Desde su debut en la industria del empaque hace más de una década, los robots colaborativos, o cobots, se han convertido en una categoría casi tan robusta y conocida como los estilos de robots industriales tradicionales. Los cobots, livianos, portátiles y fáciles de programar, ofrecen a las pequeñas y medianas empresas (PYMES) una forma asequible de automatizar tareas repetitivas y de baja velocidad que antes se realizaban manualmente. Para los fabricantes más grandes, los cobots permiten una mayor flexibilidad en las líneas de producción a través de implementaciones modulares.
Según un informe de 2022 de PMMI (Asociación de Tecnologías de Envasado y Procesamiento), “Robots y Cobots: un futuro automatizado”, el uso de cobots en operaciones de envasado fue del 27 % en 2022, y se prevé que su uso crezca al 57 % en 2027. Diseñados originalmente para aplicaciones de baja carga útil, como recogida y colocación y manipulación de materiales, los recientes avances en tecnología están ampliando el alcance (literal y figurado) de los cobots a lo largo de la línea de embalaje.
PMMI señaló en su informe que en 2022, el 6% de los encuestados utilizaban cobots en el procesamiento; en 2027, se prevé que esa cifra aumente al 22%. Para las operaciones de envasado primario, el 10% de los CPG utilizaban cobots en 2022; El 22 % informa que espera usarlos en esta parte de la línea en 2027. Y para las aplicaciones de empaque secundario, el 6 % de las marcas dijeron que estaban usando cobots en 2022, y se prevé que ese número crezca al 29 % para 2027.
Lo que estimula el crecimiento de los cobots en aplicaciones de embalaje secundario es la llegada en los últimos dos años de “cobots industriales” de mayor carga útil y mayor alcance que se pueden utilizar para paletizar. En el rango de carga útil más baja se encuentra el SWIFTI CRB 1300 de ABB, con una capacidad de hasta 11 kg. Según la empresa, la capacidad de alta carga útil del cobot combinada con su velocidad de paletizado de 13 cajas/min (frente al estándar de la industria de ocho por minuto) mejora la eficiencia de producción hasta en un 44%.
"Nuestros clientes buscan la automatización robótica para hacer que sus procesos sean más flexibles, eficientes y resistentes, ayudando a contrarrestar la escasez de mano de obra al permitir que sus empleados realicen un trabajo con más valor agregado", dice Andrea Cassoni, director general de Robótica de la Industria General Global en TEJIDO. “La última incorporación a nuestra familia SWIFTI es un cobot de alta precisión y gran carga útil que es hasta seis veces más rápido que otros robots de su clase. Esto significa que puede ser utilizado tanto por pymes como por grandes fabricantes que busquen soluciones automatizadas colaborativas para alcanzar nuevos niveles de flexibilidad y productividad”.
El SWIFTI CRB 1300 de 6 ejes funciona con el controlador OmniCore C90XT de ABB, que según la compañía permite una precisión hasta cinco veces mayor que cualquier otro cobot de su clase, lo que lo hace adecuado para tareas que requieren precisión y repetibilidad constantes. Esta precisión, junto con opciones de carga útil que van de 7 a 11 kg y alcances de 90 a 1400 mm, permiten al cobot realizar una variedad de tareas de mayor carga útil, incluido atornillado, ensamblaje, recogida y colocación y paletizado.
Para garantizar la seguridad del operador, el cobot cuenta con un escáner láser de seguridad integrado con el software de seguridad colaborativo SafeMove de ABB. Si el escáner láser detecta un trabajador dentro del área operativa de SWIFTI, SafeMove automáticamente desacelera el robot o lo detiene por completo. A medida que el trabajador se aleja, se restablece el movimiento y vuelve a la máxima velocidad para lograr la máxima productividad sólo una vez que el área de trabajo está completamente despejada. Según ABB, la integración del escáner y el software es sencilla mediante el uso de complementos de software de SafeMove, lo que permite a los trabajadores configurar rápidamente una zona de trabajo segura y otras características de seguridad utilizando una unidad operativa FlexPendant portátil.
También se dice que el cobot es fácil de programar, lo que lo hace accesible para no especialistas en robótica. El SWIFTI se puede configurar guiándolo físicamente a través de un proceso (programación directa) o mediante el software Wizard Easy Programming de ABB, que se basa en bloques gráficos simples.
Robótica de embalaje: la nueva serie CRA de Dobot.
Casi el doble de la carga útil del SWIFTI es el cobot de mayor carga útil de la nueva serie CRA de Dobot, que incluye siete modelos con capacidades que varían de 3 a 20 kg y áreas de trabajo de 620 a 1700 mm. La serie CRA y la nueva cámara inteligente CRV500 de Dobot se lanzaron oficialmente en Automate Show en mayo.
