Robots cartesianos: qué son y cómo funcionan

 Foto tomada de: Wittmann-group.com

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La necesidad de optimizar los procesos industriales ha llevado al desarrollo de nuevas tecnologías en maquinaria para diferentes tipos de producción, entre ellas los robots cartesianos. En este artículo le contamos qué son los robots cartesianos, cómo funcionan y otros aspectos clave.

¿Qué son los robots cartesianos?

Los robots cartesianos, también conocidos como robots de coordenadas rectangulares o robots lineales, son máquinas que se mueven a lo largo de tres ejes cartesianos (X, Y, Z). Esto quiere decir que pueden moverse de arriba a abajo, de afuera hacia adentro y de un lado al otro.

Estos robots se utilizan a menudo en la automatización de procesos industriales, como el ensamblaje, la soldadura y la manipulación de materiales.

A diferencia de otros tipos de robots, como los robots articulados, los robots cartesianos tienen un diseño modular y se componen de una serie de barras y piezas conectadas. Esto hace que sean más fáciles de montar y mantener, lo que los convierte en una opción popular para muchas empresas.

¿Cómo funcionan los robots cartesianos?

Los robots cartesianos se mueven a lo largo de tres ejes cartesianos utilizando motores y correas. Estos motores reciben órdenes de un controlador, que indica la posición exacta en la que el robot debe moverse. El controlador también se encarga de coordinar los movimientos de los diferentes ejes, lo que permite al robot moverse con precisión y velocidad.

Los robots cartesianos también suelen estar equipados con una serie de sensores y cámaras que les permiten detectar objetos y medir distancias. Esto hace que sean ideales para tareas que requieren una gran precisión, como la medición y el ensamblaje de piezas.

Una de las principales ventajas de los robots cartesianos es su alta precisión y repetibilidad. Estos robots pueden moverse con una precisión de hasta 0,1 mm, lo que los convierte en una opción ideal para tareas que requieren una gran precisión.

Otra ventaja de los robots cartesianos es su flexibilidad. Gracias a su diseño modular, estos robots pueden adaptarse fácilmente a diferentes aplicaciones y entornos de trabajo. Además, pueden integrarse con otros sistemas de automatización, como los sistemas de visión artificial, para mejorar aún más su eficiencia y precisión.

Tipos de robot cartesiano

Existen diferentes tipos de robots cartesianos, que cuentan con diferentes formatos constructivos y características mejoradas para diferentes aplicaciones industriales. Estos pueden variar desde robots cartesianos industriales de entre 2 y 6 ejes deslizantes perpendiculares, hasta robots cartesianos con un cuarto eje de rotación que les permite mover objetos en ángulos más precisos.

También es posible clasificar los robots cartesianos por su tamaño, capacidad de carga, velocidad y precisión. A continuación, se describen algunos de los tipos más comunes:

• Mini robots cartesianos: Estos robots son pequeños y se utilizan generalmente en aplicaciones de precisión, como la microelectrónica, la microensambladura y la microfabricación.

• Robots cartesianos de tamaño mediano: Son robots más grandes y capaces de manejar cargas más pesadas. Se utilizan en aplicaciones como la soldadura, el montaje de piezas de automóviles y la fabricación de electrónica.

• Grandes robots cartesianos: Estos robots son los más grandes y pueden manejar cargas pesadas. Se utilizan en aplicaciones como la manipulación de materiales en la industria del acero y la construcción de maquinaria pesada.

• Robots cartesianos de alta velocidad: Estos robots se caracterizan por su capacidad de moverse rápidamente y son ideales para aplicaciones que requieren una alta velocidad y precisión, como el envasado y la paletización.

• Robots cartesianos de alta precisión: Estos robots son capaces de realizar movimientos muy precisos y se utilizan en aplicaciones que requieren una alta precisión, como la fabricación de componentes ópticos y la inspección de productos.

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¿Cómo se controla un robot cartesiano?

Un robot cartesiano se controla a través de una interfaz que permite ajustar y configurar los diferentes movimientos y trayectorias que realizará el robot. La programación del robot cartesiano es vital para su funcionamiento, y suele ser programado mediante software específico que permite configurar los movimientos y acciones del robot en función de las necesidades de la tarea encomendada.

Además, muchos robots cartesianos suelen estar equipados con sensores y sistemas de control avanzados, que les permiten trabajar con una mayor precisión y fiabilidad. Estos robots también pueden ser controlados por sistemas PLC (Programmable Logic Controller) de alta velocidad, lo que les permite realizar movimientos más rápidos y precisos.

¿Cuáles son las aplicaciones ideales para un robot cartesiano?

Los robots cartesianos son muy versátiles y se utilizan comúnmente en industrias como la electrónica, la automotriz, la de alimentos y la farmacéutica, entre otras. Estos robots son ideales para tareas de montaje, soldadura, ensamblaje, embalaje y otros procesos de manipulación y transporte de materiales con alta precisión.

Algunas de las aplicaciones más comunes son: 

• Aplicaciones de CNC
• Impresión 3D
• Corte de plasma/láser
• Enrutamiento de madera
• Ensamblaje de PCB
• Inspección
• Selección y colocación

Usos de un robot cartesiano en la industria plástica

Una de las soluciones más efectivas para lograr una producción de calidad es la inclusión de robots en el proceso de inyección de plástico. La inclusión de robots en el proceso de inyección de plástico puede proporcionar varios beneficios significativos, como:

• Mayor precisión: Los robots pueden realizar movimientos repetitivos y precisos en un rango de movimiento que supera la capacidad humana. Por lo tanto, los robots son capaces de inyectar plástico en piezas complejas con mayor precisión y rapidez que los humanos.
• Reducción de costos: La inclusión de robots en el proceso de inyección de plástico puede reducir significativamente los costos de producción. Los robots pueden trabajar durante más tiempo sin cansarse y reducir el tiempo de inactividad, lo que aumenta la eficiencia y reduce los costos de mano de obra.
• Mayor seguridad: La inclusión de robots en el proceso de inyección de plástico puede mejorar la seguridad de los trabajadores al minimizar el contacto humano con las máquinas y reducir el riesgo de lesiones.

¿Cuánto cuesta un robot cartesiano? 

El precio de un robot cartesiano puede variar significativamente dependiendo de diversos factores, como la marca, la precisión, la capacidad de carga, la complejidad de la tarea que realizará y el tamaño del robot. Según diversos proveedores de robots, el precio de un robot cartesiano básico puede oscilar entre los $5000 y $20,000 dólares. Sin embargo, robots cartesianos más avanzados y especializados pueden llegar a costar más de $50,000 dólares. Otros robots cartesianos de segunda o menos avanzados pueden conseguirse entre $1,500 y 3,000 dólares.