MAJAtronic - un fabricante de sistemas cinemáticos para robots de plataforma agnóstica delta y DuoPod - ha añadido sistemas de brazo articulado a su cartera. Los fabricantes de máquinas pueden ahora integrar sin problemas funciones como la carga y el paletizado en su sistema de control de máquinas preferido. Un robot de demostración de brazo articulado de 6 ejes de MAJAtronic muestra cómo se puede hacer esto de forma especialmente rápida y sencilla con controladores B&R gracias a la tecnología mapp.
Cuando los fabricantes de máquinas necesitan un robot de brazo articulado o delta para una nueva máquina o planta, su primer instinto es acudir a uno de los grandes nombres de la industria de la robótica. Ofrecen una gran selección de robots industriales de aplicación universal, soluciones especializadas (como para aplicaciones de soldadura, pegado o dosificación), controladores de robots dedicados y accesorios. Normalmente, no hay forma de ordenar la mecánica del robot por separado del controlador del robot.
Sin embargo, cada vez más fabricantes de máquinas y plantas no quieren comprar la mecánica y los controladores en un paquete - y están buscando alternativas. La razón es sencilla: Tener controladores separados para la robótica y el control de la máquina añade tiempo y costo en la ingeniería, la puesta en marcha y el mantenimiento, así como el almacenamiento de piezas de repuesto. Además, los tiempos de latencia en la interfaz entre el robot y el controlador de la máquina pueden dificultar la sincronización de los movimientos del robot con los procesos de la máquina, como el movimiento de una cinta transportadora.
La cinemática del robot agnóstico del controlador
Proveedores como MAJAtronic están dando un paso adelante para llenar este vacío en el mercado. Una filial de MAJA, un fabricante alemán de maquinaria para la industria alimentaria, la empresa ha desarrollado una cartera de alrededor de 150 diferentes sistemas delta y DuoPod desde que entró en el mercado en 2010. Estos cuentan con áreas de trabajo que van de 20 a 200 centímetros y manejan cargas útiles nominales de 0,5 a 350 kilogramos - incluyendo un robot delta con una capacidad de carga útil de 50 kilogramos. El rasgo especial de todos los robots de MAJAtronic: La robusta mecánica de los robots se ofrece sin controlador, unidad u otros accesorios bajo la marca Autonox24.
Para que a sus clientes les resulte lo más fácil posible integrar la mecánica de los robots "Made in Germany" en sus máquinas y sistemas, MAJAtronic trabaja en estrecha colaboración con proveedores de control como B&R, con años de experiencia en la entrega de controladores con el rendimiento necesario. El fabricante del robot recomienda motores para cada controlador. De esta manera, los usuarios no tienen que diseñar los motores por sí mismos o pueden empezar con una combinación probada y hacer optimizaciones a partir de ahí.
En el terreno: 700 robots sin controladores de robot dedicados
Esta oferta ya se ha impuesto entre los fabricantes de maquinaria de calidad, como informa con orgullo el socio gerente de MAJAtronic, Hartmut Ilch: "Hoy en día, más de 700 de nuestros robots trabajan en las máquinas de nuestros clientes." Una gran parte de ellas son máquinas de embalaje utilizadas en la industria alimentaria.
Ahí es donde el Autonox24 tiene sus orígenes. El primer robot desarrollado por MAJAtronic por encargo de su empresa matriz fue un robot delta con un diseño higiénico. "Sin embargo, pronto se hizo evidente que los fabricantes de máquinas estaban entusiasmados con nuestro concepto agnóstico de control y también querían robots para el envasado y la clasificación en entornos que no requirieran un diseño higiénico", dice Ilch.
Expandir el concepto para incluir a los robots de brazo articulado
En los últimos años, ha habido cada vez más peticiones para que la compañía amplíe su concepto de agnóstico controlador para incluir los robots de brazo articulado. El objetivo era también poder incorporar operaciones como el paletizado en el marco del control de la máquina. MAJAtronic se tomó muy en serio estas peticiones y, con el apoyo de cuatro conocidos clientes piloto que habían utilizado anteriormente robots con controladores de robot separados, abordó el desarrollo de robots de brazo articulado de 6 ejes.
Los dos primeros miembros de la familia "articc" resultante son un robot de 6 ejes con una carga útil de 20 kilogramos y un área de trabajo de 4 metros, así como una versión más pequeña con una carga útil de 8 kilogramos y un área de trabajo de 2 metros.
