Pinzas y gripper para robots industriales

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Tabla de Contenidos

Las pinzas robóticas o grippers son el elemento físico entre un brazo robótico y la pieza de trabajo. No deja de ser una herramienta situada al final de brazo (también llamado EOAT, del acrónimo en inglés End Of Arm Tooling) pero, realmente es una de las partes más importantes del robot. 

¿Qué características tiene un gripper de sujeción robótico?

Uno de los muchos beneficios de los robots de manipulación de  materiales  es la reducción del daño de las piezas. Una pinza entra en contacto directo con su producto, por lo que es importante elegir el tipo de pinza adecuado para su operación.

¿Para qué sirve una pinza con garras para robot?

La automatización industrial requiere introducir robots en sus cadenas de montaje con el fin de minimizar los costes de producción, mejorar la competitividad, aumentar la producción, así como la calidad del producto. Para lograrlo los robots requieren de herramientas, como son las prinzas y “gripper” y sirven para cadenas de ensamblaje, soldadura, corte, Pick & Place, pintura, empaquetado, etc…

Tipos de pinzas y garras de sujeción

Podemos encontrar de varios tipos, su elección depende exclusivamente de la aplicación a realizar:

  1. Gripper de dos dedos
  2. Garras de tres dedos
  3. Garras con dedos flexibles
  4. Garras suaves o soft gripper
  5. Pinza de bloqueo o Jamming gripper
  6. Grippers de vacío
  7. Garras impresas en 3D

1. Gripper de dos dedos

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Fuente: Universal Robot

Este tipo de pinzas se utilizan comúnmente en procesos de fabricación para la manipulación de objetos de menor tamaño. El actuador presenta dos mordazas paralelas con bordes planos. Se compone de un sistema de apertura y cerradura básico. Y su función es sujetar la pieza y mantenerla estable con fuerza. Sin embargo, este tipo de pinzas no son maleables, lo que limita su funcionalidad cuando se trata de trabajar con formas y tamaños irregulares.

2. Garras de tres dedos

Las pinzas de tres dedos están compuestas por tres mandíbulas que se cierran para atrapar el artículo y sostenerlo en el centro. Este tipo de garra se utiliza comúnmente para objetos o productos con formas redondeadas o cilíndricas.

3. Garras adaptativas de dedos flexibles

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Las pinzas adaptables suelen tener varios dedos hechos de materiales blandos y maleables. Están diseñados para agarrar objetos redondos, irregulares y / o delicados. Pueden usarse para líneas de producción de alimentos o para tratar artículos pequeños y frágiles.

4. Garra suave o soft gripper

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Fuente: OnRobot

Las pinzas robóticas suaves y flexibles están diseñadas para manipular artículos delicados sin causar daños o marcas de desgaste. Por ejemplo, las pinzas blandas de silicona certificadas como seguras para alimentos se utilizan para manipular alimentos o artículos que requieren un entorno libre de contaminantes.

 

5. Pinza de bloqueo o Jamming gripper

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Fuente: U-R

Esta pinza de robot es fascinante, está compuesta por una cubierta exterior de tacto suave para atrapar y mantener los objetos y en su interior, lleno de gránulos del tamaño de granos de café. Este tipo de pinza se puede ajustar a diferentes tamaños y formas, convirtiéndola en una opción versátil e ideal para la manipulación de un amplio abanico de artículos. Su funcionamiento requiere que la cubierta de la pinza englobe al objeto tocandolo suavemente y luego se aplica presión negativa por aire. Esto implica que los granos internos de la pinza se «bloqueen», creando un agarre eficaz. Para volver a liberar el producto únicamente hay que liberar el aire, permitiendo que los gránulos se vuelvan a “despegar”.

6. Grippers de vacío

Las pinzas de vacío aprovechan la diferencia entre la presión de aire de la pinza interna y la presión de aire externa para levantar, sujetar y mover artículos. Las ventosas actúan como punto de contacto entre el artículo y la pinza del robot. Simplemente cambiando el tamaño y la forma y las ventosas le permitirá manejar tiradas de productos mezclados fácilmente. Algunas pinzas de vacío requieren un suministro de aire externo, pero no todas. Varias pinzas de vacío vienen con generadores de vacío integrados que funcionan con el mismo suministro eléctrico que el robot, lo que elimina la necesidad de un suministro de aire externo.

7. Garras impresas en 3D

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Gripper impreso en 3D

Los beneficios de la impresión 3D llegan tan lejos, que nos permite adaptar, diseñar y fabricar a nuestro antojo diferentes tipos de garras o pinzas en función a nuestra aplicación. La fabricación aditiva logra mejorar las capacidades de los grippers, aligerarlos, personalizarlos y lo más importantes, permite que podamos adaptarlas a las particularidades de nuestras necesidades.

