4.5 Aplicaciones

En este apartado se proporciona un una visión general de las aplicaciones más importantes de los robots en el mundo actual.

I.- APLICACIONES TRADICIONALES

Dentro de las aplicaciones tradicionales de los robots en los sectores manufactureros caben destacar las siguientes, entre las más representativas hasta el momento actual.

Industria de automoción
El sector automovilístico es el primer consumidor de robots y de sistemas de automatización. La automatización en este sector está orientada a maximizar la productividad, la calidad y la seguridad. La carga de herramientas pesadas y la permanencia en entornos peligrosos han sido sustituidas por trabajos de supervisión y mantenimiento. De hecho, es uno de los sectores con menor grado de siniestralidad.

Industria química
La industria química es la parte más representativa de la industria de control de procesos, cuyas variables físicas son casi todas continuas. Los sectores que abarca van desde el petroquímico (Figura 2) hasta el cementero, pasando por la agroquímica, polímeros, farmaquímica y desalinización. No obstante, sea cual sea el sector, el proceso básicamente consiste en la manipulación de materias primas, la reacción química propiamente dicha, la separación primaria de los productos, la separación posterior de productos líquidos o sólidos y la purificación del producto final. Debido al número elevado de variables físicas que hay que controlar y supervisar en un proceso químico, los sistemas de control son de arquitectura distribuida. Esto implica una arquitectura hardware en la que cada ordenador se encargue de adquirir, a través de sensores, la información necesaria para cerrar el bucle de control local y de comunicarse con otros ordenadores.

Uno de los aspectos más importantes en las instalaciones químicas es la seguridad, siendo los parámetros fundamentales que intervienen los siguientes: uso de hardware fiable con autochequeos periódicos, posibilidad de exclusión de los sistemas de control de los elementos degradados, la reconfiguración automática de los sistemas y la redundancia en el control. Una buena instrumentación de las plantas químicas es la base del buen funcionamiento de la misma. Entre los múltiples sensores que intervienen en el control de una planta química destacan los sensores de temperatura (termopares, termorresistencias, termistores, pirómetros), de presión (con membranas, galgas, piezoeléctricos), de nivel (ultrasonidos, capacitivos), de caudal (de presión diferencial, de impacto, caudalímetros electromagnéticos, medidores volumétricos, caudal másico) y lumínicos (fotodiodos, CCD).

Otras industrias

En la industria cerámica (muchas veces también asociada a la industria del vidrio), las principales aplicaciones de la automatización de la producción se centran en la automatización de máquinas y procesos. Una de las áreas de automatización prioritarias es el transporte y almacenamiento de piezas delicadas, para lo que se necesitan equipos de paletización termoventilados basados en robots de pórtico con ruedas, que permiten el llenado de las cajas, el etiquetado, la aplicación de flejes y el paletizado final. Para el control de calidad de la cerámica se emplea la visión artificial.

En la industria textil, la fabricación cuenta ya con un alto nivel de automatización pero la utilización de robots en esta industria está muy limitada, centrándose casi exclusivamente en aplicaciones de paletizado y manipulado. Una de las aplicaciones robóticas más novedosas es el manipulado de telas para su posterior cosido automático. La principal dificultad está en desarrollar pinzas capaces de manipular telas. Existen prototipos de pinzas que generan un chorro de aire en una dirección determinada, levantando la tela para posteriormente cogerla. Este problema de manipular y colocar la tela en posición correcta es sumamente complejo.

En la industria electrónica, aplicaciones típicas son las de fabricación de las tarjetas de circuitos impresos; el ensamblado de componentes electrónicos o eléctricos (mediante robots cartesianos); la soldadura por ola, SMT selectiva u otro procedimiento de las tarjetas de circuitos impresos; prensas servocontroladas de inserción de conectores; el test de las tarjetas; etc.

La automatización de la industria de plásticos pasa por mejorar sus numerosos equipos. Las modernas máquinas de fabricación de piezas plásticas se pueden dividir en: fabricación de moldes, granuladoras, secadoras, dosificadoras, máquinas de inyección de gran velocidad, moldeadoras de grandes piezas, manipuladores para carga y descarga de máquinas, etc.

La industria de transformaciones metálicas está estrechamente ligada al sector de máquina-herramienta, normalmente gobernada por controles CNC, donde la carga y descarga de estas máquinas se realiza por robots industriales sincronizados con éstas.

Otro sector tradicionalmente automatizado en algunas ramas es el de la siderurgia. El control de los trenes de laminado, tanto en caliente como en frío, es una de las aplicaciones más estudiadas. El control de los parámetros de las cajas de control (fundamentalmente velocidad y fuerza), la sincronización temporal de éstas, la calidad superficial de la chapa y el correcto enrollamiento de las bobinas se efectúa mediante controladores adaptativos, que últimamente se implementan con tecnologías digitales.