Aplicación de robótica con mapp Robotics
B&R ha estado a bordo de estos nuevos desarrollos desde el principio. Waldemar Salzsehler, ingeniero de aplicaciones de la oficina técnica de B&R en Heilbronn, Alemania, programó una prueba de resistencia para el primer prototipo del robot de 20 kilos y una demostración de exhibición para MAJAtronic, con la ayuda del entorno de ingeniería Automation Studio de B&R. El núcleo de la aplicación de robótica se implementó utilizando mapp Robotics, parte del entorno de software modular de mapp Technology de B&R. La librería de mapp Robotics comprende bloques de funciones modulares y estructuras de datos para la programación de la robótica, así como modelos cinemáticos predefinidos. Estos contienen toda la información necesaria para la transformación inversa.
Para crear nuevos sistemas cinemáticos, la herramienta B&R Scene Viewer proporcionada en Automation Studio puede utilizarse para generar un modelo a partir de los datos CAD de la mecánica del robot, incluyendo los parámetros de transformación. Los usuarios pueden realizar una puesta en marcha virtual usando este modelo por adelantado - observando y registrando los movimientos del robot - sin ninguna mecánica de robot real.
No hay necesidad de conocimientos especializados en robótica
mapp Robotics proporciona muchas de las funciones básicas necesarias para una aplicación de robótica, como iniciar el programa, ejecutar un movimiento lineal, encender todos los controladores o localizar los ejes. Los usuarios sin conocimientos especiales de robótica son capaces de implementar estas funciones sin tener que programarlas desde cero.
Los componentes correspondientes de mapp también están disponibles para la mayoría de los demás elementos de una aplicación de control (robótica), como la gestión de usuarios, el manejo de alarmas, una máquina de estado o una aplicación HMI - el esfuerzo de programación global es sustancialmente menor que con un enfoque convencional de programación.
Sobre esta base, el ingeniero de aplicaciones de B&R comenzó modelando el sistema cinemático, creando las aplicaciones básicas de control y HMI y poniendo el robot en funcionamiento virtual, todo ello en poco menos de una semana.
Puesta en marcha en sólo 4 horas
Una vez que el prototipo estuvo listo en MAJAtronic - con la mecánica del robot MAJAtronic y un controlador B&R como el que se utiliza en una de las máquinas del cliente piloto - el segundo paso fue realizar la puesta en marcha real del robot. "El robot estuvo listo y funcionando en sólo cuatro horas. Fue absolutamente asombroso", dice Ilch. "Quedamos inmediatamente impresionados por el corto tiempo de puesta en marcha y la calidad del control de la trayectoria. B&R ocupa claramente una posición de liderazgo entre los fabricantes de control".
Incluyendo la programación NC de una prueba de resistencia, en la que se recorren todas las posiciones y se mueven todos los ejes a máxima velocidad y aceleración, Salzehler pasó un total de sólo tres días haciendo la puesta en marcha in situ. Fue capaz de reutilizar la solución modular que creó para implementar el robot de demostración de 6 ejes en un solo día. La estructura modular de mapp Technology facilita la ampliación de la aplicación según sea necesario y la integración de cosas como las cintas transportadoras u otros componentes de la máquina en la misma plataforma de control.
Tendencia sostenida hacia las soluciones integradas
"Esta estrecha integración de robots y componentes de máquinas ofrece la base ideal para implementar los conceptos de la Industria 4.0. También tiene un efecto positivo en el rendimiento de toda la máquina", explica Ilch. "En una demostración de referencia, pudimos demostrar que los usuarios pueden aumentar el rendimiento de un sistema existente en un buen 50% con nuestro concepto." Como resultado, tanto el fabricante del control estándar como el fabricante del robot estándar ya no estaban involucrados. "Debido a las impresionantes ventajas de un robot agnóstico del controlador, vamos a ver este enfoque por parte de cada vez más fabricantes de máquinas y plantas", dice el director de MAJAtronic, optimista sobre el futuro.
 | Hartmut Ilch Cofundador y socio gerente de MAJAtronic GmbH "Nuestro nuevo robot de brazo articulado estuvo listo y funcionando en sólo cuatro horas. Fue absolutamente asombroso. B&R ocupa claramente una posición de liderazgo entre los fabricantes de control". |