Guía de selección de efectores finales del robot: cómo elegir el EOAT adecuado

A efector final del robotes el dispositivo montado en el extremo de un brazo robótico que interactúa directamente con una pieza de trabajo, herramienta o proceso. Por lo general, está conectado a la muñeca del robot, donde realiza la tarea física que el robot debe automatizar. Una forma útil de entender la relación es simple:el robot proporciona movimiento; el efector final realiza la tarea.

El brazo del robot posiciona y mueve las herramientas a través del espacio, mientras que el efector final lleva a cabo la operación real. Dependiendo de la aplicación, esa operación puede implicar:

 agarrar o sostener una parte

 mover o transferir un objeto

 soldadura

 dispensar adhesivo, sellador u otro material

 atornillar o sujetar

 inspeccionar una pieza o superficie

 

Por este motivo, un efector final no debe entenderse únicamente como un dispositivo para recoger objetos. El agarre es una función común, pero los efectores finales de los robots pueden soportar tanto operaciones de manipulación de materiales como procesos de fabricación.

Por lo tanto, a un nivel alto, los efectores finales pueden verse en dos grandes grupos:herramientas de manipulación, que manipulen piezas o productos, yherramientas de proceso, que realizan una operación como soldadura, dosificación, sujeción o inspección.

Al comparar unefector final vs pinza, la principal diferencia es el alcance. Una pinza es un tipo de efector final, mientras que el término efector final cubre una gama mucho más amplia de herramientas robóticas.

Las pinzas están diseñadas principalmente para agarrar, sostener, posicionar o mover objetos. Por ejemplo, un robot puede utilizar una pinza para recoger un componente de un transportador, sujetarlo durante el montaje o transferirlo entre máquinas.

Otros efectores finales realizan tareas que no implican ningún agarre. Un soplete de soldadura puede ser un efector final de robot. También puede hacerlo un cabezal dispensador, una herramienta de corte, un destornillador, un sensor de inspección u otro dispositivo-específico para una tarea.

La relación se puede resumir claramente:

Todas las pinzas son efectores finales, pero no todos los efectores finales son pinzas.Esta distinción también es útil al evaluar proveedores. Dependiendo del fabricante o la categoría del producto, un equipo similar puede describirse como unpinza, efector final, EOAT, oherramientas robóticas. La terminología no siempre se utiliza de manera consistente en las páginas de productos, por lo que los compradores deben centrarse en la función y configuración del equipo en lugar de solo en la etiqueta. Las pinzas son una categoría de efectores finales.EOATEs otro término que los lectores encontrarán con frecuencia cuando investiguen herramientas robóticas.

EOAT significa fin{0}}de-herramientas del brazo.En robótica industrial, el término se utiliza a menudo de la misma manera que efector final de robot, particularmente cuando se refiere al equipo instalado en la muñeca del robot para realizar una tarea de producción.

Los términos se superponen en gran medida en la práctica, por lo que no deben tratarse como conceptos completamente separados. Sin embargo,EOATA veces puede describir un conjunto de herramientas más amplio en lugar de un dispositivo individual.

Por ejemplo, un conjunto completo de robot EOAT puede incluir:

 una pinza o herramienta de proceso

 soportes de montaje

 sensores

 cambiadores de herramientas

 dispositivos de cumplimiento

 conexiones neumáticas, eléctricas u otras conexiones de servicios públicos

En este contexto, la propia pinza puede ser el efector final principal, mientras que el paquete EOAT completo incluye los componentes de soporte necesarios para montarla, controlarla y operarla. Comprender esta terminología hace que sea más fácil comparar herramientas robóticas entre proveedores y aplicaciones sin confundir un dispositivo de agarre específico con la categoría más amplia de equipos de extremo-de-brazo.

Aunque las pinzas son los efectores finales más familiares, son sólo una categoría. Una vez que la terminología esté clara, la siguiente pregunta es qué tipos de efectores finales están disponibles.

el principaltipos de efectores finales de robotse puede dividir en dos grandes grupos:agarre y manipulación de efectores finales, que sujetan o mueven piezas de trabajo, yefectores finales del proceso, que realizan operaciones de fabricación directamente.

