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domingo, 19 de marzo de 2017

Caracteristicas tecnicas de los robots

   

    La selección del robot más idóneo debe hacerse valorando una gran variedad de factores. los fabricantes de robots proporcionan una amplia información de sus características pero son los integradores quienes disponen de experiencia para seleccionar el robot más adecuado. desde el punto de vista técnico, las características que deben considerarse a la hora de seleccionar un robot son:

Área de trabajo


     El área de trabajo o campo de acción es el volumen espacial al que puede llegar el extremo del robot. este volumen está determinado por el tamaño, forma y tipo de la cadena cinemática. el robot debe elegirse de modo que su área de trabajo le permita llegar a todos los puntos necesarios para llevar a cabo su tarea, incluyendo puntos de recogida de piezas (alimentadores), mesa de trabajo, puntos de salida de piezas, etc. también es necesario tener en cuenta la posibilidad de acceso con unas orientaciones o trayectorias determinadas. la disposición óptima de todos los elementos que compondrán la célula junto con el robot, es una tarea crítica por el gran número de variables a considerar. deberá verificarse que, una vez situados todos los demás componentes de la célula, el robot no colisione con ellos al efectuar sus movimientos. el empleo de programas de simulación gráfica permite seleccionar interactivamente la disposición óptima de la célula. con frecuencia la zona de trabajo del robot se extiende por debajo de su base, por cuyo motivo debe instalarse sobre un pedestal.

Velocidad


     La velocidad a la que puede moverse un robot y la carga que transporta, están inversamente relacionados. normalmente la información del fabricante proporciona datos de velocidad para diferentes valores de la carga a transportar. también suele existir una relación de orden inversa entre el error de posicionamiento y la velocidad del robot. la velocidad de movimiento de un robot puede darse por la velocidad de cada una de sus articulaciones o por la velocidad media de su extremo, siendo esta última más útil para el usuario, pero más imprecisa. el valor de la velocidad nominal de movimiento de un robot es un dato relevante para el cálculo de los tiempos de ciclo. no obstante, hay que considerar que el dato proporcionado normalmente corresponde a la velocidad nominal en régimen permanente. para alcanzar este régimen es preciso que el movimiento del robot sea suficientemente largo. en la práctica, en la mayoría de los casos, los movimientos del robot son rápidos y cortos, con lo que la velocidad nominal se alcanza en contadas ocasiones. por este motivo, la medida del tiempo de ciclo no puede ser obtenida a partir de la velocidad, siendo ésta una valoración cualitativa del mismo. en vez de este dato, algunos robots indican el tiempo empleado en realizar un movimiento típico (un tomar & poner, por ejemplo). los valores habituales de velocidad del extremo oscilan entre 1 y 4 m/s con carga máxima.

Precisión, Repetibilidad y Resolución
     Las ventajas del robot frente a otras máquinas se basan en el bajo error de posicionamiento con el que realizan su trabajo. un robot debe tener la capacidad de posicionar rápidamente, sin error, con elevada precisión y repetidas veces las piezas. para la definición de este error es necesario tener en cuenta tres conceptos complementarios entre sí: la precisión, la repetibilidad y la resolución. de entre los tres, el dato normalmente suministrado por los fabricantes es el de repetibilidad y éste es el utilizado a la hora de seleccionar un robot u otro por su exactitud.

• Repetibilidad. radio de la esfera que abarca los puntos alcanzados por el robot tras suficientes movimientos, al ordenarle ir al mismo punto de destino programado, con condiciones de carga, temperatura, etc., iguales. el error de repetibilidad es debido fundamentalmente a problemas en el sistema mecánico de transmisión como rozamientos, histéresis, zonas muertas.

• Resolución. Mínimo incremento que puede aceptar la unidad de control del robot. su valor está limitado por la resolución de los captadores de posición y convertidores A/d y d/A, por el número de bits con los que se realizan las operaciones aritméticas en la cpu y por los elementos motrices.

• Precisión. distancia entre el punto programado y el valor medio de los puntos realmente alcanzados al repetir el movimiento varias veces con carga y temperatura nominales. su origen se debe a errores en la calibración del robot (punto de sincronismo por ejemplo), deformaciones por origen térmico y dinámico, errores de redondeo en el cálculo de la transformación cinemática (especialmente en las cercanías de puntos singulares), errores entre las dimensiones reales y teóricas del robot, etc.


Capacidad de carga

     La capacidad de carga del robot, para una determinada tarea, viene condicionada por el tamaño, la configuración y el sistema de accionamiento del propio robot. por otra parte, al evaluar la carga a manipular por el robot debe considerarse el peso de las piezas a manipular y el peso propio de la herramienta o pinza que emplee el robot, en muchas ocasiones superior al de los propios objetos. Además de la carga, se debe tener en cuenta el momento de fuerza que la pieza a transportar genera en el extremo del robot. para ello el fabricante proporciona un cuadro en el que se indica la disminución de la posible carga a transportar para no disminuir prestaciones a medida que el centro de gravedad de la misma se aleja del centro de la muñeca. el dato que normalmente se proporciona en la hoja de características del robot, corresponde a la carga nominal que éste puede transportar, sin que por ello disminuyan sus prestaciones dinámicas, y siempre considerando la configuración del robot más desfavorable. sin embargo, es posible aumentar esta carga hasta un cierto límite, siempre y cuando se pueda admitir una disminución en la velocidad de los movimientos del robot e incluso en su precisión. los valores más frecuentes de capacidades de carga varían entre 5-50kg, aunque se pueden encontrar robots que transporten más de media tonelada. Algunos fabricantes distinguen entre la carga nominal y la carga máxima. esto permite que se sobrepase la nominal, siempre y cuando no se alcance la máxima y sin afectar a la mecánica del robot. también existen robots a los que, además de la carga nominal, se les puede colocar una carga adicional encima del antebrazo. esto les permite cargar con, por ejemplo, el aplicador de masilla, el carrete de electrodo para soldadura al arco, el transformador de soldadura, etc. cuanto mayor sea la capacidad de carga del robot, su precisión de posicionamiento y repetibilidad van empeorando en la misma proporción. no obstante, la evolución actual hace que, para las mismas cargas que hace unos años, las repetibilidades sean bastante mejores.


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