Clasificación de los robots industriales según su sistema de control

Para que el robot realice sus movimientos adecuadamente, es necesario que un sistema controle a los actuadores para regular dichos movimientos. En la industria se tienen cuatro tipos de robots de acuerdo a su sistema de control:

•Robot de secuencia limitada •Robot con control punto a punto •Robot con control de recorrido continuo•Robot de recorrido inteligente

Robot de secuencia limitada

Este tipo de robots tienen el tipo de control más básico o de nivel más bajo. No utilizan servo-control para posicionar sus articulaciones, por lo tanto no son muy exactos. Para establecer los puntos finales de desplazamiento utilizan interruptores de límite o topes mecánicos en las articulaciones. El establecimiento de las posiciones y las secuencias de estos topes, determinan el movimiento de las articulaciones del robot, en lugar de que estas se muevan siguiendo una trayectoria fijada por programación.

Sistema Pick and Place de Festo

Robot de secuencia limitada

Con este método de control, las articulaciones solo pueden desplazarse a sus límites de desplazamientos extremos. Esto limita de manera importante el número de puntos que pueden especificarse para la realización de una tarea.

La secuencia en la que se realiza el ciclo de movimiento se define generalmente mediante un dispositivo de secuenciamiento como un PLC.

Controlador lógico programablePLC

Sistema de control de un robot de secuencia limitada

Actuador

PLC

Sensores de límite

Sistema pick and place

Robot con control punto a puntoLos robots punto a punto son capaces de realizar ciclos de movimiento servo-controlados que consisten en una serie de localizaciones de puntos deseados y acciones afines. Al robot se le enseña cada punto, y estos puntos se registran en la unidad de control del robot. Durante la reproducción, el robot se controla para desplazarse desde un punto a otro en la secuencia adecuada. Si el programador quiere ejercer una cantidad limitada de control sobre la trayectoria seguida, debe hacerlo mediante la programación de una serie de puntos a lo largo de la trayectoria deseada.

Una aplicación típica del control punto a punto en un robot es en las máquinas de carga y descarga y la soldadura por puntos.

Robot con control de trayectoria continua

Los robots con este tipo de control son capaces de realizar ciclos de movimiento en los que se controla su trayectoria. Esto se suele realizar efectuando el desplazamiento del robot a través de una serie de puntos próximos, que describen la trayectoria deseada. Los puntos individuales son definidos por la unidad de control y no por el programador.

Definidos por el programador

Definidos por la unidad de controlTrayectoria que sigue el robot

El movimiento en línea recta es una forma común de trayectoria continua. El programador especifica el punto inicial y el punto final y la unidad de control calcula la secuencia de puntos individuales que permiten al robot seguir una trayectoria de línea recta.Algunos robots tienen capacidad para seguir una trayectoria curva suave, definida por un programador que desplaza manualmente el brazo a través del ciclo de movimiento deseado.

Robot con control inteligenteSe le conoce como robots con control inteligente a aquellos que pueden interaccionar con su entorno para modificar o mantener su trayectoria. Invariablemente el control consiste en una computadora digital o dispositivo similar.

Estos robots pueden modificar su ciclo programado en respuesta a las condiciones particulares que se produzcan en el lugar de trabajo y pueden tomar decisiones lógicas basadas en los datos provenientes de sensores.

Los robots cuentan con tarjetas electrónicas ubicadas en la unidad de control para recibir la señal de los sensores o para enviar señales a otros dispositivos, por ejemplo, a variadores de velocidad para modificar la velocidad de una banda.

El sistema de control

El sistema de control puede ser

Lazo abierto o no servoaccionados. Opera sin verificar que la posición actual es igual a la especificada.

Lazo cerrado o servoaccionados. Usa datos realimentados para verificar que la posición actual es igual a la posición especificada.

Ejemplos de sistemas de control realimentados que pueden ser implemntados en un robot:

•Control de velocidad •Control de posición •Control de par•Control de fuerza

Sistema control de lazo abierto

ControladorDetector de error

Actuador PlantaComandode

referencia

Salidareal

Perturbación

error

Variablemanipulada

Potencia

Señal de control

Ejemplos

Sistema control de lazo cerrado

ControladorDetector de error

Actuador Planta

Sensor

Comandode

referencia

Salidareal

Realimentación

Perturbación

error

Variablemanipulada

Potencia

Señal de control

Sistema control de lazo cerrado

Controlador

Detector de error

Actuador

Planta

Sensor

Realiza una operación de resta entre el comando de referencia y la salida real, al resultado se le conoce como “error”.

Procesa la señal de error y dá como respuesta una señal con la magnitud adecuada para modificar el valor de la variable de salida (salida real) y reducir el error.

Dispositivo que modifica la potencia de entrada (corriente, voltaje, presión, caudal, etc.) de la planta en función de la señal recibida del controlador.

Proceso, mecanismo o máquina que se desea controlar.

Es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas.

Servomotor IndustrialYaskawa DR2

(1) Carga(2) Motor (AC o DC)(3) Sensor de posición(4) Comparador + Controlador + Actuador(5) Controlador Huésped

Servo-sistema

Servosistema

Servomotor= Motor + encoder o resolver Accionador o servodriver