Uso de pinzas HRC con máquinas-herramienta

Los clásicos robots utilizados en la fabricación están dentro de celdas para proteger de posibles lesiones al personal en las proximidades. Según muchos expertos en manipulación, esta situación está ahora cambiando y la colaboración directa entre humanos y robots será en unos pocos años parte integral de la automatización de la producción. Schunk, especialista en sistemas de agarre y tecnología de sujeción, está trabajando en pinzas ‘domesticadas’ para escenarios colaborativos y para el campo de la producción.

Según muchos expertos, las actividades repetitivas como la carga y descarga de máquinas-herramienta irán siendo asumidas por sistemas colaborativos. Los empleados suelen ser responsables de la gestión de varias máquinas, como piezas acabadas y en bruto, y ahora los robots colaborativos están asumiendo las tareas de carga. En contraste con las soluciones automatizadas convencionales con robots y vallas de protección, las máquinas-herramienta serán totalmente accesibles durante este tipo de aplicaciones colaborativas. Los pedidos individuales y las series pequeñas serán manipuladas personalmente por el empleado.

Otro campo de aplicación de los sistemas colaborativos es la manipulación de piezas de trabajo en zonas que entrañan riesgos para la salud, como la inspección por rayos X de piezas de aluminio fundido. La exposición directa a la radiación de la máquina de rayos X puede ahora asignarse a una pinza colaborativa, antes de que el componente se entregue al empleado para su posterior procesamiento personalizado y acabado.

Cada vez será más habitual en el futuro separar las partes de un proceso y dividir las tareas entre humanos y robots, según Schunk. Esto se aplica en concreto en aquellas áreas donde la plena automatización resulte difícil de implementar o no sea viable económicamente, y afecta en especial a aquellas aplicaciones donde los volúmenes sean demasiado bajos para una solución totalmente automatizada, y que sean demasiado generales para las tareas manuales o viceversa.

Las soluciones HRC aportan una serie de ventajas decisivas para este tipo de escenarios: aumentan la productividad, aseguran un elevado grado de flexibilidad y reducen la carga de trabajo del empleado. Además, reducen el riesgo de lesiones y aseguran una calidad constante de los procesos reproducibles independientemente de las circunstancias diarias del operador. Schunk ha definido tres principios centrales para las pinzas HRC basándose en los estándares y directrices básicos: primero, una pinza jamás provocará lesiones durante el agarre. Segundo, una pinza debe reconocer siempre el contacto con humanos. Y tercero, una pinza nunca debe perder la pieza de trabajo. Dependiendo de la aplicación, esta innovadora empresa familiar utiliza diferentes tecnologías y componentes para este propósito: la versión básica de la denominada pinza HRC inherente incluye una limitación de la fuerza de agarre, que se activa en situaciones de peligro, y limita la fuerza de agarre a 140 N. Además, el diseño compatible con HRC con esquinas y bordes redondeados reduce el riesgo de lesiones.

Es más, en un futuro se podrán equipar las pinzas colaborativas de Schunk con funciones adicionales: Los accionamientos de seguridad garantizan que las piezas pesadas queden sujetas de manera fiable en el caso de una parada de emergencia. Un sensor de entorno controla permanentemente el entorno de la pinza. El software inteligente evalúa las señales del sensor y las procesa. La directiva de seguridad para robots industriales DIN EN ISO 10218 es la base para la serie de pinzas colaborativas de Schunk, y ya se han tenido en cuenta los aspectos de la futura norma DIN EN ISO 20218. Además de la mano de 5 dedos SVH de Schunk, ya certificada y aprobada para el funcionamiento colaborativo por parte del Seguro Social Alemán de Accidentes de Trabajo (DGUV), la certificación de las demás pinzas colaborativas Schunk estará probablemente terminada a finales de 2017.

La pinza colaborativa JL1, la primera pinza colaborativa del mundo, que interactúa directamente y se comunica con los humanos, muestra lo que es posible lograr en un futuro. La pinza HRC fue galardonada en abril con el codiciado premio Hermes por su gran nivel de innovación. Provista de un aura sensorial e inteligencia artificial completamente integrada en la pinza, la pinza colaborativa JL1 es capaz de recopilar permanentemente información del componente sujeto y de su entorno para procesarla y reaccionar dependiendo de la situación.

Una cinemática innovadora, que permite un agarre en paralelo y en ángulo, garantiza que las variantes de las piezas puedan manipularse de forma flexible y alterna. Los sensores táctiles integrados en los dedos supervisan la fiabilidad del agarre y garantizan que los componentes sensibles no resulten dañados. A través de estrategias de agarre específicamente desarrolladas, la pinza sensible adapta su comportamiento en tiempo real, independientemente de si se agarra un componente o una mano humana. Una pantalla táctil y un panel LED integrado permiten la comunicación y la interacción intuitiva con humanos. Con las interfaces OPC UA, la pinza es capaz de comunicarse con el robot y la unidad de control de nivel superior.