la robótica industrial en el ámbito de la automatización

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Técnica Industrial, junio 2014, 306: 26-39 26 RESUMEN La automatización industrial no se circunscribe exclusivamente al estricto control de la planta en cualquier proceso productivo. Desde hace algunos años el conjunto de operaciones y proce- sos automáticos que inciden en la comercialización del producto y en la consecución de las metas financieras de las compañías conforman, de facto, un ámbito multidisciplinar más amplio cono- cido con el nombre de automatización global. En este entorno, los robots manipuladores industriales son los elementos que, sin duda, mayor crecimiento han experimen- tado en los últimos tiempos. En numerosas aplicaciones, sus prestaciones de velocidad, flexibilidad, precisión y capacidad de carga superan de lejos las de los humanos, evitando que estos tengan que realizar operaciones rutinarias o peligrosas. Encargado: 8 de mayo de 2014 Recibido: 22 de junio de 2014 Aceptado: 26 de junio de 2014 ABSTRACT The industrial automation is not limited only to the strict con- trol of the plant in any production process. For some years the set of operations and automated processes that affect the mar- keting of the product and the achievement of the financial goals of the companies form, in fact, a broader multidisciplinary field known by the name of automation global. In this environment, industrial robot manipulators are the elements that have undoubtedly experienced higher growth in recent times. In many applications, performance speed, flexi- bility, accuracy or mechanical ability far exceed those of humans, preventing them to perform routine or dangerous operations. Commissioned: May 8, 2014 Received: June 22, 2014 Accepted: June 26, 2014 Industrial robotics in the field of global automation: current status and trends Palabras clave Robótica, automatización, redes de comunicación industrial, buses de campo Keywords Robotic, automation, industrial communication networks, field buses ARTICULOS ´ La robótica industrial en el ámbito de la automatización global: estado actual y tendencias Sebastián Tornil Sin y Juan Ángel Gámiz Caro DOSSIER

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Técnica Industrial, junio 2014, 306: 26-3926

RESUMEN

La automatización industrial no se circunscribe exclusivamente

al estricto control de la planta en cualquier proceso productivo.

Desde hace algunos años el conjunto de operaciones y proce-

sos automáticos que inciden en la comercialización del producto

y en la consecución de las metas financieras de las compañías

conforman, de facto, un ámbito multidisciplinar más amplio cono-

cido con el nombre de automatización global.

En este entorno, los robots manipuladores industriales son

los elementos que, sin duda, mayor crecimiento han experimen-

tado en los últimos tiempos. En numerosas aplicaciones, sus

prestaciones de velocidad, flexibilidad, precisión y capacidad

de carga superan de lejos las de los humanos, evitando que estos

tengan que realizar operaciones rutinarias o peligrosas.

Encargado: 8 de mayo de 2014

Recibido: 22 de junio de 2014

Aceptado: 26 de junio de 2014

ABSTRACT

The industrial automation is not limited only to the strict con-

trol of the plant in any production process. For some years the

set of operations and automated processes that affect the mar-

keting of the product and the achievement of the financial goals

of the companies form, in fact, a broader multidisciplinary field

known by the name of automation global.

In this environment, industrial robot manipulators are the

elements that have undoubtedly experienced higher growth in

recent times. In many applications, performance speed, flexi-

bility, accuracy or mechanical ability far exceed those of humans,

preventing them to perform routine or dangerous operations.

Commissioned: May 8, 2014

Received: June 22, 2014

Accepted: June 26, 2014

Industrial robotics in the field of global automation: current status and trends

Palabras clave

Robótica, automatización, redes de comunicación industrial, buses de

campo

Keywords

Robotic, automation, industrial communication networks, field buses

ARTICULOS´

La robótica industrial en el ámbito de laautomatización global:estado actual y tendenciasSebastián Tornil Sin y Juan Ángel Gámiz Caro

DOSSIER

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Foto: Gemenacom / Shutterstock

Introducción

Por automatización industrial debe enten-derse el conjunto de procedimientos yacciones automáticas aplicadas a máqui-nas, procesos o sistemas con objeto deconseguir los efectos deseados. Los efec-tos más relevantes que persigue cualquiercompañía moderna al automatizar susprocesos productivos son, por un lado, laconsecución de un producto de caracte-rísticas cada vez más homogéneas, demayor calidad y de menor coste y, porotro, responder rápidamente a un mer-cado con una demanda de producto varia-ble en cantidad, flexible en funcionalidady exigente en prestaciones.

Una de las características más impor-tantes de los sistemas automáticos actua-les es la capacidad de obtener y compar-tir la información relacionada con losprocesos que controlan. Para conseguirlos efectos mencionados anteriormente,las prestaciones que se exigen a estos nue-vos sistemas obligan al intercambio de lacitada información a través de vías decomunicación adaptadas a cada uno de losniveles en los que se puede considerar divi-dido cualquier proceso automático.

Automatización global

En general, la automatización de cual-quier proceso industrial incluye la actua-

ción mecánica sobre el producto y/o ele-mentos de la planta de producción y lamedida y la regulación de ciertas varia-bles del proceso, todo ello a través de unconjunto de equipos y dispositivos mecá-nicos, eléctricos y/o electrónicos. Perotambién, y cada vez en mayor medida, laautomatización abarca el conjunto deoperaciones y procesos automáticos queinciden en la comercialización del pro-ducto y en la consecución de las metasfinancieras de las compañías.

Más allá del estricto control de laplanta, esta forma de entender y exten-der el ámbito de la automatización atodas las parcelas de la empresa es lo quese conoce con el nombre de automati-

zación global, puesto que, considerada unárea multidisciplinar, abarca campos dela ingeniería y la gestión de empresa tanimportantes como:

-La instrumentación. Entendidacomo el conjunto de dispositivos (senso-res, actuadores, etc.) y equipos (contro-ladores lógicos programables [PLC],reguladores, etc.) que tienen comomisión adquirir las medidas, controlar lasvariables físicas de interés y proporcio-nar a la planta de producción la energíarequerida por el proceso.

-La mecánica. De importancia capi-tal en todos aquellos procesos en los que

se emplea energía mecánica, mediante latransformación de cualquier otra formade energía (calorífica, hidráulica, neu-mática, etc.), para mover, transportar oprovocar cambios estructurales en lamateria prima mediante la utilización,por ejemplo, de manipuladores indus-triales, robots y demás.

-La informática industrial. Englo -ba el conjunto de aplicaciones software

necesarias en la supervisión del controly la adquisición de datos (SCADA), en eltrabajo con sistemas de control distri-buido (DCS), en los sistemas de regula-ción automática, etc. y, también, lasherramientas y recursos informáticosnecesarios para su elaboración, modifi-cación e implementación.

