmente cilíndrico | Rectangular |
| Orientación | Alta flexibilidad | Orientada a tareas horizontales | Depende de los ejes añadidos |
| Aplicaciones habituales | Soldadura, pintura y manipulación | Ensamblaje e inserción | Carga, traslado y mecanizado |
Ventajas y limitaciones
Flexibilidad: alcanza posiciones y orientaciones útiles para tareas tridimensionales.
Variedad de herramientas: admite pinzas, soldadores, cámaras y otros efectores.
Adaptabilidad: puede reprogramarse para distintos productos y procesos.
Programación: las trayectorias complejas pueden exigir conocimientos especializados.
Espacio útil: determinadas posiciones pueden quedar limitadas por alcance, obstáculos o singularidades.
Inversión: deben considerarse robot, herramienta, integración, resguardos y mantenimiento.
Riesgos de un robot articulado industrial
Su alcance tridimensional puede abarcar una zona amplia y cambiar rápidamente de dirección. La evaluación debe contemplar el robot, la herramienta, las piezas, los equipos periféricos y todas las intervenciones humanas.
Golpes o atrapamientos: pueden producirse por movimientos del brazo, herramienta o carga.
Pérdida de piezas: deben considerarse fallos de agarre y trayectorias de objetos.
Movimiento inesperado: puede aparecer durante programación, ajuste, reinicio o mantenimiento.
Herramientas peligrosas: soldadores, cortadores o aplicadores añaden riesgos propios del proceso.
Robots industriales relacionados
Tipos de robots industriales: revisa la clasificación completa.
Robot SCARA: especializado en movimientos horizontales rápidos.
Robot cartesiano: utiliza ejes lineales dentro de un espacio rectangular.
Robot colaborativo: puede utilizar una arquitectura articulada en aplicaciones colaborativas.
Robot industrial: conoce la definición general y sus características.
Referencias sobre robots articulados
International Federation of Robotics: definición y clasificación por estructura mecánica.
NIST: investigación sobre manipulación y sistemas robóticos industriales.
OSHA: consideraciones para la seguridad de robots y sistemas industriales.
Preguntas sobre los robots articulados industriales
Es un manipulador industrial cuyo brazo posee tres o más articulaciones rotatorias para posicionar y orientar una herramienta.
Tiene al menos tres articulaciones rotatorias. En la industria son especialmente frecuentes los modelos de seis ejes.
Se utiliza en soldadura, pintura, manipulación, ensamblaje, paletizado, alimentación de máquinas e inspección.
No. Muchos cobots tienen forma articulada, pero existen numerosos robots articulados destinados a instalaciones industriales tradicionales.
Puede emplear pinzas, ventosas, soldadores, aplicadores de pintura, cámaras, sensores y otras herramientas compatibles con su aplicación.
El articulado ofrece mayor libertad para orientar la herramienta en tres dimensiones. El SCARA está optimizado para movimientos horizontales rápidos y tareas de ensamblaje.
Robot SCARA
Continúa el recorrido con una arquitectura diseñada para ejecutar movimientos horizontales rápidos en ensamblaje e inserción.
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