AEI 518 - Los sistemas de agarre abren la puerta a nuevas aplicaciones robóticas

En constante evolución, los sistemas de agarre, esto es, las “manos” de los robots, están permitiendo llevar la robótica a un gran número de sectores. Hablamos con sus fabricantes para analizar sus posibilidades presentes y futuras en las que la industria 4.0 y también con las firmas de robótica que implementan estas soluciones en sus máquinas. La colaboración entre ambas es clave.

En un universo de posibilidades que no detiene su crecimiento, hablar de las características más relevantes de los sistemas de agarre vendría a ser misión imposible, atendiendo que cada una responde a una situación distinta. Así lo cree Javier Rodríguez, director de Gimatic Iberia: “Son diversas las técnicas que hoy en día se emplean para la realización de aplicaciones de manipulación con robot,y no es posible establecer un elenco único de especificaciones destacadas comunes, ya que cada tecnología aporta aspectos específicos que son determinantes para la correcta realización de una aplicación concreto”. En cualquier caso, Rodríguez sí enumera unos rasgos genéricos: “La fuerza de fijación, definida en general en función del tamaño del actuador, la repetitividad y/o precisión durante el posicionado, o la expectativa de vida del componente o sistema”.

Sobre este último aspecto, la vida útil del producto, también hace hincapié Marc Murtra, Sales Director Gripping Systems de Schunk, que expone alguna de las soluciones de la firma alemana: “Trabajamos desde hace décadas dando respuesta al mercado de la robótica tradicional mediante productos de gran calidad que garanticen una larga vida útil del producto y dilatados tiempos de mantenimiento, como nuestra nueva pinza neumática PGN+ P con sistema de autoengrasado, al tiempo que diseñamos productos innovadores que permitan el agarre de mayores cargas en tamaños constructivos más pequeños como nuestro sistema patentado de multidentado”, explica. Y ahora, con la industria 4.0 marcando el camino hacia la fábrica conectada, desde Schunk afirman que este camino, desde el punto de vista de los sistemas de agarre, “pasa por la sensorización y monitorización de los procesos directamente en la pieza”.

Coinciden desde OnRobot en este aspecto de conectividad. Así, Enrique Palomeque, su Area Sales Manager para España y Portugal, recuerda con qué contaba la robótica antes de la eclosión de este ámbito: “Tradicionalmente los sistemas de agarre utilizados en la industria eran elementos de accionamiento neumático, robustos y fiables pero que ofrecían nula o poca información sobre lo que estaba ocurriendo en el proceso productivo. Estos sistemas de agarre no estaban pensados para trabajar en contacto directo con el operario”.

Sistemas de agarre en la robótica colaborativa

Y en la robótica colaborativa, ¿qué ofrecen los sistemas de agarre? “Han de poseer características específicas adicionales acordes con esta disruptiva rama de la robótica, ya que han de poder ser integrados de manera segura y también simple, manteniendo íntegro su argumento principal, el poder compartir su espacio de trabajo con el operador. En este nuevo entorno, el control de la fuerza y la posición, así como una fisionomía libre de aristas o partes potencialmente peligrosas capaces de generar una lesión, son aspectos que pueden ser complementados por otros como la adaptabilidad o la interoperabilidad a través de App, que permita su más fácil utilización junto con estos robots”, responde Rodríguez.

“La aparición de la robótica colaborativa dentro del marco de la industria 4.0 ha supuesto también el desarrollo de los sistemas mecatrónicos”, recuerdan desde OnRobot. “Las herramientas de agarre utilizadas en robótica colaborativa se caracterizan por un diseño estilizado y afable para el operario donde prima sobre todo la facilidad de uso. Además, hoy en día estos sistemas son inteligentes y nos permiten conocer múltiples parámetros como tamaño de las piezas que sujetamos, distancia a las mismas o pesos, sin necesidad de utilizar sensórica externa a la propia herramienta”, destaca Palomeque.

“Ofrecer pinzas robustas y fiables”, responden desde Schunk. “Que atiendan a la demanda del mercado actual, facilitando el proceso de certificación de la aplicación y dotando de librerías para su fácil instalación y configuración desde distintos entornos de programación, siempre acorde a las directrices de seguridad en aplicaciones colaborativas”, añade Murtra.

Una oferta cada vez mayor

En una industria cada vez más robotizada, el mercado de los sistemas de agarre sigue esa misma línea de crecimiento: “Muchos de los procesos industriales automatizados van en gran medida ligados al empleo de robótica, y es evidente que las herramientas o EOATs (‘End of arm tooling’), son parte intrínseca de las soluciones de manipulación y que, por tanto, su crecimiento va unido al de la robótica, que ha sido en los últimos años de evolución muy positiva”, recuerdan desde Gimatic.