-Las comunicaciones industriales.Compuestas por el conjunto de medioshardware y software para la interconexiónlocal de los dispositivos y equipos deplanta (redes de área local, buses decampo, etc.), para el intercambio deinformación entre los diferentes subsis-temas que integran cualquier proyectode automatización global (OLE for Pro-cess Control [OPC], Dynamic DataExchange [DDE], etc.) y para la cone-xión troncal a redes de área extensa deuso público o privado (Internet, etc.).

-Los sistemas de gestión de la

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Figura 1: Subprocesos típicos en un proyecto de

automatización global.

Figura 2: Tareas típicas de un sistema ERP.

Figura 3: Tareas típicas de un sistema MES.

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La robótica industrial en el ámbito de la automatización global: estado actual y tendencias

información. Principalmente constitui-dos por los sistemas de planificación derecursos empresariales (ERP [EnterpriseResource Planning]) y los sistemas para la

ejecución de la fabricación (MES [Manu-facturing Execution Systems]).

Los puntos 1, 2 y 3 del apartado ante-rior provocan efectos directos e inme-diatos sobre las características del pro-ducto fabricado, conformando losdenominados sistemas de control de fabri-cación (Manufacturing Control Systems[MCS]). El punto 5 (figura 1), ligado a laplanificación automática de la produccióny a la gestión automática de pedidos yenvíos, ineludiblemente afecta a la ima-gen de la compañía derivada de la res-puesta de esta ante las solicitudes de susclientes. El punto 4 actúa como elementode transporte en el intercambio de infor-mación que necesariamente debe darse,de forma eficiente, en cualquiera de losniveles de una fabricación integrada porcomputador (Computer IntegratedManufacturing [CIM]) (Groover, 2007).

Un ejemplo puede ayudar a ilustrar elconcepto de automatización global antesmencionado: Sea el caso de un potencialcliente que solicita, en el concesionariode una determinada compañía fabricante

de vehículos, un cierto color para el auto-móvil que desea adquirir.

Si la citada compañía dispone de unasolución de automatización global, losdiferentes concesionarios podrán repor-tar al departamento comercial de la firmafabricante el conjunto de colores solici-tados para los modelos que esta produce.Así, las solicitudes correspondientes serángestionadas y procesadas automática-mente por el sistema ERP de la compa-ñía y, al ser atendidas, intervendrá el sis-tema MES para generar automáticamentelos pedidos, pliegos de condición y rece-tas de producción con los que el subpro-ceso de pintura de la empresa programaráon-line las máquinas y robots de la cabinade pintura para dar cumplimiento a lospedidos recibidos.

El ejemplo anterior pone de mani-fiesto, por un lado, la manera en la quela compañía adapta su sistema de pro-ducción a una demanda variable sin nece-sidad de aumentar el importe de su inmo-vilizado en stocks y, por otro, como losefectos de inmediatez y flexibilidadrevierten favorablemente en la imagen yprestigio de la empresa al satisfacer deforma automática y cuasi instantánea lasdiferentes solicitudes de sus clientes.

Los sistemas ERP y MES en la

automatización de procesos

Sistema ERP

El sistema ERP es una aplicación denegocio vinculada a una base de datos detipo relacional en la que se recopila lainformación de las distintas transaccio-nes comerciales de una compañía y se cla-sifica en diferentes tablas de datos segúnla finalidad y naturaleza de los mismos(Umble, 2003). Disponiendo de estosdatos automáticamente organizados, seposibilita que los usuarios puedan dis-poner rápidamente de la informacióndeseada para el análisis concreto y eficazde los parámetros de interés.

Las empresas suelen adoptar los siste-mas ERP para ayudarles a alcanzar losobjetivos deseados, sean estos objetivosfinancieros o de rendimiento. La prin-cipal ventaja que ofrecen estos sistemases la visualización en tiempo real de losparámetros de negocio esenciales de cual-quier compañía, posibilitando informa-ción instantánea sobre los recursos dis-ponibles, el progreso de los pedidos y laexpedición de los mismos. Esto, sin duda,se traduce en una mayor agilidad y velo-cidad de repuesta de la empresa para res-ponder a cualquier cambio o petición.

La funcionalidad de un sistema ERPes extensa, con módulos de software dis-ponibles para cualquier área de laempresa que genere y utilice datos denegocio relacionados con la fabricación,el transporte y la distribución del pro-ducto. Cada proveedor ERP (Microsoft,SAP, Oracle, Infor, Epicor y otros) ofrecesu propia idea de sistema estándar, perohay módulos que aparecen en casi todaslas soluciones (figura 2). Algunos de estosson los utilizados para la gestión: de larelación con el cliente (CRM), financiera(FM), de los recursos humanos (RR HH),del capital humano (HCM), del ciclode vida del producto (PLM), de almacény distribución, de pedidos, de activos, deinventario, etc.

Es importante señalar que, partiendode cero, la implantación de un sistemaERP es económicamente costosa, técni-camente laboriosa y conlleva un tiemponada desdeñable (Umble, 2003). Aunquelos beneficios de ERP para la compañíason notables a medio y largo plazo, laempresa que desee implementar ERPestá obligada a realizar un análisis previode los puntos fuertes y débiles de suactual modelo productivo y trazar unaestrategia de producción con perspecti-vas de crecimiento para, finalmente, dise-ñar un robusto y eficaz plan de fabrica-ción y organización de ERP.

Figura 4. Ejemplos de robots articulados.

a) KR1000 .

Foto: Kuka8.

b) IRB120.

Foto: ABB1.

c) P-50iB.

Foto: Fanuc6.

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Sistema MES

En los últimos años ha experimentado unrápido crecimiento la utilización de lasnuevas tecnologías de la información en laplanificación y ejecución de la producciónempresarial, con objeto de posibilitar lagestión on-line de las actividades de laplanta. En este sentido, el sistema MESdesempeña su cometido en el espacio inter-medio entre el sistema ERP y el sistemaMCS (figura 3), utilizando informaciónon-line para aplicar en cada momento losrecursos disponibles a los requerimien-tos del sistema de producción en curso.

El sistema MES es una herramientasoftware que funciona como una extensióndel sistema ERP, pero orientado a la pla-nificación y ejecución de la producción(Blumenthal, 2004). De este modo, mien-tras el sistema ERP determina qué se va afabricar, MES concreta cómo se va a fabri-car responsabilizándose de tareas como:la conexión y desconexión de máquinas yequipos, la realización y medición de pie-zas, el movimiento de materiales hacia ydesde las estaciones de trabajo, el cambiode prioridad en las órdenes de trabajo, elajuste y la lectura de los parámetros de

calidad, la asignación y reasignación depersonal, la asignación y reasignación demateriales, la programación y reprogra-mación de equipos y máquinas, la conse-cución de un producto con las prestacio-nes y características deseadas, etc.

