Sistemas Pick-and-Place
assemblean desarrolla células robotizadas especializadas que resuelven situaciones de alimentación caóticas, manipulan componentes sensibles sin daños y sustituyen los alimentadores mecánicos rígidos por conceptos inteligentes de software y cinemática.
La elección del sistema robótico define los límites físicos de velocidad, carga útil y rango de movimiento. Una selección específica previene el desgaste mecánico y garantiza que el sistema alcance los tiempos de ciclo requeridos de forma fiable.
| Analyse-Parameter | Cinemática Delta (brazo paralelo) | Robot SCARA (articulado horizontal) | Robot articulado de 6 ejes | Sistemas pórtico cartesianos |
|---|---|---|---|---|
| Geometría del espacio de trabajo | Cilíndrica (montaje en techo) | En forma de riñón (huella compacta) | Esférica (espacio 3D completo) | Cúbica (espacio de trabajo x-y-z rectangular) |
| Aceleración máx. | Extremadamente alta (hasta más de 10G) | Alta (movimientos x-y cortos y lineales) | Moderada (optimizada para trayectorias complejas) | Baja a media (dependiente de la masa) |
| Repetibilidad | ±0,05 mm a ±0,1 mm | ±0,01 mm a ±0,02 mm | ±0,02 mm a ±0,05 mm | ±0,01 mm (dependiente del husillo) |
| Límites de cadencia (Pick & Place) | Insuperable en alta velocidad (< 0,35 s) | Extremadamente bajo para ensamblaje planar (< 0,45 s) | Dependiente del proceso (generalmente > 0,8 s) | Escalable linealmente según la carrera |
| Enfoque principal del proceso | Clasificación, embalaje, singulación de alta velocidad | Ensamblaje de precisión, colocación electrónica | Manipulación multiángulo, bin-picking 3D | Paletización de gran superficie, componentes pesados |
Consideramos el brazo robótico únicamente como el actuador de una solución global inteligente. La ventaja tecnológica de nuestros sistemas de manipulación se basa en la integración transparente de sensores, software y mecánica de agarre a medida.
Diseñamos sistemas de agarre específicos para cada producto — desde ventosas múltiples respetuosas con los materiales y electroimanes hasta pinzas de mordazas servo-eléctricas.
La sensorización integrada monitoriza la presión de agarre y el nivel de vacío en tiempo real para detectar inmediatamente cualquier deslizamiento.
Nuestros sistemas de control sincronizan el movimiento del brazo robótico en tiempo real con la velocidad de las cintas transportadoras en movimiento. El componente se agarra o coloca con precisión en movimiento continuo — las fases de parada que consumen tiempo se eliminan por completo.
Al ensamblar los componentes más pequeños, utilizamos sensores fuerza-par muy sensibles directamente en la brida del robot. El sistema "siente" las resistencias mecánicas durante la inserción, compensa las tolerancias de forma autónoma y previene daños en los componentes.
Cada componente impone exigencias individuales a la física de manipulación — desde el envasado estéril de jeringas hasta las piezas estampadas aceitosas.
Carga ultrarrápida de bandejas, blisters o cajas de cartón con robots compatibles con sala limpia en diseño higiénico. Las cinemáticas son resistentes a agentes de limpieza agresivos y utilizan lubricantes alimentarios NSF-H1.
Colocación de alta precisión de conectores, componentes de PCB o piezas de carcasa. La protección ESD completa de todo el sistema protege las estructuras de semiconductores sensibles contra descargas electrostáticas.
Agarre y clasificación automatizados de componentes suministrados a granel sin orden. El sistema calcula de forma autónoma la secuencia de agarre óptima y evita colisiones con las paredes del contenedor.
Las características del componente determinan la arquitectura de la célula. Para mostrarle la integración óptima, dividimos nuestras instalaciones llave en mano en tres categorías de productos especializados.
Diseñada para tasas de recogida máximas con componentes ligeros (hasta 3 kg). La célula se monta directamente sobre las cintas transportadoras existentes y opera en modo de flujo continuo.
Aplicación: Transvasado rápido, orientación y clasificación de piezas pequeñas, confitería o envases primarios médicos. Característica clave: Masa propia en movimiento extremadamente baja gracias a los brazos de material compuesto de fibra de carbono.
Optimizado para ciclos pick-and-place rápidos combinados con alta fuerza de ensamblaje en el eje Z vertical. Ideal para el montaje de componentes con tolerancias ajustadas.
Aplicación: Atornillado, ensamblaje, prensado y cableado en los sectores electrónico y de automoción. Característica clave: Rigidez extrema inherente al diseño en el eje vertical combinada con flexibilidad en el plano horizontal x-y.
