Qué buscar en un robot para moldeo por inyección al momento de adquirirlo

Con la variedad de robots disponible en el mercado del moldeo por inyección, el trabajo de examinar las opciones puede convertirse en todo un rompecabezas. A diferencia de otros equipos, los robots no son fácilmente clasificados y evaluados; ejes y longitudes de alcance diferentes y especificaciones inconsistentes, al igual que estándares industriales limitados, hacen que la comparación entre ellos sea muy difícil.

Para el comprador potencial, seleccionar un robot en ausencia de una base de referencia puede convertir el ejercicio en un trabajo de tanteo, si no se cuenta con la ayuda de algunas guías de referencia. Para comparar efectivamente las diferentes ofertas, comience por lo básico. Al entender los siguientes principios fundamentales, usted estará en el camino correcto hacia la selección de un robot.

¿Qué tanto alcance?
La distancia que recorre el robot, conocida como su alcance, depende del tamaño de la parte, la localización de soltado de la pieza, y las dimensiones de la máquina. Para simplificar, esta distancia se define generalmente en términos de tres ejes: para esta discusión, usaremos X, Y y Z. (Note que no todos los robots definen el alcance de esta manera, pues mientras algunos definen diferentes ejes de referencia, otros adoptan diferentes convenciones de nomenclatura).

Eje X: Esta distancia, típicamente llamada "kick stroke", depende de la profundidad de la parte. Para manejar un balde, por ejemplo, un robot requiere suficiente alcance para llegar hasta él y halarlo del molde.

Eje Y: Definido como alcance vertical. Esta distancia está determinada por la altura de la máquina y la altura de soltado deseada. Esto significa que el robot debe ser lo suficientemente alto para tener la parte alejada de las compuertas de la máquina, pero también llegar lo suficientemente abajo para soltar las partes desde una altura razonable con respecto al piso.

Eje Z: El alcance trasverso depende de si el robot suelta los baldes al lado de la máquina o detrás de ella. Parte de este alcance se usa para pasar la máquina y el resto para llegar hasta la localización de soltado.

La forma más fácil de determinar el alcance requerido es hacer un dibujo. Los dibujos no sólo definen cada barrido del robot, sino que también describen otros puntos de interés sobre el plano de planta como el equipo auxiliar, pilares de soporte y áreas a desalojar

¿Cuanto peso podrá manejar el robot?
La carga es el peso manejado por el robot y se define así: Carga = Peso de la(s) parte(s) + Peso de la herramienta al final del brazo. El peso de las partes, es a menudo conocido para una aplicación dada, sin embargo, el de las herramientas al final del brazo, no. Estos últimos son estimados, y pueden ser obtenidos de los proveedores.

Aun más significativo que la carga es el torque. El torque, definido como la medida de la tendencia de la fuerza a producir torsión y rotación alrededor de un eje, es una función tanto de la carga y de la distancia al punto de pivote del robot. Para asegurarse que el robot sea capaz de manejar la parte, compare el torque aplicado, es decir, el torque de la parte en la herramienta de final de mano, con el torque disponible que el robot puede soportar.

¿Cómo evalúo el rendimiento?
El rendimiento de los robots se da generalmente en término de sus velocidades pico. Sin embargo, esto no presenta una visión completa, a menos que las aceleraciones sean conocidas. Por ejemplo, la  Figura 1muestra las gráficas de velocidad con respecto al tiempo de dos robots; una con velocidad pico de 4m/s (arriba) y la otra con 3m/s (abajo). Se podría concluir que el robot "más rápido" es el que tiene mayor velocidad pico. Sin embargo, ambos robots pueden viajar la misma distancia de 2800mm tomando el mismo tiempo de 1.0 segundo. Esto es posible dado que el robot con la velocidad pico más baja tiene una mayor aceleración (45m/s2) que el robot con la velocidad pico más alta. (Su aceleración es de 13.3 m/s2). De mayor utilidad es el tiempo que le toma al robot recorrer una distancia específica. Esta información debería estar disponible con el fabricante.

¿Es fácil de usar el robot?
Algunas características que ayudan a una operación amigable para el usuario, incluyen paneles de control equipados con interfaces gráficas, intuitivas pantallas sensibles al tacto, y un receptor de instrucciones móvil. Al usar el receptor de instrucciones de mano un operador tiene la opción de programar el robot mientras lo ve por completo o usar el panel de control principal montado en la máquina. El tipo de sistema de control instalado también afecta la facilidad para usarlo. Los controles del robot que están integrados con los controles de la máquina, comparten las pantallas comunes para mayor conveniencia, y un controlador máquina-robot común para evitar demoras en la comunicación. Otras características incluyen plantillas previamente programadas que simplifican la programación y capacidades de diagnóstico remoto que permite a los moldeadores conectarse directamente con ingenieros de servicio en línea.

¿Es confiable el robot?
Llegando al final, busque componentes digitales como un controlador para PC con servo motores y actuadores digitales. Como cualquier mecanismo, es obvio que las partes fallen en algún punto, así que revise también la garantía del robot.

Las garantías varían en duración de un robot a otro. Cuando evalúe una garantía, considere la lista de partes de desgaste que se excluyen del cubrimiento: algunos incluyen correas, otros podrían incluir rodamientos, bujes, filtros, interruptores, sensores, cilindros, y así sucesivamente. Por lo tanto, una póliza de tres años podría no necesariamente ser mejor que una de un año. Asegúrese de hacer una lista de exclusiones.

¿Qué tan seguro es el robot?
Los robots están bajo el código ANSI B151.27-1994, el cual especifica los robots para máquinas de moldeo por inyección horizontal y es parte de la norma general industrial, ANSI/RIA R15.06-1999.

Desde una perspectiva de seguridad, hay un número de observaciones para anotar. Algunas están escritas ya en el código y otras siguen pendientes. Estas últimas incluyen restricciones en los espacios de trabajo de los robots, instalación de aparatos mecánicos limitantes, sistemas de seguridad para el soltado vertical, y el uso de un interruptor de tres posiciones "liveman". Asegúrese que los robots bajo revisión cumplan todas las observaciones de seguridad

¿Qué hay acerca del precio?
Naturalmente, el costo de capital del robot es importante, pero recuerde considerar su impacto financiero en el sistema entero también. Los ahorros asociados a los tiempos reducidos y a los ciclos más rápidos pueden ser sustanciales. En tasas industriales, por ejemplo, una industria con 6000 horas de producción puede alcanzar ahorros significativos: Una reducción de 1% en tiempo de robot para una máquina de 1800 toneladas, ahorrará al moldeador hasta US$8.800 al año, o una mejora de 0.5 segundos en un ciclo de 10 segundos en una máquina de 200 toneladas puede ahorrar US$12.300 al año.

Para algunas operaciones, el costo de comprar un robot de gran calidad puede ser justificado. Investigar las ramificaciones a largo plazo de diferentes robots seguramente vale la pena.

Una última palabra
Finalmente, cuando tome la decisión de comprar, considere al robot como un elemento del sistema completo de moldeo por inyección. El desempeño, confiabilidad, seguridad y costo, juegan un papel importante en la operación del sistema como un todo. El robot que escoja debería acomodarse a los objetivos de sus sistemas.