Simplificar la integración máquina-robot

Tradicionalmente, la integración de robots en una máquina ha sido una tarea tan compleja que muchos fabricantes de máquinas prefieren evitar el tema por completo. Aunque es posible que hasta ahora hayan tenido sus buenas razones para dudar, hoy en día todo es mucho más fácil porque ABB y B&R han desarrollado conjuntamente una solución que integra los robots de ABB en el sistema de control de máquinas de B&R.

Los fabricantes de máquinas se enfrentan a una creciente presión del mercado para conseguir que sus máquinas sean simultáneamente más flexibles, más rentables y más productivas. Lo que parecen ser objetivos contradictorios pueden resolverse utilizando robots. El único inconveniente: Los robots suelen requerir una amplia programación y son difíciles de integrar en el sistema de automatización de la máquina.

“La robótica es una disciplina muy avanzada”, explica Sebastian Brandstetter, director de productos de robótica integrada de B&R. “Hasta ahora, sin embargo, los robots y las máquinas eran sistemas independientes”. Ya hace décadas que los robots forman parte de las grandes líneas de producción de automóviles, pero rara vez son un componente integral de la máquina.

Hace algunos años, los fabricantes de máquinas empezaron a integrar robots directamente en el proceso de la máquina para hacerlas más flexibles. No obstante, esta flexibilidad fue muy costosa y la sincronización resultante dejó mucho que desear. “Un robot es un sistema autónomo”, explica Brandstetter. Dispone de su propio control y de su propio armario eléctrico. La ingeniería, el diagnóstico y el mantenimiento se realizan mediante sistemas específicos. La comunicación con el control de la máquina se realiza a través de una interfaz, que en muchos casos incluso está cableada.

Para los que desean una forma más conveniente de integrar la robótica, la respuesta es clara: estos dos sistemas deben fusionarse en uno. “Necesitamos tener una arquitectura sencilla”, resume Brandstetter.

“Ahora los robots de ABB forman parte integral de nuestro sistema de automatización”, explica Brandstetter. En lo referente a la ingeniería y al funcionamiento, trabajar con los robots es exactamente igual que hacerlo con cualquier otro componente de automatización de B&R. “A los desarrolladores de máquinas no les importa si tienen que integrar un solo eje de control de movimiento o todo un robot en la máquina”, observa Brandstetter. “Las herramientas, el entorno de ingeniería y la persona de contacto de B&R son siempre los mismos”.

Anteriormente, una pieza de trabajo situada sobre su mesa, por ejemplo, se colocaba y se detenía completamente antes de que el robot la mecanizara. Ahora, el mecanizado puede realizarse, aunque la mesa y el robot estén en movimiento. La aplicación de la máquina puede calcular automáticamente perfiles de movimiento optimizados y reducir notablemente el tiempo total de procesamiento. La productividad aumenta.

“Por supuesto, el mismo principio también se aplica cuando se combina un robot de ABB con un sistema de pistas como AcopoStrak”, añade Brandstetter. El robot puede procesar una pieza de trabajo mientras se desplaza a gran velocidad a lo largo de la pista. La pista pasa a ser simplemente un eje adicional que se incluye en el cálculo del perfil de movimiento.

La sincronización entre los sensores y el movimiento del robot también resulta más sencilla. El resultado de una inspección de calidad con una cámara de visión de B&R puede convertirse en un comando de control para el robot de ABB en menos de un milisegundo. Las piezas de trabajo defectuosas pueden retirarse del proceso de producción sin que se requiera ninguna intervención manual y sin que deba ralentizarse el proceso. “Este enfoque puede aumentar notablemente la producción de la máquina”, comenta Brandstetter.

Por supuesto, las numerosas opciones de simulación disponibles en el sistema de B&R también lo están para la robótica. Con una dualidad digital, el usuario puede simular y optimizar toda la secuencia de movimientos de la máquina, incluida la robótica, incluso antes de construir la máquina. El desarrollo se vuelve más rápido y más barato.

La integración permite prescindir de un control robótico específico, un armario eléctrico independiente y un especialista para un lenguaje robótico específico. El usuario puede acceder a todos los lenguajes de programación de máquinas más conocidos, como Ladder Diagram, Structured Text y C/C++.

Para facilitar aún más la integración de los robots de ABB en las soluciones de automatización de máquinas, B&R también ofrece módulos de software preconfigurados que hacen que las aplicaciones robóticas sean aún más sencillas de crear para los fabricantes de máquinas. mapp Robotics de B&R incluye funciones estándar para el control y la puesta en marcha, así como funciones avanzadas como el control feed-forward, el compresor y la monitorización del área de trabajo. Esto permite al usuario implementar aplicaciones complejas y altamente dinámicas sin tener que escribir incontables líneas de código. Los tiempos de desarrollo se reducen drásticamente.

“A los desarrolladores de máquinas no les importa si tienen que integrar un solo eje de control de movimiento o todo un robot en la máquina”, explica Sebastian Brandstetter, director de productos de robótica integrada de B&R.

“Una programación más fácil de usar es una ventaja decisiva que deriva de la fusión de la robótica con el control de la máquina”, explica Brandstetter. “Otra diferencia clave es la increíble precisión que puede conseguirse en la sincronización entre el robot y otros componentes de la máquina”. Y todo ello gracias a que ya no es necesario utilizar hardware, redes de comunicación y aplicaciones independientes.

El hecho de que todos los ejes y sensores se comuniquen en una misma red aumenta la precisión a un rango de microsegundos que antes era inimaginable. “Esto abre todo un nuevo mundo de posibilidades”, observa Brandstetter.