Robots industriales: estaciones robotizadas seguras

Los robots industriales son equipos automáticos avanzados diseñados para realizar tareas de producción, montaje y manipulación de materiales. Gracias a su precisión, velocidad y eficiencia, desempeñan un papel clave en la modernización y optimización de los procesos industriales. En el entorno tecnológico actual, en constante evolución, se han convertido en un elemento indispensable en numerosos sectores, desde la automoción hasta la electrónica y la industria farmacéutica.

Tipos de robots industriales y posibilidades de aplicación

Los robots industriales pueden dividirse en varias categorías básicas, según su diseño y su finalidad:

• Robots cartesianos: Disponen de tres movimientos lineales a lo largo de los ejes X, Y y Z. Se utilizan habitualmente en procesos de pick and place, montaje y aplicaciones CNC.
• Robots SCARA: Estos robots cuentan con cuatro grados de libertad y son especialmente eficaces en el montaje de componentes, el embalaje y la manipulación de materiales.
• Robots cilíndricos: Se caracterizan por un movimiento cilíndrico y se emplean en soldadura, fundición y operaciones de montaje.
• Robots esféricos: Presentan movimientos esféricos y se utilizan en procesos de montaje y manipulación en los que se requiere un posicionamiento preciso.
• Robots Delta: Tienen una estructura ligera y se emplean en aplicaciones rápidas de pick and place, embalaje y clasificación.

Los robots industriales se utilizan en distintos sectores, como la automoción, la electrónica, la industria alimentaria, la farmacéutica y muchos otros. Su versatilidad y su capacidad para ejecutar tareas complejas los convierten en un recurso de gran valor para la industria moderna.

Los fabricantes de robots industriales más destacados

En el sector de la robótica industrial destacan varios fabricantes líderes, con una cuota de mercado significativa tanto a escala europea como en Polonia. A continuación, se presenta una visión general de los principales actores:

Estos datos proceden de los informes y análisis de mercado más recientes, que señalan el predominio de varios actores principales en el mercado de la robótica industrial. ABB, KUKA, FANUC y Yaskawa son empresas que destacan por su capacidad de innovación y por la amplitud de su gama de productos, adaptados a distintas necesidades industriales​ (Fortune Business Insights)​​ (Expert Market Research)​​ (Market Research Future)​.

Robots industriales: estaciones robotizadas

Las estaciones robotizadas son áreas de trabajo diseñadas y equipadas específicamente con robots industriales para realizar tareas concretas. Estas estaciones pueden utilizarse en distintas aplicaciones, como soldadura, montaje, mecanizado o embalaje. La implantación de estaciones robotizadas aporta numerosas ventajas, entre ellas una mayor eficiencia, precisión y seguridad en el trabajo.

Ventajas del uso de estaciones robotizadas

1. Mayor eficiencia: Los robots industriales pueden trabajar 24 horas al día, 7 días a la semana, lo que incrementa de forma significativa la productividad. Gracias a la automatización industrial de los procesos, las empresas pueden alcanzar una mayor calidad del producto en menos tiempo.
2. Precisión y repetibilidad: Los robots realizan las tareas con un alto nivel de precisión y repetibilidad, lo que minimiza los errores de producción y garantiza una calidad constante del producto.
3. Seguridad de los trabajadores: La incorporación de robots para realizar tareas peligrosas, como la soldadura o el procesamiento de materiales, reduce de forma significativa el riesgo de accidentes en el lugar de trabajo. Los robots pueden operar en condiciones exigentes en las que la presencia humana sería peligrosa.
4. Flexibilidad: Las estaciones robotizadas pueden adaptarse fácilmente a distintas tareas y procesos de producción, lo que aumenta la flexibilidad de la fabricación y permite responder con rapidez a los cambios del mercado.

Ejemplos de aplicación de estaciones robotizadas

• Soldadura: Los robots de soldadura se utilizan ampliamente en la industria de la automoción, donde la precisión y la rapidez son factores clave. Gracias al uso de tecnologías avanzadas, como la soldadura láser, es posible obtener uniones soldadas de alta calidad.
• Montaje: Los robots de montaje se emplean para ensamblar componentes electrónicos, mecánicos y de otro tipo. Los manipuladores de alta precisión permiten montar con rapidez y exactitud incluso los elementos más pequeños.
• Embalaje: Los robots de embalaje automatizan el proceso de empaquetado de productos, lo que acelera toda la línea de producción. Gracias al uso de sistemas de visión avanzados, los robots pueden reconocer y clasificar productos de distintas formas y tamaños.
• Mecanizado: Los robots pueden equiparse con distintas herramientas de mecanizado, como fresado, torneado o rectificado. La automatización de estos procesos aumenta la precisión y la eficiencia de la producción.