El sistema MES traduce el plan empre-sarial establecido por ERP a un plan deejecución de la producción con los recur-sos reales disponibles del momento, lo queentraña convertir el plan de ERP a un len-guaje adaptado a la planta y a los recursosque intervienen en la producción (McCle-llan, 2001). Este es el papel más impor-tante de un sistema MES puesto que, con-venientemente implantado, revierte unosbeneficios que pueden concretarse en lareducción del tiempo de fabricación delproducto, la reducción del tiempo emple-ado en la introducción de datos o en laprogramación y configuración de máqui-nas, la reducción de los tiempos deentrega, la reducción del inventario deltrabajo en curso, la reducción del papeleo

entre turnos, la mejora de la calidad delproducto, la eliminación del riesgo de pér-dida de papeles o planos, la mejora de ser-vicio al cliente, la respuesta anticipada adeterminados eventos e incidencias, etc.

La implantación de un sistema MES ysus conexiones con ERP y MCS obliga aun exhaustivo análisis de las diferentes

Figura 5: Otros tipos de robots.

Figura 6. Pinzas eléctricas comerciales.

b) Robot Scara Cobra s600.

Foto: Adept3.

a) Robot cartesiano IRB8400.

Foto: ABB1.

c) Robot paralelo Delta Flex-

Picker IRB360. Foto: ABB1.

a) Pinza de desplazamiento

angular. Foto: Festo7.

b) Pinza de desplazamiento

lineal. Foto: Festo7.

c) Pinza articulada.

Foto: Schunk10.

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La robótica industrial en el ámbito de la automatización global: estado actual y tendencias

tareas productivas y, consecuentemente,conlleva una importante inversión detiempo y dinero. Sin embargo, los bene-ficios inmediatos derivados de la aplica-ción de MES se traducen en la mejor ymás rápida disponibilidad de la informa-ción sobre los recursos humanos y mate-riales disponibles y que, al permitir tomardecisiones on-line, repercuten favorable-mente sobre la flexibilidad y adaptabili-dad del proceso de fabricación.

Robótica y manipulación industrial

En el ámbito de la automatización glo-

bal, y concretamente en el nivel de auto-matización de planta, la robótica y mani-pulación industrial han adquirido unpapel determinante, ya que estos son ele-mentos esenciales en los sistemas flexi-bles para la fabricación automatizada. Poruna parte, en algunas aplicaciones, susprestaciones de velocidad, precisión ycapacidad de carga superan de lejos lasde los humanos, mientras que en otrasevitan que estos últimos tengan que rea-lizar operaciones que comportan riesgos.Por otra parte, las prestaciones actualesde los robots hacen de estos una solución

que tener en cuenta en aplicaciones enlas que tradicionalmente se han utilizadomáquinas específicas, frente a las cualeslos robots aportan además una mayor fle-xibilidad.

Entre los fabricantes que comercia-lizan un mayor número de robots mani-puladores industriales se encuentranABB, Fanuc, Kuka, Yaskawa, Stäubli,Adept, Kawasaki, Epson y Mitsubishi.

Tipos de robots y características

La International Federation of Robotics(IFR) clasifica los robots manipuladores

Figura 7. Garras para paletizado. Foto: ABB2.

Figura 8. Pinzas para soldadura.

Tabla 1. Características de diferentes tipos de robots

a) Soldadura por puntos.

Foto: Serra11.

b) Soldadura al arco.

Foto: Lincoln Electric9.

Firma Modelo Tipo AlcanceCapacidad

de cargaRepetibilidad

ABB1 IRB120 Articulado 580 mm 3 kg ±0,01 mm

Fanuc6 P-50iB Articulado 1.400 mm 10 kg ±0,2 mm

Kuka8 KR 1000 Titan Articulado 3.200 mm 1.300 kg ±0,2 mm

ABB1 IRB8400 Pórtico 10.000 mm 2.500 kg ±0,4 mm

Adept3 Aept Cobra s600 Scara 600 mm 5,5 kg±0,017 mm (en X e Y)

±0,003 mm (en Z)

ABB1 Delta FlexPicker IRB360 Paralelo 1.130 mm 8 kg ±0,1 mm

Figura 9. Programa de pick and place en Melfa Basic IV.

10 MOV PWAIT

20 MOV PGET,-20

30 MVS PGET

40 HCLOSE 1

50 DLY 1.0

60 MVS PGET,-20

70 MOV PPUT, -20

80 MVS PPUT

90 HOPEN 1

100 DLY 1.0

110 MVS PPUT,-20

120 MOV PWAIT

130 END

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industriales de acuerdo con la configu-ración mecánica de su brazo en:

- Robots lineales (incluye cartesianos y de tipo pórtico).- Robots Scara.- Robots articulados (angulares o antropomórficos).- Robots paralelos (delta).- Robots cilíndricos.- Otros.De entre todos los tipos de robots,

el más extendido por ser el más escalabley el que se adapta a un mayor número deaplicaciones es el robot articulado. Lafigura 4 muestra diferentes robots comer-ciales de este tipo: a) un robot de gran-des dimensiones con una de las mayorescapacidades de carga del mercado, b) unode pequeño tamaño y c) un robot de pin-tura. Los robots cartesianos se utilizanen aplicaciones específicas y en manipu-lación de grandes cargas dentro de gran-des volúmenes (tipo pórtico). Los robotsScara y los paralelos de tipo Delta se uti-lizan en operaciones que requieran lamanipulación rápida de pequeñas cargas.

Las principales características de losrobots industriales son:

- Número de ejes y grados de libertad.- Área de trabajo y alcance.- Capacidad de carga.- Precisión, resolución y repetitividad.- Velocidad y aceleración.El número de ejes de un robot corres-

ponde al número de articulaciones ydetermina la movilidad del conjunto. Enrobots no paralelos, el número de ejescoincide con el número de grados delibertad, los cuales cuantifican la capaci-dad de localización espacial (posición yorientación) del extremo en el espaciotridimensional. Los robots cartesianos

presentan cinco o seis grados de libertad,dados por las tres articulaciones princi-pales del brazo, las cuales permiten posi-cionar el extremo del brazo, y dos otres más concentradas en la muñeca, lascuales permiten orientar el elemento ter-minal. En otros tipos de robots como losScara o los paralelos Delta (figura 5), elnúmero de grados de libertad es inferior,tres o cuatro, pero la pérdida de movili-dad queda compensada por otras carac-terísticas, como su velocidad.