La categoría correcta depende menos del nombre de la herramienta y más de cómo interactúa con la pieza de trabajo o el proceso. Por lo tanto, una comparación útil considera cómo funciona cada efector final, qué tipos de piezas se adaptan, dónde funciona bien y qué limitaciones deben tenerse en cuenta.

Herramientas de soldadura

Un soplete de soldadura puede funcionar como efector final de robot cuando se monta en la muñeca del robot y se mueve a lo largo de una trayectoria de soldadura programada. La soldadura robótica se utiliza ampliamente cuando la posición, la velocidad de desplazamiento y la orientación del soplete son importantes, particularmente en la producción de automóviles y la fabricación de metales en general.

Herramientas para atornillar

Una unidad de atornillado automatizada es otra herramienta de proceso robótica común. El robot coloca el destornillador en el punto de fijación, mientras que el efector final realiza la operación de inserción y apriete del tornillo. Estos sistemas son muy adecuados para montajes repetitivos donde se debe controlar la posición de fijación y el par. Las aplicaciones pueden incluir electrónica, fabricación de electrodomésticos, subconjuntos de automóviles y ensamblaje de productos en general.

Herramientas dispensadoras

Un efector final dispensador aplica una cantidad controlada de material como adhesivo, sellador, grasa, lubricante u otro fluido de proceso. El robot controla la ruta de dosificación mientras que las herramientas regulan la entrega del material. Esto hace que la dosificación robótica sea útil para aplicaciones que requieren colocación repetible de perlas, volumen constante o cobertura controlada en rutas complejas.

En soldadura, atornillado y dosificación, el punto clave es el mismo:Las herramientas de proceso se seleccionan en función de los requisitos de la operación, no en función de la fuerza de agarre.El peso de las herramientas, el recorrido de cables y mangueras, el control de procesos, la precisión, los servicios públicos y el acceso para mantenimiento pueden convertirse en factores de diseño primarios.

Diferentes efectores finales resuelven diferentes tareas. Pero el tipo de efector-final por sí solo no es suficiente para realizar una selección; la elección final depende de la pieza de trabajo específica y de los requisitos de producción.

Al considerarcómo elegir un efector final de robot, la pregunta inicial equivocada suele ser: ¿Qué pinza es mejor?

No existe una pinza o EOAT universalmente mejor. El mejor enfoque es comenzar con la aplicación y limitar las opciones en una secuencia fija:

 entender la pieza de trabajo

 Confirmar que el robot puede transportar el sistema de herramientas completo.

 definir el rendimiento de producción requerido

 comprobar el entorno operativo.

Este orden importa. Una pinza puede parecer adecuada según las especificaciones de su catálogo, pero aun así fallar porque la superficie de la pieza pierde vacío, el centro de gravedad de las herramientas excede los límites de la muñeca del robot o no se puede lograr el tiempo de ciclo requerido una vez que se incluyen los retrasos de agarre y liberación.

Un prácticoSelección EOATPor lo tanto, el proceso comienza con la pieza y continúa hasta el robot y el sistema de producción.

La pieza de trabajo suele ser el primer filtro en la selección del efector final. Su peso, dimensiones, forma, material, estado de la superficie y variabilidad determinan qué principios de agarre son realistas incluso antes de considerar las especificaciones del robot.

Peso

El peso de la pieza determina la fuerza de sujeción mínima que debe generar el efector final, pero el peso estático impreso en un dibujo es solo el punto de partida.

La herramienta debe sujetar la pieza mientras el robot acelera, desacelera, cambia de dirección y posiblemente gira la carga. Estas fuerzas dinámicas pueden ser mayores que la fuerza requerida simplemente para mantener la misma pieza estacionaria.

El cálculo también debe reflejar cómo funciona realmente el proceso. Si el robot recoge cuatro productos a la vez, la carga de la pieza de trabajo relevante es la carga combinada de los cuatro productos, no el peso de una unidad.

Por lo tanto, un diseño adecuado considera:

peso de la pieza estática;

aceleración y desaceleración;

orientación durante el movimiento;

el factor de seguridad requerido;

el número de piezas manipuladas por selección.

A medida que aumentan la masa de la pieza de trabajo y la carga dinámica, la aplicación puede requerir una mayor fuerza de agarre mecánica, más área de ventosa, una capacidad de sujeción magnética más fuerte o una estrategia de manipulación completamente diferente.