Robots industriales: requisitos clave de la norma UNE-EN ISO 10218-1

La norma UNE-EN ISO 10218-1 establece una serie de requisitos y directrices destinados a garantizar la seguridad en el uso de robots industriales. A continuación, presentamos diez aspectos fundamentales de esta norma:

1. Identificación de peligros y evaluación de riesgos

La identificación de los peligros potenciales asociados a los robots industriales y la evaluación de riesgos son pasos fundamentales para garantizar la seguridad. La norma exige que se identifiquen todos los peligros y que se evalúe el riesgo. A partir de esta evaluación, se implantan las medidas de protección adecuadas para minimizar el riesgo para los operarios y demás trabajadores.

El proceso de evaluación de riesgos debe incluir la identificación de todos los peligros potenciales y la valoración del riesgo asociado, así como la implantación de las medidas de protección adecuadas.

2. Diseño de sistemas robotizados seguros

El diseño de sistemas robotizados conforme a la norma debe contemplar la minimización del riesgo ya en la fase de diseño. Esto afecta a los componentes de transmisión de potencia, los equipos eléctricos y los sistemas de control. Todos estos elementos deben diseñarse de manera que garanticen la máxima seguridad de uso.

3. Medidas de protección

La norma UNE-EN ISO 10218-1 define los requisitos relativos a las medidas de protección, como barreras físicas, enclavamientos y dispositivos de parada de emergencia. Estas medidas tienen por objeto evitar el acceso accidental a las zonas de trabajo peligrosas de los robots y garantizar que, en situaciones de emergencia, el robot pueda detenerse de forma rápida y segura.

4. Sistemas de control relacionados con la seguridad

Los sistemas de control de los robots deben cumplir determinados criterios de prestaciones para garantizar que cualquier fallo conduzca a un estado seguro. La norma exige que estos sistemas se diseñen de forma que se minimice el riesgo de fallo y que proporcionen mecanismos de protección adecuados en caso de problemas técnicos.

5. Operación segura de los robots

La norma establece requisitos para la operación segura de los robots, incluidos los procedimientos de puesta en marcha, parada y cambio de modos de funcionamiento. Es importante que los operarios reciban la formación adecuada y sean conscientes de los peligros potenciales asociados al uso de robots.

6. Instrucciones de uso y documentación

Cada robot debe suministrarse con documentación completa que incluya instrucciones de uso, advertencias de seguridad y directrices de mantenimiento. Esta documentación es un elemento clave para garantizar la seguridad y debe estar fácilmente accesible para todos los usuarios de los robots.

7. Formación de los operarios

Los operarios de robots industriales deben recibir la formación adecuada sobre el uso seguro de los equipos. La formación debe abarcar tanto los aspectos teóricos como los prácticos del manejo de los robots, así como los procedimientos de actuación en situaciones de emergencia.

8. Mantenimiento e inspecciones técnicas

El mantenimiento periódico y las inspecciones técnicas son indispensables para mantener los robots en condiciones operativas seguras. La norma establece requisitos sobre la frecuencia y el alcance de las inspecciones, así como sobre los procedimientos de mantenimiento, que deben ser realizados por personal cualificado.

9. Evaluación de la conformidad y certificación

Los robots industriales deben cumplir los requisitos de la norma UNE-EN ISO 10218-1 y de otras normas de seguridad aplicables. La evaluación de la conformidad y la certificación son elementos clave para garantizar que los robots cumplen todos los criterios de seguridad exigidos antes de su comercialización.

10. Control tras la implantación

Tras implantar robots en el entorno de trabajo, es necesario realizar inspecciones periódicas y supervisar de forma continua su funcionamiento. El objetivo es comprobar que los robots siguen cumpliendo los requisitos de seguridad, así como identificar y eliminar los posibles riesgos que puedan surgir durante su uso.

Los robots industriales y las estaciones robotizadas desempeñan un papel clave en la industria actual, ya que aportan mayor productividad, precisión y seguridad. La aplicación de normas de seguridad, como UNE-EN ISO 10218-1, es esencial para minimizar el riesgo y proteger a los trabajadores. A medida que la tecnología robótica siga evolucionando, cabe esperar un aumento aún mayor de su importancia y de su uso en distintos sectores industriales. El futuro de la robótica industrial es prometedor, con numerosas aplicaciones nuevas e innovaciones que pueden revolucionar la producción y otros sectores.

Robots industriales y marcado CE

Los robots industriales, aunque a menudo forman parte de sistemas integrados de mayor tamaño, deben cumplir determinados requisitos para obtener el marcado CE. El marcado CE es una identificación exigida en muchos productos comercializados en el Espacio Económico Europeo (EEE) e indica que el producto cumple las normas europeas en materia de salud, seguridad y protección del medio ambiente.