El área de trabajo corresponde al volu-men dentro del que puede moverse elextremo del robot, y debe tenerse en cuentaque en los límites de la misma se pierde lacapacidad de orientación. Como paráme-tro relacionado con el área de trabajo sueleespecificarse el alcance, que corresponde alpunto a mayor distancia al que se puedeacceder (tabla 1). La capacidad de cargaindica el peso sobre el extremo que el robotes capaz de mover. Los parámetros de reso-lución, precisión y repetitividad hacen refe-rencia a la capacidad de posicionamientodel extremo del robot dentro del área detrabajo. A efectos prácticos, la repetibilidades considerada el parámetro más impor-tante. La repetibilidad corresponde al gradode exactitud en la repetición de movimien-tos cuando el robot intenta acceder a unpunto previamente enseñado, definiéndosecomo el radio de la esfera que incluye lospuntos realmente alcanzados por el robottras un número elevado de accesos al puntode destino. Los valores típicos de repeti-bilidad para robots comerciales quedan pordebajo del milímetro (tabla 1).

Finalmente, las velocidades y acelera-ciones máximas articulares determinan larapidez del robot. Las velocidades limitanla rapidez en movimientos amplios, mien-

tras que las aceleraciones son las que limi-tan la rapidez de movimientos cortos. Lashojas de especificaciones de los robotscomerciales incluyen los valores de velo-cidad y aceleración máxima de cada articu-lación. Sin embargo, como estos valores notienen una interpretación práctica directa,para modelos de robot en los que la rapi-dez es la característica principal de cara a suaplicación se suele incluir también el tiempode ciclo para movimientos y cargas están-dar. Por ejemplo, la hoja de especificacio-nes del ABB FlexPicker IRB360 (figura 5-c) indica su capacidad de describir unmovimiento de 25/305/25 (ascenso / des-plazamiento / descenso) mm con una cargade 0,1 kg en 0,3 segundos. En general, losDelta son el tipo de robots más rápidos.

Elementos terminales

El elemento terminal es el componentede un robot manipulador industrial quese adapta y posibilita la aplicación parti-cular del mismo. Años atrás, los elemen-tos terminales se solían diseñar a medida,pero hoy en día los propios fabricantes derobots u otros fabricantes especializadoscomercializan un amplio abanico de ele-mentos terminales adaptados a las aplica-ciones industriales consolidadas.

Entre los elementos terminales sediferencian dos grandes grupos, los ele-mentos terminales orientados a la mani-pulación y las herramientas de uso espe-cífico. Las conocidas como pinzaspermiten la aprehensión y manipulaciónde objetos de volumen y tamaño limi-tado. Pueden verse como versiones sim-ples de la mano humana, con dos o tresdedos rígidos con desplazamiento linealo angular. Las basadas en actuación eléc-trica pueden presentar configuracionesmecánicas más complejas y por tanto másversátiles, aunque en la mayoría deaplicaciones esto no es necesario y resultamás barato y útil una pinza sencilla peroadaptada al objeto particular a manipu-lar. Las pinzas basadas en actuación neu-mática resultan mecánicamente simples,y generalmente más rápidas y baratas, yse utilizan también en un buen númerode aplicaciones. Entre los fabricantes depinzas eléctricas (figura 6) se encuentranFesto7, Schunk10 y Robotiq.

Como alternativa a las pinzas, y paramejorar la eficiencia de ciertas tareasde manipulación, en algunas aplicacio-nes resulta adecuado el uso de ventosas,que funcionan por generación de vacío.Resultan rápidas y permiten manipularobjetos de bajo peso que, además, pue-dan ser frágiles. El uso de múltiples ven-tosas se aplica también a la manipulación

Figura 10. Simulación de una célula robotizada con Process Simulate.

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Técnica Industrial, junio 2014, 306: 26-39 33

La robótica industrial en el ámbito de la automatización global: estado actual y tendencias

de objetos planos de gran superficie,como cristales y planchas metálicas.Entre los fabricantes de sistemas de suje-ción basados en ventosas se encuentranFesto, Schmalz y Joulin.

Una aplicación extendida es el paleti-zado, en el que el diseño del elemento ter-minal es útil para la manipulación de gran-des cargas. En el mercado puedenencontrarse modelos adaptables basadosen agarre y en succión con ventosas múl-tiples (figura 7).

Finalmente, el robot también puedeequipar herramientas específicas que lepermiten realizar tareas que antes serealizaban a mano o mediante máquinasespecíficas (figura 8).

El controlador del robot

El controlador es un sistema esencial delsistema robot, el cual se suele adquirirjunto con el brazo articulado. Las carac-terísticas principales de un controlador derobot hacen referencia a:

- Tipos de movimientos que es capazde ejecutar.

- Número máximo de ejes que permitecontrolar.

- Entradas/salidas accesibles.- Interfaces para sensores específicos.- Canales de comunicaciones disponi-

bles.El tipo más sencillo de movimiento que

cualquier controlador implementa es elconocido como movimiento punto a punto.En este tipo de movimiento, el desplaza-miento del elemento terminal desde unaposición de inicio a una de destino se eje-cuta a partir del cálculo de las posicionesiniciales y finales de cada articulación y dela ejecución de los desplazamientos corres-pondientes (debido a esto, se le denominatambién movimiento articular). Comoresultado, el punto de destino es alcan-zado, pero la trayectoria descrita por elextremo del robot no queda controlada ydepende de la geometría del brazo. Porotra parte, la mayoría de controladorespermiten, además, movimientos con tra-yectoria continua controlada, tales comomovimientos rectilíneos o circulares. Ade-más, en todos los movimientos suele serposible especificar la velocidad, en valo-res relativos respecto a las velocidades arti-culares máximas en los movimientospunto a punto y en términos absolutos(por ejemplo, metros/segundo) en las tra-yectorias continuas.

En principio, un controlador gobiernael movimiento de un único brazo articu-lado, con lo que el número de ejes quecontrola coincide con los del propio brazo,5 o 6 en el caso de robots articulados. Sinembargo, algunos controladores permi-ten controlar un número mayor de ejes.Esto se utiliza, por ejemplo, cuando, paraaumentar el área de trabajo, el robot noestá fijado al suelo, sino que puedemoverse a lo largo de un eje lineal. En estecaso, el controlador permite controlartanto la posición del robot a lo largo deleje como la configuración articular delbrazo. En la actualidad, la tecnología delos controladores permite ir un pasomás allá y existen controladores quepermiten controlar un número elevado deejes y así varios brazos, lo que facilita unasincronización total de los movimientosde los mismos.

Las entradas/salidas accesibles por elcontrolador, bien integradas en el mismoo bien en tarjetas de expansión, determi-nan el número y tipo de componentes ele-mentales tales como sensores o actuado-res con los que el robot puedeinteraccionar de forma directa. Todos loscontroladores comerciales de robots inte-

Figura 11. Ejemplos de aplicaciones de los robots industriales.

