Láser robótico

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Robot aspirador con Base autovacía, robot aspirador

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Sobre láser robótico

Tipos de Robots Láser

Los robots son brazos robóticos en máquinas láser que les ayudan a realizar tareas con mayor precisión y exactitud que sus homólogos humanos. Estas máquinas ya son equipos amplios y potentes, y cuando se combinan con un láser, las posibilidades de lo que pueden lograr con más control y precisión son ilimitadas.

El robot láser se presenta en diversas formas para satisfacer las necesidades de distintos tipos de industrias. A continuación se presentan algunos tipos comunes de aplicación de un láser que podría combinarse con una máquina láser:

  • Láser de fibra:

  • Todos los láseres de fibra se basan en fibras ópticas, sus núcleos y sus revestimientos. Esto los hace eficientes e ideales para su uso en la industria metalúrgica, incluyendo la soldadura, el corte, el marcado, etc.

  • Láser de CO2:

    Los láseres de CO2 utilizan dióxido de carbono como gas principal en la generación del rayo láser. Para la reflexión y amplificación de la luz visible, también pueden utilizarse otros gases como el helio, el oxígeno y el nitrógeno para mejorar el rendimiento. Este láser en particular es muy popular porque se utiliza para cortar, soldar y grabar materiales no metálicos como la madera, el acrílico, el vidrio, etc.

  • Láser COE:

  • Este es un láser de estado sólido bombeado por semiconductor que se produce en masa en la industria con la ayuda de la tecnología de generación de pulsos de nanosegundos de bajo costo. Se aplica a superficies metálicas con el objetivo principal de marcarlas. También se utiliza para soldar y cortar objetos.

  • Láser UV:

  • Un láser UV tiene una longitud de onda más corta que un láser de fibra o de CO2. Esta mayor energía de las ráfagas de radiación facilita la realización de cortes precisos con un daño mínimo al material circundante. En otras palabras, cuando se utiliza para cortar algo, no necesita un contacto real, a diferencia de otros tipos de láseres. Esto lo convierte en una excelente opción para materiales delicados, incluyendo el policarbonato, que se sabe que se deforma bajo el calor de los láseres regulares.

    Los láseres de fibra son el tipo más común en el mercado industrial de láseres y se utilizan para cortar metales como el acero, el aluminio, el cobre, etc.

Especificación y mantenimiento de los robots láser

Las características de una máquina de corte por láser determinan sus capacidades y rendimiento.

  • Potencia de corte: La potencia de la máquina de corte tiene un impacto significativo en sus capacidades de corte. Influye en el grosor máximo de los materiales que pueden cortarse de manera eficiente y en la velocidad a la que opera la máquina.
  • Fuente láser: Los diferentes tipos de fuentes láser ofrecen distintas ventajas. Por ejemplo, los láseres de CO2 sobresalen en el corte de materiales no metálicos, mientras que los láseres de fibra son generalmente preferibles para el corte de materiales metálicos.
  • Velocidad de corte: La velocidad de corte de una máquina láser indica su eficiencia al cortar materiales. La velocidad a la que opera la máquina afecta la productividad y los tiempos de entrega.
  • Grosor máximo de corte: El grosor máximo de corte se refiere a la capacidad del rayo láser para cortar a través de diversos materiales. Esta especificación está directamente relacionada con la potencia y el tipo de láser.
  • Longitud de onda del láser: La longitud de onda del láser determina cómo interactúa la energía con el material que se está cortando. Varios tipos de materiales absorben longitudes de onda particulares de manera más efectiva.
  • Gas de corte: El tipo y la calidad del gas de corte utilizado pueden afectar la eficiencia del corte por láser y la calidad del corte resultante.
  • Tamaño de la mesa: El tamaño de la mesa de una máquina de corte por láser determina las dimensiones máximas del material que puede cortarse.
  • Dimensiones y peso: Las dimensiones y el peso de una máquina de corte por láser son consideraciones importantes para la instalación y la integración en los procesos de fabricación existentes.
  • Sistema de refrigeración: La función del sistema de refrigeración es mantener la temperatura de funcionamiento de la máquina láser dentro de un rango óptimo para garantizar la calidad del corte.

El mantenimiento del robot láser es fundamental para minimizar el tiempo de inactividad y garantizar que la máquina pueda seguir produciendo cortes de alta calidad. El mantenimiento de rutina de una máquina de corte por láser incluye lo siguiente:

  • Diario: Limpiar el área de trabajo alrededor de la máquina de corte por láser. Eliminar cualquier residuo o polvo que se haya acumulado durante el trabajo del día. Verificar el camino del rayo láser en busca de espejos o lentes que puedan necesitar limpieza.
  • Semanal: Limpiar las superficies exteriores y los paneles de control de la máquina de corte por láser con un detergente suave y agua. Verificar el sistema de filtración de aire de la máquina y reemplazar los filtros si están sucios.
  • Mensual: Lubricar todas las partes móviles de la máquina de corte por láser, incluidos los rodamientos y las guías. Calibrar el rayo láser para garantizar que la máquina corte de forma precisa y correcta.
  • Trimestral: Inspeccionar el sistema de refrigeración del tubo láser para asegurarse de que funcione correctamente. Verificar los componentes eléctricos y las conexiones de la máquina en busca de signos de desgaste o daños.

Escenarios del uso de robots láser

La robótica se utiliza ampliamente en la industria manufacturera. Un área donde se utiliza ampliamente es en aplicaciones de corte. Con el corte por láser, un robot de corte por láser se utiliza para cortar productos con láseres de forma precisa. Esto se puede utilizar para cortar metales como acero, aluminio, titanio, etc., así como no metales como plásticos, caucho, vidrio, madera, etc. Estos se pueden instalar en una línea de montaje donde cortan componentes que luego se pueden ensamblar para fabricar un producto terminado.

