Introducción
En la presente entrada, me propongo realizar una exposición técnica sobre los manipuladores neumáticos o eléctricos, centrándome en este último caso. Es fundamental considerar ciertos aspectos durante el diseño de estos dispositivos para lograr una óptima regulación al momento de su montaje y puesta en marcha. Dentro del ámbito de la automatización de procesos, el manipulador cartesiano desempeña un papel crucial. Desde mi perspectiva, ocupa una posición destacada en la lista de elementos necesarios para llevar a cabo eficientemente cualquier proceso automático que implique la traslación de un elemento de forma básica. El manipulador cartesiano adquiere una relevancia significativa en la industria, ya que resulta idóneo para movimientos simples y manipulación de piezas de características similares. Su facilidad de construcción, rapidez y un costo objetivo accesible lo convierten en una elección acertada para cualquier inversión en este campo.
Tipos de Manipuladores
En el ejemplo que abordaremos hoy, nos enfocaremos en el diseño de un manipulador cartesiano de dos ejes. Este tipo de manipuladores son comúnmente utilizados debido a su simplicidad y eficiencia, ya que constan de un eje de desplazamiento lateral (X) y un eje de elevación (Z).En muchas ocasiones, se recurre también a manipuladores de tres ejes, donde se agrega el eje Y, proporcionando así profundidad a la zona de acceso. Además, existen ejemplos de manipuladores de cuatro ejes, donde el cabezal puede incluir un elemento rotatorio, ampliando las posibilidades de manipulación.Por encima de estas configuraciones, se encuentran los robots de 5, 6 o 7 ejes, aunque su precio tiende a incrementarse. No obstante, estos sistemas permiten actuar en un espacio tridimensional con total libertad y sin restricciones. Sin embargo, en el día de hoy, nuestro objetivo no se centra en explorar estas configuraciones más avanzadas.
Factores a tener en cuenta
A la hora de diseñar un manipulador, es crucial considerar las carreras de los ejes en cuestión junto con sus márgenes, así como la regulación y ajuste de los puntos finales mediante los elementos estructurales. Por ejemplo, en Gadesma, a menudo instalamos una doble placa en la base del manipulador. Tanto en la placa inferior como superior, colocamos 2 chavetas en sentido opuestos que hacen de guia. Esta configuración permite un ajuste final en dos ejes del sistema, facilitando así la determinación de la posición final para recoger o dejar objetos. Por otra parte, empleamos principalmente perfil de aluminio estructural, lo que nos proporciona la flexibilidad necesaria para realizar ajustes con facilidad. Por ejemplo, en el eje Z, colocamos una pieza con rosca que se fija al perfil de aluminio mediante tornillos. Luego, utilizamos la rosca para ajustar la posición en Z con precisión, mediante un tornillo de ajuste fino. Adjunto algunas imágenes para ilustrar mejor la explicación.
En muchas situaciones, es recomendable incorporar amortiguadores hidráulicos al final del recorrido, dependiendo de la aplicación específica. Estos amortiguadores desempeñan un papel crucial al suavizar las carreras y evitar impactos secos al llegar al punto final del movimiento. Esta medida garantiza paradas progresivas, lo que no solo contribuye a la seguridad del sistema, sino que también elimina la posibilidad de ruidos molestos durante la operación.La incorporación de amortiguadores hidráulicos en el diseño no solo mejora la experiencia de uso, sino que también añade un nivel adicional de sofisticación al manipulador. Este enfoque no solo minimiza el desgaste y la fatiga de los componentes, sino que también refleja un compromiso con la eficiencia y la calidad en la instalación.
Conclusiones
La exposición técnica sobre manipuladores neumático o electricos, con énfasis en el manipulador cartesiano de dos ejes, destaca la importancia de considerar diversos aspectos durante el diseño para lograr una regulación óptima en el montaje y la puesta en marcha. El manipulador cartesiano se situa como una herramienta fundamental en la automatización de procesos, especialmente en movimientos simples y manipulación de piezas similares, gracias a su facilidad de construcción, rapidez y costos accesibles.
El análisis detallado aborda la importancia de considerar las carreras de los ejes, márgenes y la regulación de puntos finales, destacando ejemplos prácticos como la instalación de una doble placa con chavetas en sentido opuesto para permitir ajustes finales en dos ejes.
En conjunto, el diseño y la consideración de estos elementos no solo buscan optimizar el rendimiento del manipulador, sino que también reflejan la búsqueda de la eficiencia, seguridad y sofisticación en la implementación de procesos automatizados.