Tamaño

Las dimensiones de la pieza de trabajo afectan mucho más que si la pinza puede alcanzar físicamente la pieza.

Un componente más grande puede requerir un alcance de agarre más amplio, dedos más largos, más ventosas o un marco de herramientas más grande. Cada uno de esos cambios aumenta el tamaño y, a menudo, la masa del EOAT.

Esto puede crear restricciones secundarias. Un marco de vacío ancho puede interferir con los accesorios cercanos. Los dedos largos pueden aumentar las cargas de flexión. Una pinza grande puede reducir el alcance utilizable del robot porque las herramientas chocan con las puertas de la máquina, las protecciones o el equipo circundante antes de que la muñeca del robot alcance la posición programada.

Por tanto, el tamaño influye en:

alcance de agarre;

longitud de los dedos;

espacio entre las ventosas-;

huella de herramientas;

alcance del robot;

interferencias y riesgo de colisión.

Una pinza que técnicamente pueda sujetar la pieza no es necesariamente adecuada si su geometría impide que el robot acceda al lugar de recogida o colocación requerido.

Forma

La forma determina a menudo qué principio de agarre es práctico.

Una superficie amplia y relativamente plana puede proporcionar suficiente área de contacto para el agarre por vacío. Un componente rígido con bordes definidos o características externas repetibles puede ser adecuado para dedos mecánicos. Las piezas cilíndricas pueden ser más fáciles de centrar con mandíbulas diseñadas alrededor de su diámetro. Los productos irregulares y delicados pueden beneficiarse de un enfoque de agarre suave o flexible.

La relación no es absoluta, pero la forma puede limitar rápidamente la búsqueda:

superficies planas o anchas: el agarre al vacío puede resultar práctico;

bordes definidos o características de agarre: el agarre mecánico puede proporcionar un mejor control;

piezas cilíndricas rígidas: las mordazas mecánicas a menudo pueden proporcionar un centrado repetible;

productos irregulares o deformables: un agarre suave o adaptable puede reducir la presión localizada;

Piezas ferromagnéticas planas: el agarre magnético puede ser una opción.

Las piezas de trabajo asimétricas merecen atención adicional porque es posible que su centro de masa no esté alineado con el punto de agarre. Una pinza puede sujetar la pieza de forma segura y aun así crear una carga inestable o desfavorable en la muñeca del robot.

Condición del material y la superficie

El material afecta la forma en que el efector final puede generar y mantener la fuerza de sujeción.

El acero puede permitir el agarre magnético, pero sólo cuando el material es suficientemente ferromagnético y las condiciones de contacto soportan la fuerza de sujeción requerida. El plástico no se puede tratar de la misma manera, pero su superficie puede funcionar bien con agarre mecánico o por vacío dependiendo de su rigidez y acabado.

El vidrio a menudo proporciona una buena superficie de sellado para la succión, pero el método de agarre debe evitar rayones, tensiones concentradas o roturas. El cartón puede parecer adecuado para el vacío porque tiene una superficie amplia y plana, pero el cartón poroso puede perder suficiente aire como para que la calidad del sellado y el flujo de vacío sean más importantes que el peso de la pieza.

La alimentación introduce otro conjunto de consideraciones. Los requisitos de fricción, deformabilidad, sensibilidad de la superficie, higiene y limpieza pueden influir en si son apropiados dedos rígidos, elementos de vacío o estructuras de agarre suaves.

Los efectos típicos-relacionados con el material incluyen:

acero:compatibilidad magnética, condición de la superficie y riesgo de marcado;

plástico:fricción, rigidez, deformación y protección cosmética de superficies;

vaso:potencial de sellado, fragilidad y daño superficial;

cartulina:porosidad, filtraciones y rigidez estructural;

alimento:riesgo de higiene, deformación, magulladuras y contaminación;

materiales porosos:fugas de vacío y dificultad de sellado.

Un ejemplo útil es una caja de cartón grande. Puede ser relativamente liviano, por lo que el peso por sí solo sugiere una elección fácil. Pero si el tablero es poroso o la superficie es irregular, las fugas de vacío pueden convertirse en el problema de diseño dominante.