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Sebastián Tornil Sin y Juan Ángel Gámiz Caro

gran un número mayor o menor de entra-das/salidas digitales que pueden ser dediferentes tipos: con aislamiento óptico,de tipo NPN, PNP, Relay, y entradas/sali-das analógicas también de diferentes tipos:0-10V, 4-20 mA, etc. Por su parte, algu-nos controladores tienen entradas paraconectar sensores específicos como siste-mas de visión y sensores de movimientoasociados a los sistemas de transporte.Estos últimos permiten al robot operar enmodo tracking, esto es, sin necesidad dedetener el sistema de transporte sobre elque viajan las piezas que manipular.

Finalmente, los canales de comunica-ciones permiten al robot interaccionar conelementos de mayor complejidad comoPLC y PC. La mayoría de controladoresincorporan tarjetas de comunicacionesRS-485 y Ethernet, y también permitenel acceso a buses de campo tales como:DeviceNet, Profibus, Profinet y CC-link.

Como ejemplos de controladorescomerciales de muy diferentes prestacio-nes pueden considerarse el IRC5 Com-pact de ABB1, y que permite controlar losseis ejes del IRB120, y el MotomanDX100 de Yaskawa13, que implementa unsistema de control múltiple de robotsque le permite controlar hasta 8robots/72 ejes.

Programación y simulación

de robots

Programación

Las técnicas de programación se clasifi-can en dos grandes grupos: programaciónpor aprendizaje o guiado y programacióntextual. En la programación por aprendi-zaje o guiado, el programador hace des-cribir al robot la trayectoria deseada, altiempo que el controlador la registra,siendo capaz de reproducirla a posteriori.Por otra parte, en la pro gra mación tex-tual se edita un programa que recoge lasecuencia de movimientos y otras opera-ciones que realiza el robot.

La programación textual presenta unaclara ventaja respecto al guiado, y es la deque el desarrollo del programa puede rea-lizarse al margen del robot, el cual puedeseguir en funcionamiento sin paradas quesupongan elevados costes económicos porel cese de la producción asociada. Se hablaasí de programación off-line. Además, laprogramación off-line facilita la docu-mentación, depuración, test y modifica-ción de los programas.

Por otra parte, la programación textualtiene el inconveniente de que es necesa-rio resolver de forma precisa la corres-pondencia y entre las posiciones simbóli-cas utilizadas en el programa y las

Figura 13: Evolución de las ventas mundiales de robots industriales en el periodo 1994-2012.

Figura 14: Stock operativo de robots industriales por grandes regiones en el periodo 2003-2012.

Figura 12. Sistema de visión Epson CV1 y ejemplo de uso de su software.

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Técnica Industrial, junio 2014, 306: 26-39 35

La robótica industrial en el ámbito de la automatización global: estado actual y tendencias

posiciones reales, aunque esto puede resol-verse combinando la programación tex-tual con el aprendizaje de un número limi-tado de posiciones de interés utilizadas enel programa.

Aunque se investiga en lenguajes conun mayor nivel de abstracción, la mayo-ría de los lenguajes utilizados en la prác-tica son del tipo orientados al robot, enlos que un programa explicita la secuen-cia de instrucciones que determinan losmovimientos y otras operaciones que rea-lizar por parte del robot. Pese a algunosintentos de estandarización, no existe unlenguaje único y cada fabricante de robotsda soporte a un lenguaje de programaciónen particular y en muchos casos propio.Ejemplos de lenguajes de programaciónson Rapid de ABB, Karel para Fanuc,KRL para Kuka y V+ para Staübli.

En cualquier caso, los lenguajes de pro-gramación de robots incorporan princi-palmente instrucciones que permiten indi-car los movimientos a realizar, el controldel elemento terminal y la comunicacióny sincronización con el entorno. La figura9 muestra un pequeño programa enMELFA BASIC IV, el lenguaje de pro-gramación de los robots de MITSUBIHI,el cual implementa un simple movimientode producto (pick and place). La estructuradel programa es muy simple y las ins-trucciones utilizadas son de movimientosin restricciones (MOV) y movimientolineal (MVS), para apertura y cierre dela pinza (HOPEN y HCLOSE) y deretardo (DLY). PWAIT, PGET y PPUTrepresentan la posición de inicial, la posi-ción de recogida de la pieza y la de suelta,respectivamente.

Simulación

Las aplicaciones de programación off-linepermiten desarrollar el código del roboty simular virtualmente el comportamientodel robot y su entorno. Este tipo de simu-ladores permite simular células robotiza-das completas, con elementos de trans-porte, de almacenamiento y otros tipos demáquinas. Esto posibilita hacer un aná-lisis off-line del comportamiento de lacélula con diferente distribución de ele-mentos (layouts) y distintas secuencias deoperación, con el fin de determinar la con-figuración óptima en algún sentido, comola que haga un uso más eficiente de losrecursos o la que suponga un tiempo deciclo mínimo. Ejemplos de este tipo desimuladores son Cosimir de Festo y Pro-cess Simulate de Siemens12. En la figura10 se presenta la pantalla del entorno desimulación de una célula mediante Pro-cess Simulate.

Figura 16: Ventas anuales de robots industriales en España en el periodo 2000-2012.

Figura 17: Stock de robots industriales operativos en España en el periodo 2000-2012.

Figura 15: Previsiones de ventas mundiales de robots en el periodo 2013-2016.

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Aplicaciones consolidadas

Los robots manipuladores industriales lle-van años siendo utilizados en un conjuntode aplicaciones que se consideran con-solidas. Algunas de las más importantesson: la manipulación, la atención demáquinas, la soldadura, la aplicación demateriales, el procesamiento o mecani-zado y el ensamblado/desensamblado.

En las tareas de manipulación, el robotse limita a mover componentes o pro-ductos de un punto a otro del proceso pro-ductivo, sin modificarlos. Esto se conocetambién como pick and place. Como casosparticulares, el objetivo de la manipula-ción puede ser el empaquetado o paleti-zado, consistentes en la agrupación de pro-ductos para su posterior distribución.

Aunque puede ajustarse a la definiciónmás general de manipulación y en algu-

nas clasificaciones no se considera unacategoría aparte, la atención de máqui-nas puede considerarse diferenciada. Eneste tipo de aplicaciones, el robot sumi-nistra o recoge los objetos que son pro-cesados por una máquina específica. Porejemplo, un robot puede suministrar lapieza que mecanizar por una máquinaherramienta de control numérico y reco-gerla cuando el proceso ha finalizado. Opuede retirar el producto fabricado enun proceso de fundición de metal, el cualse encuentra a una temperatura elevadaque impide su manipulación directapor un humano.

La unión por soldadura es una de lasaplicaciones más extendidas de los robots,con el sector de la automoción como prin-cipal exponente. Las técnicas de soldaduramás habituales que el robot lleva a cabo

son la soldadura por puntos y la soldadurapor arco, gracias al acoplamiento en suextremo de herramientas específicas.

