La selección de robots apropiados para aplicaciones industriales y de automatización es uno de los ejercicios de toma de decisiones más cruciales y difíciles, ya que los fabricantes necesitan obtener varios atributos y criterios para una implementación efectiva, asegurando una mayor productividad, exactitud y precisión en las operaciones.
Primero deben comprender las complejas relaciones de los atributos cualitativos y cuantitativos relevantes antes de tomar decisiones con respecto a la selección de robots apropiados del amplio espectro de robots y sus modelos de varios fabricantes disponibles en la actualidad para la aplicación particular en cuestión.
Los criterios de selección se basan en la aplicación, el alcance máximo, la carga útil, el número de ejes, la repetibilidad y la posición de montaje. Antes de la selección, el fabricante también debe considerar otras condiciones, como las demandas de producción, el diseño de los sistemas de fabricación y el impacto económico.
En la actualidad, puede encontrar software informático para ayudar a la industria a seleccionar el robot adecuado en función de la metodología de toma de decisiones de atributos múltiples. Este enfoque basado en reglas se ha desarrollado en base a la experiencia de expertos y reglas heurísticas, considerando la selección de la interfaz de usuario, la jerarquía del conocimiento, la programación, la validación del programa, las pruebas y la documentación y el mantenimiento.
Esta publicación explicará brevemente 30 criterios clave de nivel de facilitador y su relevancia en el proceso de selección de robots.
Capacidad de carga útil (PC): Se refiere a la capacidad especificada del robot para levantar la carga útil máxima en sus alcances horizontales/verticales extremos. Es importante que el robot seleccionado pueda manejar la carga útil aplicada durante el ciclo de trabajo en el rango dado.
Capacidad de sobrecarga (OC): El robot debe manejar fluctuaciones cíclicas menores en la carga útil final. Por lo tanto, la capacidad de sobrecarga del robot es una consideración esencial para su selección para un trabajo a realizar.
Espacio de trabajo (WS): Es el alcance máximo horizontal y vertical del robot para constituir su envolvente. Es esencial asegurarse de que el área deseada de operaciones y movimientos de la información sobre herramientas adjunta al robot esté dentro de la envolvente del robot.
Precisión (CA): Especifica el error mínimo con el que un robot puede alcanzar una posición comandada. Puede variar con la velocidad y la posición dentro del entorno de trabajo y con la carga útil y, por lo tanto, debe considerarse un criterio de selección.
Eficiencia computacional (CE): Determina la velocidad de procesamiento y cálculos para realizar las operaciones y el control del robot en tiempo real. Sin embargo, existe una compensación entre la eficiencia computacional, la velocidad de procesamiento, el control en tiempo real y el costo del algoritmo y el controlador.
Resolución (RS): Se deben verificar los recuentos mínimos inferiores y superiores de los parámetros de trabajo del robot para garantizar su aplicabilidad en el rango de trabajo del robot.
Manipulabilidad (MA): Los hábiles y posibles movimientos y orientaciones de los enlaces/articulaciones del robot le dan versatilidad y aumentan su utilidad de trabajo. La manipulabilidad se convierte así en una consideración importante para la selección de robots.
Requisito de fuente de alimentación (PR): Las especificaciones de potencia requeridas por el robot, a saber. En el sitio de instalación del robot debe estar disponible una conexión a tierra separada para los robots de soldadura, voltaje uniforme para los robots de pintura. De lo contrario, es posible que el robot no funcione de manera óptima.
Tipo de junta (JT): Los detalles cinemáticos, incluidos los tipos de enlaces y juntas, influyen en muchos criterios, como la carga útil, el espacio de trabajo, la manipulabilidad, etc.
Especificaciones del proyecto (PS): Para el proyecto en cuestión, el robot debe cumplir con las especificaciones de la aplicación. Así, la flexibilidad en las operaciones del robot y su manejo aumenta su utilidad para un proyecto.
Velocidad del robot (SP): La configuración del robot debe soportar alta velocidad con vibraciones mínimas. Sin embargo, la velocidad del robot varía con su carga útil y configuraciones geométricas.
Peso del robot (WT): El peso total del robot aumenta el peso muerto en el lugar de instalación. Por lo tanto, si la instalación en sí está en una plataforma móvil, a saber. un transportador, etc., aumenta enormemente los requisitos de energía del sistema total. Por otro lado, un robot de bajo peso tiene más vibraciones y efectos dinámicos involucrados. Por lo tanto, la toma de decisiones en la selección implica un intercambio de características en conflicto.
Accionamientos eléctricos (ED): Es imperativo seleccionar robots con unidades apropiadas según los requisitos. Así, los robots en los que los motores eléctricos están conectados a las juntas a través de engranajes tienen un juego definitivo, mientras que los robots en los que los motores están acoplados directamente a la junta pueden absorber solo pequeños pares y cargas. Por lo tanto, la toma de decisiones implica elegir el tipo correcto de accionamientos eléctricos, lo que afecta la capacidad de carga útil, la resolución, la precisión, etc.
