Un robot colaborativo es un brazo robótico diseñado para la interacción directa con trabajadores humanos dentro de un espacio de trabajo compartido. A diferencia de los robots industriales tradicionales que operan de forma aislada detrás de protecciones de seguridad, los cobots están equipados con:
Sensores limitadores de fuerza que detienen el brazo al entrar en contacto.
Diseños más redondos y suaves para minimizar el riesgo de lesiones.
Menor carga útil y velocidad en comparación con sus homólogos industriales (normalmente de 3 a 16 kg de carga útil)
Facilidad de programación : a menudo se puede enseñar mediante guías manuales o interfaces simples.
Huellas compactas adecuadas para una implementación flexible
La Organización Internacional de Normalización (ISO) define cuatro tipos de operaciones colaborativas según ISO/TS 15066: parada monitoreada con clasificación de seguridad, guía manual, monitoreo de velocidad y separación, y limitación de potencia y fuerza.
Cobots versus robots industriales tradicionales
表格
Característica |
Robot colaborativo (Cobot) |
Robot industrial tradicional |
Seguridad |
Limitación de fuerza incorporada, funciona sin jaulas |
Requiere vallas de seguridad y enclavamientos. |
Carga útil |
Normalmente de 3 a 16 kg |
Hasta cientos de kg |
Velocidad |
Más lento (velocidades seguras para los humanos) |
Operación de alta velocidad |
Programación |
Guiado manual, basado en tableta, sin codificación |
Programación fuera de línea, se necesitan ingenieros |
Huella |
Compacto, móvil y redistribuible |
Gran tamaño, instalación fija |
Costo |
$15,000 – $60,000 |
$50,000 – $200,000+ |
Lo mejor para |
Tareas flexibles, de gran volumen y de gran variedad |
Tareas pesadas, repetitivas y de gran volumen |
Seguridad: Los cuatro modos de operación colaborativa (ISO/TS 15066)
Parada monitoreada con clasificación de seguridad : el robot se detiene automáticamente cuando un humano ingresa al espacio de trabajo colaborativo. El trabajo se reanuda cuando el humano se va.
Guía manual : el operador guía físicamente el brazo robótico a través de una tarea utilizando un dispositivo portátil. El robot se mueve sólo con la intervención humana.
Monitoreo de velocidad y separación : el robot reduce la velocidad cuando una persona se acerca y se detiene si se viola la distancia mínima de separación.
Limitación de potencia y fuerza : la energía cinética del robot está limitada a niveles seguros mediante límites mecánicos y de software. Incluso si se produce contacto, se evitan lesiones.
Aplicaciones clave de los robots colaborativos en la fabricación
1. Cuidado de máquinas
El cuidado de máquinas (carga y descarga de piezas de máquinas CNC, moldeadores por inyección, prensas u otros equipos) es una de las aplicaciones de cobot más comunes. Un solo cobot puede atender varias máquinas en una operación 'sin luces', reduce la variabilidad del tiempo de ciclo causada por la fatiga humana y libera a los maquinistas capacitados para que se concentren en la configuración, la programación y la calidad. Ejemplo: un proveedor mediano de repuestos para automóviles implementa un cobot UR10e para atender dos tornos CNC, lo que reporta un aumento del 40 % en la utilización de la máquina.
2. Asamblea
El ensamblaje asistido por cobot permite a los trabajadores humanos manejar pasos complejos mientras el cobot maneja subconjuntos repetitivos como atornillar con control de torque, ensamblaje a presión de componentes de plástico, cojinetes de ajuste a presión y montaje de kits. Los cobots con sistemas de visión integrados pueden encargarse de la verificación de la presencia de piezas y de la orientación, lo que reduce significativamente las tasas de defectos.
3. Inspección de calidad
Los cobots equipados con cámaras, escáneres láser o sensores táctiles realizan mediciones dimensionales, detección de defectos superficiales, verificación de torsión y clasificación de pasa/falla en línea. La programabilidad del cobot permite diferentes rutinas de inspección para diferentes SKU de productos, lo que lo hace ideal para entornos de alta mezcla y bajo volumen.
4. Embalaje y paletizado
El embalaje de final de línea se beneficia del cambio rápido entre diferentes SKU de productos, patrones de apilamiento consistentes que reducen los daños en el envío y un tamaño reducido que cabe en las líneas transportadoras existentes sin grandes cambios.
5. Manejo y Transferencia de Materiales
Los cobots transportan piezas entre estaciones de trabajo mediante recogida y colocación, carga/descarga de bandejas para procesamiento por lotes y transferencia de material entre celdas con integración AGV/AMR.