La carga útil del robot y la selección del efector final no pueden tratarse como decisiones separadas.

El robot no lleva sólo el producto. Lleva toda la carga sujeta a la muñeca, que puede incluir:

la pinza o herramienta de proceso;

placas de montaje y adaptadores;

sensores;

cambiadores de herramientas;

válvulas o hardware auxiliar;

cables o mangueras cuando su masa afecte al conjunto en movimiento;

la propia pieza de trabajo.

Un error de selección común es comparar sólo el peso de la pieza de trabajo con la carga útil nominal del robot.

Una vez que la aplicación es mecánicamente factible, la siguiente pregunta es si el efector final puede cumplir con el rendimiento de producción requerido.

La velocidad, la precisión y el tiempo del ciclo están relacionados, pero no deben tratarse como especificaciones intercambiables.

Velocidad

La velocidad del efector final-es mayor que el tiempo de apertura o cierre que se muestra en la hoja de datos de una pinza.

Una selección completa puede incluir:

acercándose a la pieza de trabajo;

abrir o posicionar la herramienta;

establecer el agarre;

confirmar que la pieza esté segura;

acelerando;

mudarse al destino;

soltar la pieza;

confirmando la liberación.

Las diferentes tecnologías de agarre introducen diferentes retrasos. Un sistema de vacío puede necesitar tiempo para establecer suficiente vacío. Una pinza mecánica debe abrirse y cerrarse. Una estrategia de detección puede requerir confirmación antes de que el movimiento pueda continuar.

La masa de la herramienta también afecta indirectamente a la velocidad. Un EOAT más pesado puede limitar la agresividad con la que acelera el robot, por lo que instalar un actuador más rápido no necesariamente hace que toda la celda sea más rápida.

Precisión

La precisión requerida debe definirse según la tarea.

Hay varios conceptos diferentes que a menudo se agrupan bajo la palabra exactitud:

repetibilidad de agarre;

repetibilidad de la posición de la pieza dentro de la pinza;

posicionamiento de robots;

precisión del proceso final.

Una aplicación de recogida-en contenedores puede tolerar alguna variación en la forma en que una pieza se asienta en la pinza si la siguiente operación puede compensarla. El ensamblaje de precisión puede requerir que la pieza de trabajo se ubique mecánicamente dentro del EOAT con una repetibilidad mucho más estricta.

De manera similar, una pinza flexible puede adaptarse bien a la variación en la forma del producto, pero proporciona una ubicación de las piezas menos rígida que un accesorio mecánico personalizado.

Por lo tanto, el método de agarre correcto depende de lo que debe ser repetible: simplemente sostener el producto, presentarlo a la siguiente estación o ejecutar un proceso de alta-precisión.

Tiempo de ciclo

El tiempo de ciclo debe evaluarse a nivel del sistema.

Un ciclo de manipulación típico puede incluir:

aproximación → agarre → confirmación de agarre → movimiento del robot → liberación → confirmación de liberación → regreso

Optimizar sólo una parte de esta secuencia puede producir poca mejora en el rendimiento total.

Es posible que una pinza con un tiempo de cierre más rápido no ofrezca ningún beneficio de tiempo de ciclo-significativo si el robot aún debe esperar una señal de confirmación de vacío en otra parte del proceso. Por el contrario, una pinza más flexible puede tener un tiempo de actuación individual ligeramente más lento, pero reduce los cambios de herramientas entre variantes de productos, lo que mejora la eficiencia general de la producción.

Esto conduce a un importante principio de selección:

Una pinza más rápida no crea automáticamente un sistema robótico más rápido.

La métrica relevante es el ciclo de producción completo.

En el embalaje de gran-volumen, por ejemplo, reducir los retrasos en la recogida y liberación en una fracción de cada ciclo puede tener un valor significativo porque la tarea se repite miles de veces. La precisión extrema del posicionamiento puede ser menos importante.

En el montaje de precisión, las prioridades pueden invertirse. Puede ser aceptable un ciclo de agarre ligeramente más largo si las herramientas colocan cada componente en una orientación repetible y evitan fallas de alineación posteriores.

Incluso si se cumplen los objetivos de rendimiento, la herramienta debe sobrevivir y cumplir con el entorno operativo real.