El sistema para el reto del "agarre desde el cubo". Elimina la necesidad de cuencos de clasificación mecánicos complejos singularizando piezas a granel directamente desde contenedores de transporte profundos.
Aplicación: Alimentación de brutos, componentes forjados, piezas fundidas o geometrías plásticas complejas para procesamiento posterior. Característica clave: El software de IA integrado analiza la imagen 3D del cubo e identifica qué componente puede agarrarse sin riesgo de colisión.
Sin retroalimentación visual, un brazo robótico depende de componentes perfectamente posicionados. Nuestros sistemas de visión integrados rompen esta rigidez y dotan al sistema de capacidades cognitivas.
Mediante sistemas de cámaras 2D o 3D de alta resolución, la visión máquina integrada determina la posición exacta, la orientación rotacional y la cara superior o inferior de un componente en la cinta.
El software traduce estos datos de píxeles visuales en un sistema de coordenadas matemático en milisegundos y envía las matrices de transformación exactas al robot.
Mientras el robot aún mueve el componente, el software de visión compara sus contornos con el modelo CAD original. Las desviaciones dimensionales, los defectos geométricos o las fracturas de material se detectan inmediatamente, y los componentes defectuosos se rechazan directamente.
Para geometrías complejas o cintas transportadoras largas, coordinamos varios sistemas de cámaras a través de una arquitectura de software central para garantizar un flujo de datos continuo sin latencia.
Proceso
Un flujo claro, un solo contacto y un proceso de fabricacion bien coordinado.
Ensayos reales en nuestros TechCenters con sus componentes originales para determinar las fuerzas de agarre y parámetros de vacío óptimos.
Construcción virtual de la célula para el cálculo preciso del presupuesto de tiempo de ciclo, los alcances y la selección final del tipo de robot.
Definición de tipos de cámara, objetivos y conceptos de iluminación (p. ej. luz coaxial o infrarroja) para excluir previamente los factores de interferencia óptica en su nave de producción.
Montaje físico de la célula robotizada, calibración de la visión máquina y configuración por software de todas las trayectorias.
Ajuste fino de las rampas de aceleración en condiciones de funcionamiento reales cumpliendo todas las normas de seguridad para el trabajo en turnos.
Permítanos maximizar la dinámica y precisión de sus procesos de manipulación. Contacte con nuestros expertos en automatización para una consulta inicial detallada sobre sus requisitos de componentes — fundamentada, práctica y exactamente enfocada en sus tiempos de ciclo.
Preguntas frecuentes
Para evitar que los componentes se deslicen o pierdan debido a la inercia a aceleraciones de hasta 10G, utilizamos una combinación de ventosas optimizadas para el flujo con alto caudal volumétrico y monitorización electrónica del vacío.
Para las pinzas mecánicas, una geometría de ajuste de forma calculada con precisión de las mordazas combinada con control de fuerza servo-eléctrico garantiza que el componente permanezca rígidamente fijado incluso durante cambios de dirección extremos.
En el agarre estático, el sistema de transporte debe detenerse con precisión para que el robot pueda tomar el componente en una coordenada fija predefinida — lo que consume valioso tiempo de ciclo.
En el agarre dinámico (seguimiento de cinta), un encoder en la banda lee la velocidad de transporte. El robot calcula su trayectoria de forma dinámica, sincroniza su velocidad con la de la banda y agarra el objeto suavemente durante el movimiento.
Las superficies reflectantes crean reflejos de luz fatales que ciegan los algoritmos clásicos de detección de bordes. Resolvemos este problema físico utilizando luz polarizada, iluminación de domo difusa (tiendas de luz) o cambiando a longitudes de onda alternativas como luz infrarroja o UV.
Además, nuestros sistemas de visión utilizan algoritmos robustos de búsqueda de contornos que identifican características geométricas de forma fiable independientemente de las variaciones de brillo y el brillo superficial.
Son la clave de la flexibilidad económica durante los cambios frecuentes de producto. Los sistemas de cambio automático de herramienta permiten al robot cambiar su herramienta de agarre de forma completamente autónoma en segundos.
Las conexiones de aire, vacío y señal integradas se acoplan sin pérdidas mediante racores de conexión rápida. El controlador carga simultáneamente el perfil de software del nuevo préhenseur, permitiendo que la producción continúe sin intervención manual del operador.
Cuando varios robots Delta o SCARA comparten el mismo espacio de trabajo en una cinta, se despliega un controlador de línea maestro (Line Master). Este software gestiona una lista de objetos dinámica de todos los componentes entrantes y asigna componentes dedicados exclusivamente a cada brazo robótico.
Simultáneamente, un sistema electrónico de protección contra colisiones monitoriza las zonas de protección virtuales (geofencing) de los brazos robóticos entre sí y previene daños mecánicos.
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