Sistemas De Calidad

Unidad 5. ROBÓTICA INDUSTRIAL

Tipos de automatización.

El concepto de automatización lleva implícita la supresión total o parcial de la investigación humana en la ejecución de diversas tareas industriales, agrícolas, domésticas, administrativas o científicas. Se aplica la automatización tanto a las tareas más sencillas, tales como la regulación de la temperatura de un horno o el mando secuencial de una máquina herramienta, como a las más complejas, tales como la dirección mediante ordenador de una unidad química o la gestión automatizada de un establecimiento bancario.

La era moderna de la automatización comienza con la aparición, en 1775 de la máquina de vapor de simple efecto inventada por James Walt. La máquina de doble efecto de 1784 estaba provista de dos automatismos: el distribuidor de vapor y el regulador de bolas, que mantenía constante la velocidad del árbol de salida a pesar de las fluctuaciones de la carga.

Tipos de automatización.

Automatización fija: se utiliza cuando el volumen de producción es muy alto, y por tanto es adecuada para diseñar equipos especializados para procesar el producto (o un componente de producto) con alto rendimiento y con elevadas tasas de producción. Sus desventajas son que su costo de inversión inicial es elevado, y que una vez que se acaba el ciclo de vida del producto es probable que el equipo quede obsoleto.

Las características típicas son:

• Fuerte inversión inicial para equipo de ingeniería

• Altos índices de producción.

• Relativamente inflexible en adaptarse a cambios en el producto.

La automatización programable: se emplea cuando el volumen de producción es relativamente bajo y hay una diversidad de producción a obtener. Los equipos de producción se diseñan para ser adaptable a las variaciones de configuración de los productos en lotes. Cuando se completa un lote de productos se programan los equipos para procesar el siguiente lote.

Las características típicas son:

• Fuerte inversión en equipo general.

• Índices bajos de producción para la automatización fija.

• Flexibilidad para lidiar con cambios en la configuración del producto.

• Conveniente para la producción en montones.

La automatización flexible: concepto que se desarrolló en los últimos 15 o 20 años. Posee algunas características de la automatización fija y automatización programable. Estos sistemas suelen estar constituidos por una serie de estaciones de trabajo interconectadas por un sistema de almacenamiento y manipulación de materiales. Con la automatización flexible se puede obtener al mismo tiempo y en un mismo sistema de fabricación, diversos productos almacenamiento y manipulación de materiales. Con la automatización flexible se puede obtener al mismo tiempo y en un mismo sistema de fabricación, diversos productos.

Las características típicas son:

• Fuerte inversión para equipo de ingeniería.

• Producción continúa de mezclas variables de productos.

• Índices de producción media.

• Flexibilidad para lidiar con las variaciones en diseño del producto.

Bibliografía. Emilio García Moreno (1999). “Automatización de procesos industriales”. México DF. INTERFAD.

Origen y evolución de la robótica.

Cuando se habla de robótica es necesario distinguir entre la robótica industrial, centrada en el estudio de robots manipuladores, y la robótica enfocada al diseño de robots móviles con diferentes grados de autonomía. La primera lleva estudiándose desde los años 50 y forma parte actualmente del tejido industrial de los países desarrollados principalmente en cadenas de montaje, fábricas de automóviles, etc.

La palabra robot fue usada por primera vez en el año 1921, cuando el escritor checo Karel Capek (1890 - 1938) estrena en el teatro nacional de Praga su obra Rossum's Universal Robot (R.U.R.). Su origen es de la palabra eslava robota, que se refiere al trabajo realizado de manera forzada.

Con el objetivo de diseñar una maquina flexible, adaptable al entorno y de fácil manejo, George Devol, pionero de la Robótica Industrial, patento en 1948, un manipulador programable que fue el germen del robot industrial.

En 1948 R.C. Goertz del Argonne National Laboratory desarrollo, con el objetivo de manipular elementos radioactivos sin riesgo para el operador, el primer tele manipulador. Este consistía en un dispositivo mecánico maestro-esclavo. El manipulador maestro, reproducía fielmente los movimientos de este. El operador además de poder observar a través de un grueso cristal el resultado de sus acciones, sentía a través del dispositivo maestro, las fuerzas que el esclavo ejercía sobre el entorno.

En 1968 J.F. Engelberger visito Japón y poco más tarde se firmaron acuerdos con Kawasaki para la construcción de robots tipo Unimate. El crecimiento de la robótica en Japón aventaja en breve a los Estados Unidos gracias a Nissan, que formo la primera asociación robótica del mundo, la Asociación de Robótica industrial de Japón (JIRA) en 1972. Dos años más tarde se formó el Instituto de Robótica de América (RIA), que en 1984 cambio su nombre por el de Asociación de Industrias Robóticas, manteniendo las mismas siglas (RIA.

Por su parte Europa tuvo un despertar más tardío. En 1973 la firma sueca ASEA construyo el primer robot con accionamiento totalmente eléctrico, en 1980 se fundó la Federación Internacional de Robótica con sede en Estocolmo Suecia.

La configuración de los primeros robots respondía a las denominadas configuraciones esférica y antropomórfica, de uso especialmente valido para la manipulación. En 1982, el profesor Makino de la Universidad Yamanashi de Japón, desarrolla el concepto de robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) que busca un robot con un número reducido en grados de libertad (3 o 4), un coste limitado y una configuración orientada al ensamblado de piezas.

Bibliografía. Enrique Ruiz (2007 UNAM). “Educa trónica”. México DF.Lisue.

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