Flexibilidad de programación y capacidad de las tarjetas Controller (CC): Los criterios de selección incluyen interfaces, como pantallas táctiles y otros periféricos como programación, chips controladores, etc.
Accionamientos hidráulicos (HD): Para requisitos operativos más fuertes y cíclicos, las juntas hidráulicas son viables. Los criterios de selección implican circuito cerrado, presurización de aire interno, etc.
Tipo de cable y arnés (CH): Las especificaciones de enrutamiento de cables y arneses deben coincidir con las especificaciones del proyecto, por lo que es importante tenerlas en cuenta durante la instalación del robot.
Singularidad (SL): Las restricciones geométricas en los vínculos de los robots se manifiestan de modo que algunas ubicaciones, a pesar de estar dentro del espacio de trabajo, pueden requerir grandes esfuerzos computacionales o de entrada. Estas singularidades deben evitarse. Se debe tener cuidado al momento de seleccionar un robot apropiado.
Dextricidad (DX): Es un parámetro integral que incluye restricciones geométricas sobre la manipulabilidad, la velocidad, la singularidad y otros aspectos del rendimiento del robot. Un robot con mayor destreza es más capaz de realizar trabajos complejos y, por lo tanto, se convierte en una elección de los selectores de robots.
Nº de ejes (NA): Para algunas aplicaciones, como el ensamblaje simple de recoger y colocar, el robot puede necesitar juntas simples y menos no. del eje Sin embargo, para aplicaciones más sofisticadas, como soldadura/pintura, etc., el robot puede requerir un número adicional. del eje Esto se logra seleccionando una arquitectura de robot adecuada para la aplicación.
Servos (SM): Los servos seleccionados pueden ser engranados o de transmisión directa. Además, los trenes de engranajes pueden ser epicicloidales o directos. Por lo tanto, los servos tienen un impacto en el rendimiento general y la repetibilidad de los robots.
Precisión (PS): La repetibilidad del robot, determinada por su precisión, asegura una adecuada reiterabilidad en las operaciones del robot.
Motivos de avería (RB): Como responsable de la toma de decisiones en la selección de robots, puede ser imperativo que el selector conozca los motivos de la avería de un robot en particular. Si las averías se deben a la mala mano de obra de los diseños de las máquinas, la repetibilidad del robot y su fiabilidad se ven afectadas.
Tiempo medio de reparación (MTTR): En caso de avería, se debe reparar el robot para ponerlo en condiciones de funcionamiento lo antes posible. Un MTTR grande indica fallas graves, baja disponibilidad de repuestos, mala red de servicio del proveedor, etc. Por lo tanto, es perjudicial para la selección de robots por parte de los tomadores de decisiones.
Tiempo medio entre fallos (MTBF): El tiempo medio entre fallos proporciona una estimación razonable del tiempo total de avería del robot. Por lo tanto, para un rendimiento confiable, el MTBF debe ser lo más grande posible.
Calidad/contrato de servicio del proveedor (SQ): La empresa que adquiere el robot puede tener acuerdos contractuales con algunos proveedores específicos. Esto puede proporcionar a la empresa los beneficios de la economía de escala. Estos contratos influyen en la selección de los responsables de la toma de decisiones y, por lo tanto, se les debe dar la debida importancia.
Costo total (CT): El coste del robot es sin duda un criterio decisivo imprescindible. Sin embargo, tenga en cuenta que el costo por sí solo no es el criterio rector general, sino que varios aspectos de la calidad y el rendimiento de las inversiones complementan el costo como criterio de selección.
Calificación del proveedor (SR): Con base en las compras anteriores, los servicios posventa y el rendimiento de sus robots, las empresas usuarias generalmente asignan calificaciones a los proveedores de robots. Estas calificaciones juegan un papel importante en la nueva toma de decisiones de la empresa para nuevas adquisiciones y selecciones de robots.
Disponibilidad de repuestos (SA): La rápida disponibilidad de piezas de repuesto reduce el tiempo de inactividad de los robots e influye positivamente en la decisión de selección del robot.
Red local de proveedores (NW): Un proveedor de robots con una red local de distribuidores y centros de servicio está mejor equipado para atender los problemas de mantenimiento/formación/avería del robot que una empresa con distribuidores en el extranjero. La selección de robots por parte de los tomadores de decisiones está influenciada por la consideración de la cadena de red de suministro y servicio del proveedor del robot.
Términos de la garantía (WT): La garantía, el reemplazo de piezas, etc., forman los beneficios intangibles que la empresa de adquisición de robots busca obtener del proveedor de robots. Por supuesto, el proveedor que proporciona al robot mejores términos de garantía tiene una mejor influencia en los tomadores de decisiones.