Un efector final que funciona bien durante una prueba de banco aún puede volverse poco confiable cuando se expone a condiciones de producción reales. La temperatura, el polvo, el lavado, los controles de contaminación y los requisitos de la sala limpia pueden cambiar tanto la tecnología de agarre como los materiales utilizados en el EOAT.

Temperatura

Las temperaturas altas y bajas pueden cambiar el comportamiento de muchos componentes del EOAT.

La temperatura puede afectar:

sellos de elastómero;

ventosas;

plástica;

lubricantes;

adhesivos;

sensores;

componentes electrónicos.

Un material de ventosa que funciona bien a temperatura ambiente puede endurecerse, ablandarse o perder su rendimiento de sellado fuera de su rango de temperatura previsto. De manera similar, los lubricantes y sellos en dispositivos mecánicos pueden requerir especificaciones diferentes para ambientes fríos o calientes.

Por lo tanto, se deben verificar los límites de temperatura para todo el conjunto de herramientas, no solo para el robot.

Polvo y contaminación

El polvo, las astillas, los polvos y otros contaminantes pueden crear varios modos de falla diferentes.

Pueden interferir con:

sensores ópticos o de proximidad;

superficies deslizantes mecánicas;

filtros de vacío;

sellos de succión;

válvulas y componentes neumáticos.

En entornos de mecanizado, las virutas de metal pueden impedir el contacto adecuado con las pinzas o ingresar a los mecanismos en movimiento. En aplicaciones de embalaje o manipulación de polvo-polvo, los filtros de vacío pueden requerir inspección y mantenimiento más frecuentes.

Por lo tanto, el diseño del EOAT debe considerar no solo si puede funcionar en el medio ambiente, sino también cómo la contaminación cambia los intervalos de mantenimiento y la confiabilidad-a largo plazo.

MuchosErrores de selección de EOATno provienen de elegir la categoría tecnológica equivocada. Surgen de una evaluación demasiado estricta de la herramienta-considerando el precio de compra, la carga útil nominal o la geometría actual de la pieza sin considerar cómo el efector final afectará el sistema robótico completo con el tiempo.

La forma más útil de evaluar estos errores es plantearse tres preguntas: ¿Qué se está pasando por alto? ¿Qué consecuencia crea? ¿Qué debería comprobarse en su lugar?

Un error común es comparar la carga útil nominal del robot únicamente con el peso de la pieza de trabajo.

El robot debe transportar toda la carga en movimiento, incluido el efector final, adaptadores, sensores, cambiadores de herramientas, hardware auxiliar y la pieza misma. Por lo tanto, una herramienta puede parecer aceptable en función del peso de la pieza y al mismo tiempo ejercer una carga excesiva sobre la muñeca.

Las consecuencias pueden incluir:

aceleración permitida reducida;

movimiento del robot más lento;

sobrecargar o cargar-alarmas de monitoreo;

momento o inercia excesivos en la muñeca;

margen operativo reducido;

mayor estrés mecánico y riesgo de confiabilidad.

El problema es especialmente fácil de pasar por alto con conjuntos EOAT largos o anchos. Un marco de vacío grande, por ejemplo, puede no ser particularmente pesado, pero su centro de gravedad extendido puede crear un momento significativo en la muñeca.

Un efector final de menor-costo no necesariamente crea un sistema de automatización de menor-costo.

El precio de compra es sólo una parte de la decisión económica. Una pinza más barata puede costar más con el tiempo si requiere ciclos de agarre más largos, pierde piezas con mayor frecuencia, se desgasta rápidamente o debe cambiarse manualmente cada vez que cambia el formato del producto.

Las posibles consecuencias incluyen:

ciclos de producción más lentos;

más piezas rechazadas o caídas;

frecuentes intervenciones de mantenimiento;

mayor uso de consumibles;

cambios más largos;

participación adicional del operador;

paradas de producción no planificadas.

Por ejemplo, ahorrar dinero en una pinza menos adaptable puede parecer atractivo durante la compra inicial. Sin embargo, si la línea cambia entre varios tamaños de productos todos los días, el cambio de herramientas manual repetido puede volverse rápidamente más costoso que la diferencia de herramientas original.