Uno de los efectos ha sido el aumento de la oferta: “Durante los últimos años hemos sido testigos de la aparición de múltiples fabricantes de herramientas que buscan acercar el uso de robots a cualquier usuario”, explica Enrique Palomeque. “Las herramientas con las que trabajamos en la actualidad son fáciles de integrar mecánicamente con la gran mayoría de robots y su integración en software se ha simplificado para reducir el tiempo de puesta en marcha y centrar la atención directamente en la aplicación”, detalla.

Y es que cada robot supone un nuevo escenario para la instalación de los muchos productos que tienen en su portafolio las compañías del sector: “Pasos de señal, sistemas de protección a colisión, sensores de fuerza, cambios rápidos de herramienta, compensadores o pinzas”, explican desde Schunk.

De manera que la evolución de estas soluciones crece en volumen y en aplicabilidad. Por que el futuro, tal y como recuerda el director de Gimatic Iberia, apuntando a informes publicados, “aproximadamente el 25% de los puestos de trabajo estarán al final del año ocupados por robots y, además, sus capacidades mejorarán y se desarrollarán hasta el punto de que puedan interactuar y tomar decisiones complejas”. De esta manera, el horizonte es claro: “La evolución del mercado será positiva y que continuará creciendo en el futuro próximo”.

Optimista también se muestra Marc Murtra: “El incremento de la robotización, no solamente en las grandes plantas industriales, sino también en la robótica de servicio, ofrecen oportunidades de crecimiento para todas aquellas industrias situadas dentro del mismo ecosistema”.

Finalmente, desde OnRobot ponen el foco en cómo las herramientas tradicionales se están adaptando a las nuevas tendencias como la robótica colaborativa y la robótica móvil. “Esta evolución conlleva también la aparición de tecnologías aplicadas a brazos robóticos que nunca antes habíamos conocido. Existen herramientas que pueden manipular piezas sin necesidad de alimentación eléctrica o neumática con el gran ahorro de costes que esto supone para una planta de producción”, destaca Enrique Palomeque.

La visión de los fabricantes de robots

Jordi Pelegrí (Universal Robots)

“En el ámbito de las pinzas y el resto de acoples de los robots hay dos puntos fundamentales. Por un lado, es necesario que el mercado se encamine hace una estandarización y que exista una plataforma, una ‘App Store’, como es el caso de UR+, donde todos los fabricantes puedan mostrar su tecnología para que el cliente pueda escoger. Igual que en para un móvil escoges las aplicaciones que necesitas, lo mismo con un robot. Es una tendencia clara. Y además cada vez existen pinzas colaborativas con distintos tipos de agarre. Esto es un punto fundamental.

Por otro lado, la importancia de la fabricación aditiva para crear nuevos sistemas de agarres y otros accesorios. Aquí cada vez detectamos un mayor uso de distintos tipos de materiales, no solo poliamidas, sino siliconas, metal… Finalmente, también es muy importante que esas pinzas estén integradas con el robot, que compartan sus capacidades de uso; por ejemplo, como ya es posible, programarlas desde el propio robot”.

Josep Maria Serra (Stäubli)

“Siempre es la parte más customizada, cada aplicación requiere soluciones específicas, cuanto más transversal sea la robótica y entremos en campos más novedosos, nos obligará a tener soluciones diferentes. Un ejemplo de ello son las aplicaciones dentro del mundo alimentario, no es lo mismo coger una pieza cilíndrica de metal que coger un huevo u otro producto sobre el que no puede realizar una presión. A veces, ni soluciones de vacío sirven porque pueden llegar a marcar el objetivo. Te obliga, por ejemplo, a trabajar con sistemas de dedos de látex que pueda coger de forma correcta pero al mismo tiempo no marquen. Los sistemas de agarre son una parte necesaria para poder implementar la robótica en muchos campos. Un robot sin un buen diseño de agarre no es útil.”

David Rivera (Yaskawa)

“Estamos viviendo una gran evolución, el sector ha ido más allá de las típicas garras de vacío con ventosa o las pinzas de dos dedos, y ofrece soluciones bastante evolucionadas e innovadoras. Por ejemplo, poder hacer una pinza con un sistema magnético o con sistemas de vacío tipo envolventes, existe una transformación muy importante. Eso sí, la colaboración entre fabricantes de robots y de sistemas de agarre es clave. Yaskawa colabora estrechamente con varias marcas y vemos como cada poco tiempo vienen con nuevos productos. Se agradece su esfuerzo de desarrollo porque al final nos facilitan el poder colocar ese tipo de soluciones con nuestros robots para así ser capaces de crear diferentes aplicaciones.”