Tipos de accionamiento de pinzas y garras

1. Accionamiento neumático:

La pinza neumática es muy conocida por su peso ligero y su tamaño compacto. Es muy útil en la industria manufacturera ya que se puede incorporar fácilmente en espacios reducidos. Las pinzas robóticas neumáticas permiten la acción de abrir y cerrar, generando un ruido característico cuando llegan a chocar con los extremos del recorrido. Debido a este ruido, a este tipo de pinza se le dió el sobrenombre de actuadores «bang bang». Para su control se precisa de vávulas, manguitos y PLCs.

2. Accionamiento hidráulico

La pinza hidráulica permite ofercer una fuerza muy superior a las demás, es por eso que estas pinzas robóticas se utilizar para aplicaciones de grandes esfuerzos, pudiendo llegar hasta 2000 psi. Su funcionamiento se realiza a través de bombas hidráulicas de aciete, lo que conlleva un mayor mantenimiento y el inconveniente de ensuciar más, por una posible fuga. Para su control se precisa de latiguillos, válvulas, PLCs y por su puesto una bomba.

3. Accionamiento servoeléctrico o eléctrico

La pinza servoeléctrica es bastante fácil y simple de controlar, además de ofrecer un ahorro en costes. El control de los movimientos se realiza a través de motores eléctricos, centralita y componentes electrónicos. Gracias a la flexibilidad y precisión que ofrecen, pueden llegar a conseguir tolerancias más ajustadas que las anteriores. Además, son más limpias y requieren menos mantenimiento.

¿Quieres comprar un gripper o pinza robótica?

Si estas buscando o estudiando qué pinza elegir para adaptarla a tu aplicación robótica o automatización de proceso, te aconsejamos que sigas leyendo las recomendaciones sobre las que creemos hay que basarse según nuestra experiencia.

Cómo elegir el mejor gripper y pinza robótica

Existe una variedad increíble de tipos de pinzas y grippers. Dependiendo de la aplicación, se debe elegir una u otra. Es decir, las aplicaciones pasan desde la manipulación de tetiles o alimentos hasta la manipulación de microchips o incluso componentes para automóviles.

Por ejemplo, para la manipulación directa de productos alimenticios delicados, es probable que una pinza suave y de menor tamaño sea la mejor opción. Pero, para las operaciones de empaquetado y paletizado será más conveniente una pinza robusta y con ventosas grandes, ya que se necesita más fuerza y resistencia.

A continuación, comentamos los aspectos y consideraciones clave a tener en cuenta a la hora de seleccionar una pinza robótica.

1. Aplicación

La elección de la pinza debe estar basada principalmente en la aplicación a automatizar. Las preguntas que deberíamos hacernos son ¿Va a manejar lotes pequeños de productos? ¿Cuál es requisito indispensable, fuerza o sensibilidad? ¿Se van a manipular alimentos y tiene que cumplir algún requisito adicional?

2. Carga útil

La carga útil se hace referencia al peso total que el brazo del robot puede soportar, incluida la pinza. Es muy importante para el buen funcionamiento y evitar posibles averias ir siempre algo holgado en cuanto al peso máximo necesario y nunca sobrecargar trabajando con cargas superiores a las permitidas.

3. Casos prácticos

Existen infinidad de casos prácticos, pero considerar que cada brazo puede hacer funciones simultáneas o combinar varios brazos para repartirse las tareas. ejemplo, dentro de una línea de montaje un brazo robótico equipado con un sensor apropiado es capaz de sujetar las piezas mientras se sueldan y paralelamente otro puede manipular la pistola de soldar y realizar las soldaduras.

Empresas distribuidoras y fabricantes de gripers y pinzas

Algunas de las empresas más fuertes a nivel mundial que desarrollan pinzas y agarres robóticos son la empresa canadiense Robotiq o las marcas estadounidenses como Soft Robotics y Bimba. A nivel europeo, destacan OnRobot con sede en Dinamarca, las marcas alemanas Zimmer Group, Schunk, Weiss Robotics, Gimatic, PIAB, ATI, o ElectroCraft son algunas de las marcas más reconocidas.

Un fabricante muy fuerte de brazos robóticos es Universal Robots, por lo que si se quiere encontrar pinzas compatibles los robots de esa empesa, es recomendable buscar en el mismo ecosistema, en este caso sería UR+ donde seguro que encontrará la pinza que mejor se adapte a los robots UR.

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