Dentro de la categoría de aplicación demateriales, la tarea más extendida es la pin-tura en el sector de la automoción. Otrastareas dentro de esta categoría son la apli-cación de sellantes y adhesivos.

A diferencia de categorías anteriores,en las tareas de procesamiento o mecani-zado el robot tiene un papel principal enla modificación física de los componenteso productos producidos. Dentro de estacategoría se encuentran, entre otras, elcorte de todo tipo de materiales, y las téc-nicas más habituales son el corte mecá-nico, el corte por chorro de agua a pre-sión y el corte por láser, el pulido de piezasmetálicas y el desbarbado de piezas metá-licas o plásticas fabricadas por molde.

Finalmente, la categoría de ensam-blado/desensamblado corresponde a tareasen las que el robot une los elementos ocomponentes que conforman un pro-ducto, inserta piezas dentro de otras, obien realiza lo contrario. El de la electró-nica de consumo es uno de los sectores enlos que este tipo de tareas es habitual.

La figura 11 ilustra la actuación de losrobots en diferentes aplicaciones, deizquierda a derecha y de arriba haciaabajo: una línea de soldadura de carro-cerías de coches, la descarga de unamáquina de fundición, una tarea de pale-tizado y la carga/descarga de unamáquina herramienta.

Visión artificial

La visión artificial resulta un comple-mento fundamental de los robots indus-triales. Típicamente, un sistema de visiónestá formado por un sistema de ilumi-nación estructurada, una cámara, unaplaca de procesamiento (a veces integradaen la propia cámara) y un software devisión. El sistema de iluminación aseguraunas condiciones estables de trabajo. Lacámara permite ver la zona de interésdentro del área de trabajo del robot y cap-tura imágenes que son almacenadas en laplaca de procesamiento. El software devisión analiza las imágenes, típicamentecon el objetivo de reconocer y/o locali-zar objetos en la imagen. Finalmente, trasresolver la correspondencia entre coor-denadas de la imagen y coordenadas delárea de trabajo del robot, el sistema devisión comunica al robot el tipo y la loca-lización de los objetos para que este lospueda manipular.

La mayoría de fabricantes de robotscomercializan sistemas de visión directa-mente integrables con sus robots, en algu-

Figura 18: Stock operativo de robots por aplicaciones en España.

Figura 19: Stock operativo de robots por sectores en España.

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La robótica industrial en el ámbito de la automatización global: estado actual y tendencias

nos casos basados en el uso de hardware

(cámaras y placas de procesamiento) defabricantes especializados. Ejemplos desoftware de visión son el PickMaster deABB y el MotoSight 2D de Yaskawa,ambos basados en el hardware de Cognex.Fanuc, por su parte, comercializa un sis-tema de visión integral propio, el iRVi-sion, al igual que Epson, que comercializael Epson CV15. La figura 12 muestra unaimagen del hardware del sistema EpsonCV1 y otra de la aplicación de su software,el Epson Vision Guide, en el reconoci-miento y localización de piezas.

El uso de sistemas de visión juntocon robots industriales está en expansión,especialmente en aplicaciones de mani-pulación como pick and place o empa-quetado. En ausencia de visión, los com-ponentes o productos por manipulardeben avanzar por un sistema de trans-porte o bien uno a uno, lo que supone unflujo de producción reducido y, además,un uso del robot muy por debajo de susprestaciones, o bien de forma regular, loque requiere de elementos de encamina-miento adecuados. Por otra parte, el usode visión artificial permite tener un flujode productos irregular, ya que el sistemade visión reconoce en línea la ubicaciónde los productos que hay que manipular,y con avance a gran velocidad, posibili-tado por la gran rapidez de movimientode los robots y por el uso de sistemas detracking integrados en el controlador.

Estadísticas

En este apartado se presentan las cifras deventas y del uso de los robots industriales,tanto a nivel mundial como nacional. Losnúmeros y gráficas que se presentan sederivan, principalmente, del últimoinforme realizado por el departamento deestadísticas de la IFR (International Fede-ration of Robotics), el World Robotics2013, publicado en septiembre de 2013 yque recoge el estado del sector a finalesdel año 2012.

El mercado mundial de robots

Ventas y ‘stock’ operativo

Las últimas estadísticas publicadas por laIFR recogen las ventas y el stock opera-tivo de robots a finales del año 2012. Endicho año se vendieron en el mundo159.346 robots industriales, lo cualsupuso el segundo año en ventas tras elrécord absoluto año anterior (sobre las166.000 unidades). La figura 13 recogela evolución de las ventas entre los años1994 y 2012.

La IFR estima que a finales de 2012 elnúmero de robots industriales operativos

se situaba entre las 1.235.000 y las1.500.000 unidades. Para el cálculo deestas estimaciones se tiene en cuenta laacumulación de los valores de ventas anua-les y la hipótesis de que el tiempo de vidade un robot industrial es de 12 años, traslos cuales se supone que es retirado desu uso en producción.

Distribución por regiones y países

En el estudio del mercado mundial derobots se tienen en cuenta tradicional-mente tres grandes regiones: Asia (inclu-yendo Australia y Nueva Zelanda), Europay América. En Asia se vendieron en 2012un total de 84.645 robots industriales.Japón ha sido y sigue siendo el principalmercado, manteniendo en 2012 aproxi-madamente un 25% del stock operativomundial. Sin embargo, Corea en lasúltimas décadas y China en los últimosaños, han crecido enormemente en impor-tancia. En 2012 se vendieron 28.700robots en Japón, 23.000 en China y 19.400en Corea. Aunque Corea tiene todavía unstock operativo superior al de China, estaúltima adquirió en 2012 un número mayorde robots y es el mercado con un mayorcrecimiento de todo el mundo.

En Europa se vendieron 41.200 robotsindustriales. Alemania es, de lejos, elmayor demandante, con un número entorno a las 17.500 unidades adquiridas en2012. Le siguen Italia, con 4.400 unida-des instaladas en 2012, Francia, con 2.956unidades, Reino Unido, con 2.943, y final-mente España, con 2.035 unidades derobots industriales.

Finalmente, en el continente americanose vendieron 28.100 robots. De estos, 22.414fueron adquiridos en Estados Unidos, líderconsolidado a nivel regional y mundial. Delresto, 1.749 fueron vendidos en Canadá,2.106 en México y 1.600 en Brasil, pre-sentando estos dos países una clara ten-dencia en el incremento de su demanda.

Teniendo en cuenta los datos anterio-res, puede observarse que, aproximada-mente, el 70% de las ventas de robotsindustriales en 2012 se repartieron entresiete países: Japón, China, Estados Uni-dos, Corea y Alemania. La figura 14recoge la evolución del stock operativo (nolas ventas anuales como las que recogenlos números anteriores), por regiones,entre los años 2003 y 2012.