Los efectores finales son dispositivos que funcionan, no accesorios estáticos. Los componentes que entran en contacto con el producto o se mueven en cada ciclo eventualmente se desgastarán, se contaminarán o requerirán ajustes.

Los requisitos de mantenimiento varían según la tecnología. Los elementos de servicio típicos pueden incluir:

reemplazo de ventosa;

filtros de vacío;

sellos y juntas tóricas;

dedos mecánicos y almohadillas de contacto;

cojinetes o componentes deslizantes;

sensores;

tubos neumáticos;

cables y conectores.

El error no es simplemente olvidar que estos componentes se desgastan. Se trata de diseñar las celdas para que sean difíciles de inspeccionar o reemplazar.

Una ventosa puede ser económica, por ejemplo, pero su reemplazo resulta problemático si el personal de mantenimiento debe quitar la protección, desconectar varios servicios públicos o desmontar todo el marco de herramientas para alcanzarla.

La forma más útil de entender la selección del efector final-del robot es observar cómo las condiciones reales de producción cambian la decisión. La misma industria puede utilizar varios tipos diferentes de EOAT porque la elección correcta depende de la tarea, la pieza de trabajo, el robot y el objetivo de producción específicos.

Automoción: Transferencia de chapa metálica

Considere una línea de estampado donde un robot transfiere paneles de acero formados entre operaciones.

La pieza de trabajo suele ser un componente de chapa-metálica relativamente grande con rigidez limitada, una superficie amplia y una geometría que puede cambiar entre modelos de vehículos. La aplicación también exige ciclos rápidos porque la velocidad de transferencia afecta directamente el rendimiento de la línea de prensa.

Dos opciones comunes son el vacío y el agarre magnético.

Un sistema de vacío puede ser adecuado cuando el panel tiene superficies accesibles que permiten que las ventosas sellen de manera confiable. Varias copas pueden distribuir la fuerza de sujeción por toda la pieza y reducir la deformación local.

Puede ser preferible un efector final magnético cuando el panel está hecho de un material ferromagnético compatible y la geometría de la superficie dificulta el sellado al vacío. El agarre magnético también puede reducir la dependencia de la calidad del sello-de la ventosa.

Por tanto, la elección depende de algo más que el hecho de que la pieza sea metálica. Los ingenieros deben considerar:

si el material es ferromagnético;

área de contacto magnética o de vacío disponible;

agujeros, curvas, revestimientos o contaminación de superficies;

rigidez del panel;

herramientas combinadas y carga útil de piezas;

aceleración durante la transferencia.

Una precaución clave es asumir que un panel grande y liviano crea una aplicación de carga baja-. Los amplios marcos de herramientas y el movimiento del robot a alta-velocidad pueden producir un importante momento de muñeca e inercia incluso cuando el panel en sí es relativamente liviano.

Electrónica: atornillado de precisión

En el ensamblaje de productos electrónicos, considere un robot que instala tornillos en una carcasa o ensamblaje de dispositivo.

En este caso, el efector final no manipula principalmente el producto. Está realizando un proceso de sujeción. Por lo tanto, el EOAT adecuado es una herramienta de atornillado automatizado y no una pinza convencional.

Los principales requisitos suelen ser un posicionamiento preciso de la herramienta, un acoplamiento repetible del tornillo, un par de apriete controlado y una alimentación fiable del tornillo. El robot debe acercarse a cada punto de fijación con la orientación correcta mientras el efector final de atornillado controla la operación de fijación real.

Esta aplicación también puede requerir atención a:

tamaños de características pequeños;

espacio libre limitado alrededor de las ubicaciones de los tornillos;

control de torsión y profundidad;

tornillo-detección presente;

fuerzas de reacción;

enrutamiento de cables y alimentadores.

Dependiendo del producto y del entorno de producción, los controles de descarga electrostática-, la compatibilidad con salas blancas o los requisitos de contaminación también pueden influir en el diseño de las herramientas.

La principal precaución es tratar la precisión del posicionamiento como una especificación-exclusiva del robot. Incluso si el robot alcanza el punto programado repetidamente, el juego en la herramienta, la mala alineación de los tornillos o la ubicación inconsistente de las piezas aún pueden causar roscas cruzadas o fallas en la fijación.