Cuasimáquinas

Los robots industriales se consideran cuasimáquinas, ya que por lo general requieren integrarse con otros sistemas dentro de líneas de producción más amplias. De acuerdo con la Directiva de Máquinas (2006/42/CE), las cuasimáquinas no pueden llevar por sí solas el marcado CE. No obstante, deben cumplir ciertos requisitos:

1. Declaración de incorporación (Declaration of Incorporation):
   • El fabricante de la cuasimáquina debe proporcionar una declaración de incorporación en la que se indique que dicha máquina está destinada a incorporarse a otras máquinas o sistemas y que no puede utilizarse de forma autónoma hasta que haya sido integrada y evaluada conforme a la Directiva de Máquinas.
2. Instrucciones de montaje:
   • El fabricante debe facilitar instrucciones de montaje detalladas que especifiquen cómo integrar de forma segura la cuasimáquina con otros equipos.

Proceso final de certificación CE

Cuando un robot industrial se integra con otros sistemas como parte de una máquina de mayor tamaño, la responsabilidad de obtener el marcado CE completo recae en el fabricante final. El proceso de certificación CE incluye:

1. Evaluación de la conformidad:
   • Todo el sistema integrado debe someterse a una evaluación de la conformidad de acuerdo con las directivas aplicables, incluida la Directiva de Máquinas (2006/42/CE), la Directiva EMC (2014/30/UE) y otras directivas pertinentes, como la Directiva de Baja Tensión (LVD).
2. Documentación técnica:
   • El fabricante final debe preparar la documentación técnica completa, que incluya información sobre todos los componentes integrados, la evaluación de riesgos y los ensayos de conformidad.
3. Declaración CE de conformidad:
   • El fabricante final debe redactar la declaración CE de conformidad, en la que se indique que todo el sistema integrado cumple los requisitos de las directivas aplicables.
4. Marcado CE:
   • Una vez finalizado el proceso de evaluación de la conformidad y emitida la declaración CE de conformidad, el fabricante final puede colocar el marcado CE en todo el sistema integrado (obsérvese que el marcado CE en el propio robot no se refiere a la Directiva de Máquinas).

Robots industriales: aspectos prácticos

Ejemplo

Una empresa integradora de robots industriales suministra sus productos como partes de sistemas más amplios de automatización de la producción. Cada robot se entrega con una declaración de incorporación y unas instrucciones de montaje. El integrador que incorpora estos robots a una línea de producción es responsable de garantizar que todo el sistema cumpla los requisitos de las directivas de la UE y de obtener el marcado CE para el conjunto del sistema.

Automatización industrial y robots industriales

La automatización industrial y los robots industriales son dos elementos clave de la producción moderna que trabajan de forma estrechamente coordinada para optimizar los procesos y aumentar la eficiencia. Sus puntos de conexión son numerosos y abarcan distintos aspectos, desde el diseño y la programación hasta la implantación y el mantenimiento de los sistemas.

1. Automatización de procesos productivos:
   • La automatización industrial utiliza robots industriales para automatizar distintas etapas de la producción, lo que permite aumentar la eficiencia y reducir costes. Estos robots pueden programarse para realizar tareas de alta precisión, como el montaje, la soldadura o el embalaje.
2. Programación PLC:
   • La programación de PLC (Programmable Logic Controllers) desempeña un papel clave en la integración de los robots industriales con otros sistemas de automatización. Los PLC controlan el funcionamiento de los robots, garantizando la sincronización y el funcionamiento fluido de todo el sistema de producción.
3. Oficina técnica y Diseño de máquinas:
   • Las oficinas técnicas se encargan del diseño de máquinas que trabajan en conjunto con robots industriales. El diseño de máquinas incluye la creación de componentes y sistemas compatibles con los robots, algo fundamental para una automatización eficaz.
4. Seguridad de las máquinas y normas armonizadas:
   • Garantizar la seguridad de las máquinas es uno de los aspectos más importantes en la integración de la automatización industrial y la robótica. Las normas armonizadas, como UNE-EN ISO 10218-1, establecen los requisitos de seguridad que deben cumplirse para que los sistemas puedan funcionar de forma segura y eficiente.
5. Externalización de ingenieros:
   • La externalización de ingenieros permite a las empresas incorporar especialistas para el diseño, la programación y la implantación de sistemas de automatización y robótica. De este modo, las organizaciones pueden beneficiarse de las tecnologías más recientes y del conocimiento especializado sin necesidad de mantener de forma permanente un gran equipo de ingeniería.
6. Construcción de máquinas industriales:
   • La construcción de máquinas industriales contempla la integración de robots y sistemas de automatización. El diseño de las máquinas debe adaptarse al trabajo conjunto con robots, lo que exige una planificación rigurosa y una coordinación precisa entre los distintos equipos de ingeniería.

La automatización industrial y los robots industriales forman sistemas complejos e integrados que requieren colaboración en múltiples niveles, desde el diseño y la programación hasta la implantación y el mantenimiento. Las normas armonizadas y la seguridad de las máquinas son fundamentales para garantizar que estos sistemas funcionen de manera eficiente y segura.