Expectativas para el periodo 2013-2016

En el informe World Robotics 2013 serecogen algunas previsiones respecto a laevolución del mercado de robots para elperiodo 2013-2016, el cual de acuerdo aellas seguirá creciendo (figura 15).

Aunque con diferencias por regiones ysectores, la estimación realizada para 2013era de un incremento global de las ventasa nivel mundial en torno al 2% (res-pecto a los valores de 2012), para alcan-zar las 162.000 unidades vendidas. A con-tinuación, salvo en Asia, se preveía unligero decremento de ventas para 2014.Pero en el periodo de 2014 a 2016 se vol-vía a prever un incremento de ventas, demedia del 6% anual, mayor en Asia, entorno al 8%, y menor en Europa y Amé-rica, ambos en torno al 4%.

Las previsiones anteriores tienen encuenta que en los países en los cuales elsector de la automoción ya tiene unosniveles de robotización elevados, en elresto de los sectores todavía hay un poten-cial y un margen de crecimiento impor-tante. Por otra parte, en las economíasemergentes el potencial es grande en todoslos sectores, incluido y especialmente enel de la automoción. Un claro expo-nente de este tipo de economías es China,actualmente unos números relativos deuso de robots muy bajos (20 robots porcada 10.000 trabajadores, que puedencompararse con los 396 de Corea, primeraen la clasificación mundial, o con los138 de España, que ocupa la octava posi-ción) pero que es el mercado con una delas mayores demandas en números abso-lutos, y sin duda el que presenta unasmayores tasas de crecimiento.

A principios de junio de este año, laIFR adelantó algunos datos de 2013 queserán incluidos en el World Robotics2014. Y dichos datos no pueden ser mejo-res, pues en 2013 se vendieron en todo elmundo 179.000 robots, récord absolutoy muy por encima de las previsiones antescomentadas. Esto lleva a pensar, y los pri-meros datos de ventas respecto a 2014 locorroboran, que el sector crecerá en lospróximos años, y a un ritmo mayor que elestimado en septiembre de 2013.

El mercado español de robots

En el año 2012 se vendieron en España2.005 robots industriales, el 35% menosque en 2011, año que por otra partesupuso un record absoluto de ventas. Así,del año 2004 a 2009 hubo un decrementoconstante de las ventas (figura 16), debidoa la caída en el sector de la automoción.Sin embargo, en 2010 hubo un incre-mento en la inversión en robots en dichosector, que se reflejó en un incremento enlas ventas en ese año y también en 2011,con un crecimiento también en otros sec-tores. Debe tenerse en cuenta que Españaes uno de los principales fabricantes devehículos en Europa y que este sector es

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el que acapara una buena parte de lademanda de robots.

Por otra parte, se estima que el stockde robots operativos alcanzaba a finalesde 2012 un valor de 28.911 unidades, el3% menos que en el año anterior. Porprimera vez hubo un retroceso en estenúmero (figura 17).

Clasificación por aplicaciones

Por aplicaciones, de los 2.005 robots ven-didos en 2012, 1.090 (54%) fueron desti-nados a aplicaciones de manipulación(incluye atención a máquinas), 436 (22%)a soldadura, 140 (7%) a aplicación demateriales, 18 (1%) a procesamiento, 216(11%) a ensamblado/desensamblado y 47

(2%) a otras aplicaciones, mientras que deun pequeño número de 58 (3%) no seconoce su aplicación. Así, como tambiénsucedió a nivel mundial, la aplicación conmás demanda en 2012 fue la manipula-ción, seguida de la soldadura.

Respecto al stock operativo estimado,de los 28.911 robots operativos, 12.416(43%) son utilizados en aplicaciones demanipulación, 11.536 (40%) en solda-dura, 1.353 (5%) en aplicación de mate-riales, 691 (2%) en procesamiento, 1.520(5%) en ensamblado/desensamblado, 583(2%) en otras aplicaciones y 852 (3%) sinuso conocido. Así, en el stock operativose aprecia mucha menor distancia entrela manipulación y la soldadura, y las apli-

caciones son claramente dominantes ycon porcentajes similares. La figura 18recoge los números absolutos del stock derobots operativos, clasificados por apli-caciones, correspondientes al final de losaños 2011 y 2012.

Clasificación por sectores

En la clasificación por sectores industria-les sobresale, tal como sucede a nivel mun-dial, el sector de la automoción. De losrobots adquiridos en España en 2012,1.124 fueron destinados al sector de laautomoción, lo que supone el 56% deltotal. Otros sectores con una demandadestacable fueron el de la alimentación,con 256 adquisiciones (13%); el del metal,con 236 robots (12%), y el de los pro-ductos plásticos y químicos, con 163robots (8%).

Si se tiene en cuenta el stock operativoen lugar de las ventas en un solo año seobtienen números relativos similares:automoción, 16.035 robots (56% deltotal); alimentación, 2.473 robots (9%);metal, 3.999 robots (14%); productos plás-ticos y químicos, 2404 robots (8%). Ladiferencia más relevante corresponde alsector de la alimentación, en el que unporcentaje de ventas en 2012 mayor queel porcentaje que recoge el stock operativo(13% frente al 9%) indica una tendenciade incremento de uso de robots en dichosector. La figura 19 recoge los númerosabsolutos del stock de robots operativos,clasificados por sectores, correspondien-tes al final de los años 2011 y 2012.

Expectativas para los próximos años

Las estimaciones de la IFR relativas almercado español de robots preveían unaestabilización o incluso un decremento dela adquisición de robots en 2013, debidoa la crisis económica. Sin embargo, parael periodo 2014-2016, justificado por losproyectos ya anunciados por empresas delsector de la automoción y por una espe-rada mejora de la situación económica delpaís, se estima un incremento de ventasen torno al 8% anual, mayor en dos pun-tos a la media de crecimiento esperada anivel mundial.

Tendencias

Incremento constante de prestaciones

El constante avance en las prestacionesde los robots viene dado por el avance entodas las tecnologías involucradas en loselementos que los componen: sensores,actuadores, sistemas de transmisión, elec-trónica y programación del controlador.Los límites de prestaciones actuales, talescomo valores de repetibilidad en torno a

Figura 20. Ejemplos de sistemas de visión integrados en el robot. Fotos: Yaskawa y Epson.

Figura 21. Cooperación entre robots y entre robot y humano. Fotos: ABB.

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0,001 mm, de capacidad de carga entorno a los 1.300 kg, o de rapidez tal queposibilita 100 ciclos por segundos, entreotros, serán rebasados por modelos derobots que serán comercializados en unfuturo próximo.