Alimentos: manipulación de productos de panadería delicados

Considere un robot que transfiere productos de panadería blandos desde un transportador a bandejas o envases.

La pieza de trabajo puede variar ligeramente en tamaño y forma de una pieza a otra, y una fuerza de agarre localizada excesiva puede deformar el producto o dejar marcas visibles. Al mismo tiempo, es posible que cualquier herramienta que entre en contacto con los alimentos deba soportar una limpieza frecuente y una operación higiénica.

Una pinza blanda o flexible puede ser adecuada porque se adapta a la variación del producto y distribuye la presión de contacto sobre un área más grande. Esto puede reducir el riesgo de aplastamiento o marcas en comparación con los dedos rígidos.

En algunas aplicaciones de alimentos-envasados, el agarre al vacío puede ser la mejor opción. Un paquete sellado con una superficie amplia y lisa se comporta de manera muy diferente a un producto blando sin empaquetar.

Por tanto, la selección depende de factores como:

deformabilidad del producto;

presión de contacto aceptable;

variación de forma;

producto expuesto versus producto envasado;

requisitos de contacto-con alimentos;

procedimientos de lavado y limpieza.

La precaución clave es optimizar sólo para un agarre suave. Una pinza para manipulación de alimentos también debe ser práctica de limpiar, inspeccionar y mantener. Un diseño altamente compatible que atrape residuos del producto o sea difícil de lavar puede crear un problema de producción mayor que el que resuelve.

Logística: manipulación mixta de cajas y paquetes

Una célula logística presenta un desafío diferente: la variación del producto.

Considere un robot que descarga, clasifica o paletiza cajas y paquetes de diferentes tamaños. El sistema puede detectar una amplia gama de SKU, materiales de embalaje, condiciones de superficie y pesos durante un solo turno.

Para cajas de cartón normales con superficies suficientemente lisas, una pinza de vacío puede proporcionar una toma y liberación rápida con un contacto relativamente simple. Un diseño de aspiradora multi-zona a veces puede adaptarse a diferentes dimensiones de cajas sin requerir una herramienta dedicada para cada SKU.

Para una combinación más amplia de paquetes rígidos e irregulares, puede ser preferible un concepto de agarre adaptable o más flexible.

Los requisitos importantes no son sólo la fuerza de agarre, sino también:

variación en las dimensiones del paquete;

porosidad del cartón;

superficies dañadas o irregulares;

rendimiento;

detección de selecciones exitosas;

la capacidad de recuperarse de elecciones fallidas;

cambios futuros en la combinación de SKU.

Un error común es diseñar la herramienta únicamente en torno a la caja de cartón más grande o más común. Esto puede generar un rendimiento deficiente en el manejo cuando ingresan al sistema paquetes más pequeños, porosos, dañados o irregulares.

Para la automatización logística de-SKU mixtos, la mejor pinza robótica suele ser aquella que equilibra un manejo confiable con suficiente flexibilidad para reducir los cambios manuales y el reequipamiento.

La principal precaución es incluir el manejo-de selección fallida en el diseño del sistema. Una pinza que tenga éxito en el 98% de las cajas ideales aún puede crear interrupciones inaceptables si el sistema de control no puede detectar y recuperarse de las fallas restantes de manera eficiente.

 

En todas estas aplicaciones, la herramienta correcta está determinada menos por la etiqueta de la industria que por la pieza, el proceso, el robot y el objetivo de producción específicos.

El efector final adecuado no es simplemente la opción más potente, rápida o avanzada. Es el que coincide con elpieza de trabajo, limitaciones del robot, objetivo de producción, entorno operativo y economía del ciclo de vidade la aplicación.

 

Antes de seleccionar un proveedor o finalizar un diseño de herramientas, documente los requisitos clave de la aplicación:

 Peso, dimensiones, geometría y material de la pieza.

 carga útil del robot, centro-de-gravedad, momento y límites de inercia

 tiempo de ciclo requerido y rendimiento de posicionamiento

 requisitos medioambientales o de higiene

 variación esperada del producto y SKU

 expectativas de mantenimiento y cambio.

 

Con estos datos definidos, las opciones de EOAT se pueden comparar según el ajuste de ingeniería en lugar de las especificaciones del catálogo o el precio de compra únicamente.

 

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