LA APLICACIÓN INDUSTRIAL DE LOS ROBOTS

La aplicación industrial de los robots, a los cuales se les considera como un tipo de máquinas-herramientas. El siglo XVIII constituye la época del nacimiento de la robótica industrial. Hace ya más de doscientos años se construyeron unas muñecas mecánicas, del tamaño de un ser humano, que ejecutaban piezas musicales.

DEFINICION:

Mikell Groover, en su libro Automation, Production Systems and Computer Integrated Manufacturing, define al robot industrial como "...una máquina programable, de propósito general, que posee ciertas características antropomórficas, es decir, con características basadas en la figura humana..."

En el caso de los robots de manufactura tenemos la marca Amatrol modelo Júpiter.  La marca Mitsubishi modelo Move Master Ex. La marca Unimate, modelo Puma, éste último Universal Machine for Assembly. y un robot utilizado dentro del sistema de almacenamiento (AS/RS) marca Amatrol.

Los mecanismos de entrada y salida, más comunes son: teclado, monitor y caja de comandos llamada "teach pendant".

Para mandar instrucciones al controlador y para dar de alta programas de control, comúnmente se utiliza una computadora adicional.

Es necesario aclarar que algunos robots únicamente poseen uno de estos componentes. En estos casos, uno de los componentes de entrada y salida permite la realización de todas las funciones.

Esto lo podemos ver en el robot Júpiter, el cual se puede programar utilizando el "teach pendant".

Las señales de entrada y salida se obtienen mediante tarjetas electrónicas instaladas en el controlador del robot las cuales le permiten tener comunicación con otras máquinas-herramientas. En la celda de manufactura, por ejemplo, se utilizan estas tarjetas para comunicar al robot PUMA con las máquinas de control numérico (torno y centro de máquinado). Estas tarjetas se componen de relevadores los cuales mandan señales eléctricas que después son interpretadas en un programa de control, estas señales nos permiten controlar cuando debe entrar el robot a cargar una pieza a la máquina, cuando debe empezar a funcionar la máquina o el robot, etc.

Sin duda, una de las principales características que definen a los robots lo constituyen los "grados de libertad" que posea. Hablar de "grados de libertad" equivale a decir número y tipo de movimientos del manipulador.

Observando los movimientos del brazo y de la muñeca, podemos determinar el número de grados de libertad que presenta un robot.

Generalmente, tanto en el brazo como en la muñeca, se encuentra una variación que va desde uno hasta los tres grados de libertad.

A la muñeca de un manipulador le corresponden los siguientes movimientos o grados de libertad: giro (hand rotate), elevación (wrist flex) y desviación (wrist rotate) como lo muestra el siguiente modelo.

Ahora podemos ver la estructura de un robot industrial, observemos que el brazo mecánico es solo una parte de todo el mecanismo:

EL CONTROLADOR:

Es el dispositivo que se encarga de regular el movimiento de los elementos del brazo y de todo tipo de acciones, cálculos y procesos de información.

1. EL CONTROLADOR DE POSICIÓN:  Solo interviene en el control de posición del elemento terminal, pudiendo actuar punto a punto, o bien en modo continuo.

2. EL CONTROLADOR CINEMATICO: Además de la posición controla la velocidad del brazo

3. EL CONTROLADOR DINAMICO: Tiene en cuenta también las propiedades dinámicas del manipulador, motores y elementos asociados.

4. EL CONTROL ADAPTATIVO: Además de lo indicado en los anteriores, también considera la variación de las características del manipulador al variar la posición.

LOS MOVIMIENTOS MOTRICES O ACTUADORES:

Se encargan de mover las articulaciones, a través de cables, poleas, cadenas, engranajes, etc.