Especialización y adaptación

La configuración angular (robots articu-lados) ha mostrado a lo largo de los añosuna flexibilidad que la hace adecuada a ungran número de aplicaciones, aunque conlas correspondientes variaciones detamaño y prestaciones y con adaptacionesespecíficas a cada aplicación. Así, todos losfabricantes de robots articulados comer-cializan modelos de robots adaptados adiferentes aplicaciones consolidadas comoson la soldadura, la pintura o el paletizado.Los robots de pintura, por ejemplo, incor-poran muñecas flexibles que permitenmovimientos complejos de la pistola y per-miten la instalación sobre el brazo del sis-tema de la alimentación de la pintura.

Por otra parte, la demanda de robotspara su uso en entornos especiales ha cre-cido y los fabricantes también se hanadaptado a ello. Así, se comercializanrobots aptos para trabajar en ambienteslimpios, cumpliendo con certificacionesISO específicas y destinados a su uso enlas industrias de los semiconductores, labiotecnología, farmacéutica y médica. Porotra parte, para su uso en ambientes extre-mos, se fabrican modelos con proteccio-nes IP65, IP67 e incluso IP69, lo que per-mite a los robots que las presentantrabajar en entornos como el de la fundi-ción de metal.

Consolidación y nuevas arquitecturas

El primer robot Delta fue comercializadoen 1999 por ABB, bajo el nombre de Flex-Picker. Y durante años, ABB fue el únicofabricante importante que comercializabaeste tipo de robots. Sin embargo, en losúltimos años otros grandes fabricantes hanapostado seriamente por estos robots,como es el caso de Fanuc, Yaskawa yAdept. Las excelentes prestaciones develocidad que estos robots proporcionan,con modelos que alcanzan más de 100ciclos por minuto, hace esperar que su usoen tareas de pick and place crezca enorme-mente en los próximos años.

Por otra parte, la investigación enarquitecturas apunta también hacia laimplantación de robots dual-arm, con dosbrazos manipuladores posicionados deforma similar a los brazos humanos. Hastahace poco una arquitectura recluida en elámbito de la investigación, algunos fabri-cantes ya están apostando por ella, como

es el caso de ABB, y otros incluso yacomercializan modelos, como es el casode Yaskawa con su serie Motoman SDA.

Sensorización

La mayoría de los robots industrialesactuales se limitan a ejecutar de formarepetida secuencias de movimientos fijasque asumen un entorno productivo estruc-turado y en el que no se producen inci-dencias. La incorporación de sensorescomo los sistemas de visión y sensores defuerza distribuidos a lo largo del brazohará que los robots sean más flexibles,adaptándose a entornos y flujos de pro-ducción menos estructurados y más reac-tivos ante situaciones imprevistas.

Respecto a los sistemas de visión, latendencia es la de ubicar la cámara no enuna posición fija como se ha estado reali-zando hasta el momento, sino sobre elpropio robot. Así, muchos fabricantes yatienen en cuenta la ubicación de la cámaraen el propio elemento terminal (algo quela tecnología de años atrás no permitía porla dificultad de adquirir imágenes de cali-dad con una cámara sujeta a rápidos movi-mientos), lo que incrementa la precisiónen tareas de manipulación, de atención demáquina y de ensamblado. Por otra parte,en el caso de robots como los dual-arm,que se asemejan al cuerpo humano, lacámara (o cámaras) puede integrarse en laubicación que correspondería a la cabeza.La figura 20 recoge una foto de un robotde Yaskawa13 con una cámara ubicada ensu extremo, a la izquierda, y una de unprototipo de robot dual-arm de Epson4

que integra dos cámaras (visión estereos-cópica) a modo de ojos, a la derecha.

Cooperación robot-robot y robot-humano

Actualmente se trabaja en el desarrollode sistemas multirrobot que cooperen enel entorno productivo, lo cual puedesuponer modificaciones en el layout y lossistemas de transporte de las instalacio-nes. Más allá se consideran escenarios enlos que robots y trabajadores humanoscooperen entre sí en diferentes tareas ypuntos del proceso productivo, lo quesupone un reto desde el punto de la segu-ridad, ya que humanos y robots compar-tirán un mismo espacio de trabajo conlos riesgos que esto comporta. En laactualidad, la normativa obliga a que losrobots trabajen en espacios aislados sinacceso humano, pero en un futuro pró-ximo se espera que puedan salir de lajaula. La figura 21 muestra dos imágenesde robots dual-arm de ABB1 que ilustranel concepto de interacción robot-roboty robot-humano.

Fabricantes de robots y elementos de manipu-

lación industrial:

1. ABB, robots.

http://www.abb.es/product/es/9AAC100735.aspx

2. ABB, pinzas de paletizado. http://www.abb.es/pro-

duct/es/9AAC171537.aspx?country=ES

3. Adept Technology Ibérica. http://www.adeptibe-

rica.com/es/

4. Epson, robots. http://robots.epson.com

5. Epson Vision System. http://robots.epson.com/pro-

duct-detail/119

6. Fanuc Robotics Ibérica. http://www.fanucrobotics.es

7. Festo, pinzas mecánicas -http://www.fes to.com

/cat/es_es/products__69071

8. Kuka Robotics. http://www.kuka-robotics.com/

es/start.htm

9. Lincoln Electric. http://www.lincolnelectric.com/en-

us/equipment/guns/Pages/magnum-pro-robotic.aspx

10. Schunk, sistemas de agarre - http://www.es.

schunk.com

11. Serra, pinzas de soldadura. http://www.serra-

sold.com/esp/productos.php?men=2&sub=6

12. Siemens Process Simulate. http://www.plm.auto-

mation.siemens.com/es_es/products/tecnomatix/ass

embly_planning/process_simulate/

13. Yaskawa Europe. http://www.yaskawa.eu.com/

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IFR Statistical Department (2013). World Robotics 2013.

Sebastián Tornil Sin

[email protected]

Doctor en Informática por la Universidad Politécnica de

Cataluña (UPC) y profesor del Departamento de Inge-

niería de Sistemas, Automática e Informática Industrial

(ESAII) de la UPC. Actualmente da clases en la Escuela

Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Bar-

celona (EUETIB) y en la Escuela Técnica Superior de

Ingenieros Industriales de Barcelona (ETSEIB), en asig-

naturas del ámbito de los sistemas empotrados y de

tiempo real, la automatización y la robótica industrial.

Juan Ángel Gámiz Caro

[email protected]

Doctor Ingeniero en Electrónica por la Universidad de

Barcelona (UB) y profesor titular de las asignaturas de

Informática Industrial y Sistemas de Información y Comu-

nicación Industrial en la Escuela Universitaria de Inge-

niería Técnica Industrial de Barcelona (EUETIB), cen-

tro adscrito a la Universidad Politécnica de Cataluña

(UPC). Profesor adscrito al departamento de Ingenie-

ría de Sistemas, Automática e Informática Industrial

(ESAII) de la UPC.