El uso más común de un robot de corte por láser es en aplicaciones de soldadura. Estos láseres se pueden programar para cortar materiales en ángulos precisos para un fácil montaje o para cortar patrones y diseños intrincados en materiales que de otro modo serían difíciles de atravesar sin comprometer la calidad.

Una gran ventaja de un robot cortador láser es que se puede integrar fácilmente con otros sistemas. Por ejemplo, un sistema de manipulación de materiales se puede conectar a un sistema de corte por láser para que una vez que se corta el material, se reubique automáticamente a donde sea necesario en la línea de montaje. Los sistemas de control de calidad que utilizan IA también se pueden conectar a un sistema de corte por láser para garantizar que los cortes se realicen con precisión. Si se detectan errores, el sistema se puede programar para notificar al personal para que pueda tomar las medidas apropiadas.

Los robots cortadores láser también se utilizan en industrias distintas de la manufacturera. Se utilizan ampliamente en la industria automotriz, la elaboración de joyas, la fabricación de muebles, la publicidad y la señalización, las empresas relacionadas con la medicina y las industrias electrónicas, por mencionar algunas. En la industria automotriz, por ejemplo, los componentes estructurales del vehículo se cortan con láser utilizando un robot para lograr la máxima precisión y calidad. De nuevo, la industria de la joyería hace un uso extensivo de estas máquinas para cortar diseños de forma intrincada y crear esos hermosos patrones en las piezas de joyería.

Cómo elegir robots láser

La elección de un robot láser adecuado requiere una cuidadosa consideración de varios factores. Estos factores aseguran que la máquina seleccionada satisfaga las necesidades operativas específicas al tiempo que ofrece niveles de rendimiento óptimos.

  • Requisitos de la aplicación:

    El primer paso para seleccionar una máquina robótica láser es identificar el requisito de la aplicación. Esto implica considerar qué tareas realizará el robot. Por ejemplo, un robot de corte por láser para metal tendrá especificaciones diferentes a las de uno diseñado para cortar materiales blandos como espuma o tela. También es importante considerar el grosor del material con el que trabajará el robot. Un mayor grosor puede requerir un láser más potente. Otro aspecto del requisito de la aplicación es el nivel deseado de precisión e intrincación de los cortes. Algunas aplicaciones pueden requerir cortes de alta tolerancia con diseños complejos, lo que significa la necesidad de un robot láser con capacidades más avanzadas.

  • Tipo y potencia del láser:

    Una vez que se establecen los requisitos de la aplicación, el siguiente paso es decidir el tipo de láser y su potencia. Hay varios tipos de láseres disponibles para uso robótico, cada uno con sus ventajas.

    El láser de CO2 es conocido por su versatilidad y es adecuado para cortar diversos materiales no metálicos como plásticos, madera y vidrio. Los láseres de fibra son preferidos por su eficiencia y capacidades de corte de alta velocidad, particularmente para materiales metálicos como acero, aluminio y cobre. Los láseres verdes ofrecen un alto nivel de precisión y son ideales para cortes intrincados en materiales delicados.

    La potencia del láser juega un papel crucial en la determinación de la velocidad y la capacidad de corte. Los láseres de mayor potencia pueden cortar materiales más gruesos más rápidamente, pero también hay que considerar factores como la eficiencia energética y los costos operativos.

  • Brazo robótico:

    Lo siguiente que hay que observar es el diseño y las especificaciones del brazo robótico. El diseño del brazo robótico dependerá de la aplicación para la que se vaya a utilizar, por ejemplo, si el láser es para soldar, se necesita un diseño de brazo diferente al de uno creado para cortar. La capacidad de peso del brazo es otra consideración importante, ya que debe ser capaz de soportar el peso del láser junto con cualquier herramienta o sensor adicional.

  • Integración y compatibilidad:

    Es importante considerar qué tan bien se integrará el robot láser con las líneas de producción y los sistemas existentes. Esto incluye verificar que la máquina sea compatible con el equipo de manipulación de materiales actual. Por ejemplo, se necesitan protocolos de comunicación de software para garantizar una interacción fluida entre los diferentes componentes.

  • Características de seguridad:

    Por último, al elegir un robot láser, se deben incluir las características de seguridad. Esto es importante porque, como se mencionó anteriormente, los láseres pueden ser potencialmente dañinos. Es crucial seleccionar el robot láser con medidas de seguridad adecuadas, como espacios de trabajo cerrados, sensores y sistemas de parada de emergencia.

Preguntas y respuestas

P1: ¿Qué hace un robot láser en sí mismo?

A1: Los robots láser pueden cortar y soldar metales. Su función específica depende del accesorio final que llevan y de la tarea que están programados para realizar.

P2: ¿Por qué se utilizan los robots láser?

A2: Son muy precisos y pueden realizar tareas intrincadas con gran velocidad. Esto los hace ideales para aplicaciones de corte, soldadura y grabado. También reducen la exposición humana a entornos peligrosos.

P3: ¿Cuál es la diferencia entre el corte por láser y el corte regular?

A3: El corte por láser ofrece una mayor precisión con detalles más finos y cortes más limpios. También es un método sin contacto que no ejerce ninguna fuerza sobre el material. Los métodos de corte regulares suelen implicar un alto contacto físico, lo que puede dañar el material.

P4: ¿Cuál es la máquina de corte por láser de mayor potencia?

A4: Los láseres de CO2 se prefieren en las industrias que requieren corte por láser de alta potencia, como la industria metalúrgica y la manufacturera, porque pueden producir una potencia láser más alta en comparación con otros.

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