Robots colaborativos e impresión 3D son dos tecnologías que se retroalimentan en las fábricas para hacer viables, tanto técnicamente como económicamente, cualquier proyecto de automatización.
En una cara de la moneda, la libertad de movimientos, la precisión y la repetibilidad de los robots colaborativos son características idóneas para trazar las líneas geométricas tridimensionales que permitirán la fabricación aditiva de piezas con capas de composites, madera, metal o cerámica. Los cobots también pueden asistir a las impresoras 3D a través de la carga y descarga de material.
En la otra cara de la moneda, la impresión 3D es una forma rápida y económica de fabricar componentes muy ligeros para los cobots, como por ejemplo las garras que utilizarán en aplicaciones como el pick and place.
Visto lo anterior, no parece descabellado pensar en brazos robóticos que se dediquen a fabricar otros robots colaborativos o sus accesorios, cerrando el círculo de la automatización colaborativa, ¿verdad?
Ventajas de la impresión 3D con robots colaborativos
La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, consiste en la producción de piezas y objetos superponiendo capas de material con métodos como el filamento (Fused Deposition Modeler), el polvo (sintering) o las resinas (stereolitography).
Fabricación rápida de prototipados con impresión 3D
Aunque la fabricación aditiva ya se utiliza para productos finales, tradicionalmente este modo de fabricación era especialmente apreciado en el ámbito industrial para la fabricación de prototipados, ya que es rápido y sencillo convertir un diseño digital en una pieza a tamaño real con la que efectuar pruebas de ingeniería.
“Las ideas hay que plasmarlas de forma sencilla y rápida y, si es necesario, transformarlas en un prototipo sobre madera de marquetería”, afirma en este sentido Oscar Orcajo, responsable de la ingeniería WECOBOTS . “Fruto de esta enseñanza, contamos con una impresora 3D que nos permite materializar las ideas. Equivocarnos ya no es un problema, porque probamos de manera rápida y sencilla”.
Esta rapidez y sencillez redunda rápidamente en la capacidad de un fabricante para adaptarse con agilidad a las necesidades de su cliente hasta el punto de poder proporcionar soluciones bajo demanda en tiempo récord.
Ligereza de los componentes fabricados con impresión 3D
Sin duda, la ligereza es uno de los argumentos que han impulsado la impresión 3D en las fábricas. Eso es especialmente valioso en la fabricación de utillajes para máquinas o robots: si conseguimos reducir a la mitad el peso de una gripper, podremos aprovechar al máximo la capacidad de carga de nuestro cobot para manipular objetos de mayor envergadura.
“Las LU_Grippers suponen un ahorro para las empresas, ya que permiten al robot transportar un objeto de mayor peso y disminuir el tiempo de ciclo”, nos explicó José Rodríguez, Application Engineer de la ingeniería Lupeon. “Además, las compañías pueden adquirir robots de menor tamaño que se adecúen a sus necesidades”, añadió.
Las LU_Grippers son pinzas hechas con impresión 3D que proporcionan distintas opciones de agarre. En 2019 se convirtieron en uno de los primeros accesorios made in Spain certificados en el programa internacional Universal Robots+.
Ahorro de costes gracias a la fabricación aditiva
Para elaborar un producto, la fabricación aditiva precisa menos de la mitad de material que otras formas de producción como el mecanizado. Eso se traduce en el ahorro de peso que hemos mencionado anteriormente. Y eso, sumado a la agilidad con la que podemos fabricar nuevas piezas a la carta y a la posibilidad de producir internamente formas complejas, hace que la impresión 3D combinada con la robótica colaborativa repercuta en una reducción de costes.
Proyectos en los que robots colaborativos e impresión 3D han colaborado
Para comprobar los frutos de la unión entre cobots y fabricación aditiva podemos viajar hacia Estados Unidos, donde la compañía Voodoo Manufacturing consiguió triplicar su producción con impresión 3D gracias a la asistencia de un robot UR10. El cobot es el responsable de cargar y descargar las planchas de las impresoras 3D para que la producción nunca se detenga ni de día ni de noche. Ubicado en una base móvil, el robot puede recorrer las instalaciones y atender a cien impresoras.
Una aplicación tan o más sorprendente que esta se dio en España, donde la empresa Acciona consiguió hacer una réplica de la Dama de Elche con la ayuda de un cobot adaptado y de sistemas de impresión 3D en hormigón con fines de preservación del patrimonio.