Como explica Dobot, la serie incorpora un grupo de nuevas tecnologías que mejoran el rendimiento. “En comparación con su predecesor, la serie CRA tiene un notable aumento de rendimiento y es más eficiente, más seguro y más fácil de usar”, afirma la empresa.
Entre las nuevas características se encuentran juntas altamente integradas de desarrollo propio con reductores de accionamiento armónicos de alto rendimiento que mejoran el tiempo de ciclo en un 25 %, un algoritmo de control de precisión optimizado que reduce en gran medida las vibraciones, una repetibilidad de ±0,02 mm y una precisión de trayectoria de 0,2 a 0,4 mm durante el movimiento complejo. En términos de seguridad, el cobot cuenta con frenos electromagnéticos que se activan automáticamente en 18 milisegundos en caso de un corte de energía para restringir la caída del brazo robótico a menos de 1 mm, evitando efectivamente que la herramienta final se caiga. La serie CRA también tiene límites virtuales integrados, detección de carga útil en tiempo real y otras características para garantizar la seguridad de los trabajadores cercanos.
Según Dobot, el nuevo software operativo de la serie también es más fácil de usar. Admite programación gráfica, secuencias de comandos y arrastrar para enseñar para la reproducción de trayectorias. También es multiplataforma y funciona con computadoras personales, tabletas, teléfonos inteligentes y más. La serie CRA admite comunicación Modbus, Ethernet/IP y PROFINET, conectándose con PLC y otros sistemas de automatización sin problemas. Con 24 puertos de E/S disponibles y conmutación PNP/NPN, la expansión se puede realizar más fácilmente.
El otro producto nuevo de la compañía, la cámara inteligente CRV 500, emplea la tecnología de compensación espacial 2.5D de Dobot que, cuando se usa con sus cobots de las series CRA y CR, puede identificar con precisión el ángulo horizontal y la inclinación de un objeto para agarrarlo con precisión. La cámara se puede configurar utilizando el software de control de cobots de Dobot sin necesidad de desarrollo adicional para una implementación fácil y rápida.
Robótica de embalaje: CS620 de Elite Robots.
También en la categoría de carga útil de 20 kg se encuentra el nuevo CS620 de Elite Robots, que según la compañía "destaca por su notable facilidad de uso, seguridad y capacidad de ampliación". El modelo es una nueva incorporación a la serie CS de cobots existente de Elite, que incluye modelos de carga útil de 3, 6 y 12 kg, y ofrece un alcance de 1.800 mm y velocidades de aproximadamente 3,9 m/s.
La serie CS se basa en una infraestructura de software avanzada, con una interfaz gráfica de usuario (GUI) intuitiva y modular que admite el lenguaje de secuencias de comandos Python y complementos de desarrollo propio, lo que ofrece un alto nivel de personalización de la programación. La serie ofrece 24 E/S digitales (8 configurables) y 4 E/S de herramientas configurables, y una gama de opciones de conectividad. La seguridad está garantizada mediante el cumplimiento de las normas ISO 10218-1 e ISO 13849-1.
Una característica exclusiva del CS620, dice Elite, es que es "el primer cobot del mundo que suministra efectores finales a través de una E/S de herramienta 5A". Esto garantiza que el cobot siempre tenga suficiente energía para realizar tareas exigentes y pueda manejar múltiples dispositivos simultáneamente a través de su conector de doble herramienta (cuatro y ocho pines).
El brazo robótico CS620 presenta un grado de protección IP65, actualizable a IP68. La designación de sala blanca ISO Clase 5 también la hace adecuada para aplicaciones que requieren un alto nivel de higiene, como la farmacéutica y la electrónica.
Robótica de embalaje: CRX-25iA de Fanuc.
Con capacidades de carga útil de hasta 30 kg y 50 kg, respectivamente, se encuentran los nuevos cobots CRX-25iA y CR-35iB de Fanuc. El "elevador más pesado" de la serie CRX de cobots de Fanuc, el CRX-25iA de 6 ejes, ofrece un alcance de 1.889 mm y una velocidad máxima de 1.000 mm/s, y se recomienda para aplicaciones que incluyen paletización, manipulación de materiales, carga de máquinas y descarga, y soldadura, entre otros.
Según Fanuc, una nueva interfaz de usuario colgante facilita la programación, con enseñanza guiada y programación sencilla de arrastrar y soltar. Para ahorrar espacio, la unidad está equipada con el controlador compacto R-30iB Mini Plus de Fanuc. La compañía agrega que cambiar los periféricos es fácil con su selección de dispositivos aprobados, que incluyen un conector automático, un cambio manual de herramientas y pinzas eléctricas y manuales, entre otros dispositivos. Dos puertos de conexión en el eje J6 ofrecen conexiones rápidas e intercambiabilidad para EOAT, como pinzas y cámaras. Además, las funciones inteligentes de Fanuc permiten una fácil conexión a iRVision, el sistema de visión plug-and-play totalmente integrado de la empresa, que ofrece visión artificial en 2D y 3D, sensores de fuerza y más.
Robótica de embalaje: el cobot CR-35iB de Fanuc.
Como parte de los cobots de la serie CR de la compañía, se dice que el CR-35iC recientemente renovado es "el robot colaborativo más fuerte de la industria". Con una capacidad de carga útil que oscila entre 35 y 50 kg, el cobot presenta un área de trabajo de 1.831 mm y una velocidad máxima de 750 mm/s. Dependiendo de las necesidades del usuario final, el CR-35iB puede equiparse con un sensor de visión Fanuc o un sensor de área 3D, lo que le permite localizar o visualizar productos.
También diseñado para facilitar la operación, el cobot no requiere programación especial ni lenguajes complejos: los operadores pueden programar el CR-35iC con la opción Fanuc Hand Guidance, que guía al cobot a través de caminos para enseñarle una nueva tarea, o puede usar la tableta TP de la empresa con una interfaz de usuario de arrastrar y soltar. El cobot también es compatible con la consola de programación estándar de Fanuc. Al igual que el CRX-25iA, el CR-35iB puede equiparse con funciones inteligentes, incluidas iRVision y sensores de fuerza.
El CR-35iB se recomienda para una amplia gama de aplicaciones, incluido el montaje, la retirada de material, el cuidado de máquinas, la transferencia de carga, la dispensación y la recogida, el embalaje y la paletización.
Robótica de embalaje: El nuevo cobot HC30PL de 6 ejes de Yaskawa.
Con un peso y una carga útil robusta de 30 kg, el nuevo cobot HC30PL de 6 ejes de Yaskawa ofrece un alcance máximo de 1700 mm y se recomienda su uso en determinadas aplicaciones de manipulación, embalaje y logística. El HC30PL, que se une a la serie HC de cobots de la empresa, cumple con los estándares de seguridad establecidos de la línea para permitir una operación segura con trabajadores humanos o cerca de ellos.
Para monitorear constantemente la fuerza para reaccionar de manera rápida y segura al contacto, el cobot utiliza tecnología de limitación de potencia y fuerza (PFL). La geometría avanzada sin pellizcos proporciona seguridad adicional. Con estos estándares de seguridad en mente, el HC30PL ofrece cuatro modos de operación colaborativa y puede cambiar entre velocidad colaborativa en modo PFL o velocidad máxima en modo industrial, optimizando los tiempos de ciclo según la evaluación de riesgos y los requisitos del proceso.
Proporcionando la facilidad de programación por la que son conocidos los cobots, el nuevo cobot de Yaskawa permite a los operadores dirigir puntos de enseñanza con programación guiada manualmente sin un colgante para una implementación rápida y una brida de herramientas plug-and-play basada en EN ISO-9409-1-80. -6 MB conecta una variedad de EOAT para una implementación rápida. Según Yaskawa, la instalación también es rápida y eficiente: “Un solo cable es todo lo que se necesita para conectar el manipulador al controlador, lo que resulta en una fácil configuración y menores gastos de mantenimiento y repuestos”, explica.
Lea el informe completo sobre robótica de Packaging World, "Robots 2023: más inteligentes, más adaptables y más robustos".
Otras características del HC30PL incluyen una clasificación IP67 que permite su uso en entornos húmedos o propensos a salpicaduras, una superficie fácil de limpiar para usar en entornos sanitarios donde se requiere limpiar o lavar, y un tamaño compacto de 2 pies W. x 1,6 pies de alto x 1,4 pies de profundidad. El cobot está controlado por el controlador YRC1000 de Yaskawa y también es compatible con el controlador YRC1000micro. El HC20PL es compatible con una consola de aprendizaje estándar o con la pantalla táctil Smart Pendant de la empresa, diseñada para usuarios de robots novatos.
Robótica de embalaje: Fuji Robotics North America - el robot paletizador EC-102
No es un cobot, pero es digno de incluirse en esta línea de robots paletizadores de alta carga útil el nuevo robot paletizador EC-102 de Fuji Robotics-North America, que cuenta con una carga útil de 160 kg. Según la empresa, el EC-102 es el robot más económico y ecológico de su oferta. Las características del robot paletizador articulado de cuatro ejes incluyen un tiempo de ciclo de bolsa de 1.200 ciclos/hora y un área operativa de 2.300 mm para el eje Z (vertical), 1.500 mm para el eje R (longitudinal) y 330 grados para Theta (rotación) y ejes Alpha (muñeca). Un quinto eje de movimiento está disponible en el efector final.
