Qué puedes aprender con el robot cartesiano
Qué es un robot cartesiano
Tiene tres ejes lineales perpendiculares, X, Y y Z, montados sobre un pórtico. Su cinemática es directa: la posición de la herramienta es la de los ejes. Por eso es preciso, fácil de programar y escala a áreas de trabajo de varios metros. Se usa en paletizado, dispensado, corte, impresión 3D y carga de máquinas.
Correa o husillo
X e Y llevan correa dentada: una polea de 100 mm por vuelta permite 1500 mm/s con el motor a 900 rpm. Z lleva husillo de bolas de paso 10 mm: es más lento, pero más rígido y con freno, porque es el eje que sostiene el peso cuando se corta la energía. La lectura de rpm de cada motor sale de dividir la velocidad entre el avance por vuelta.
Referencia y finales de carrera
Un encoder incremental solo cuenta pulsos: al encender no sabe dónde está el eje. La rutina de referencia busca un sensor a velocidad media, se aparta y lo vuelve a tocar despacio para repetir la posición con precisión. Después se activan los límites de software. Los finales de carrera físicos siguen ahí como última protección.
Perfil trapezoidal
Ningún eje pasa de 0 a la velocidad programada al instante: acelera, avanza a velocidad constante y frena. Si el tramo es corto no llega a la velocidad máxima y el perfil se vuelve triangular. En la gráfica de Proceso ves cada rampa. En modo G64 el control mira el bloque siguiente y no frena si la trayectoria sigue tangente.
Ventosas y aceleración
Una ventosa sujeta con F = Δp · A · η. Con Ø50 mm, −0,6 bar y η = 0,7 en cartón da unos 82 N. La caja necesita m · (g + a/μ) cuando el eje acelera en horizontal, porque es el rozamiento el que la arrastra. Con 12 kg y la aceleración al máximo, dos ventosas no bastan: hay que poner cuatro o reducir la aceleración. Se recomienda un factor de seguridad de 1,5.
Paletizado sin colisiones
El programa sube a una altura segura antes de cada traslado, baja despacio los últimos milímetros y espera a que el vacío se forme antes de levantar. Si la caja transportada roza otra ya colocada, el control detecta la colisión y detiene la máquina. Al soltar la caja desde demasiado alto, cae y queda mal apilada.
Dispensado de adhesivo
El diámetro del cordón sale del volumen por milímetro: d = √(4Q / πv). Si el eje frena en una esquina y la válvula sigue dando el mismo caudal, se forma una mancha. Las soluciones reales son redondear las esquinas y trabajar en modo continuo, o sincronizar el caudal con la velocidad mediante una salida analógica.
Seguridad de la celda
La valla con puerta enclavada impide entrar con la máquina en automático. Abrir la puerta provoca una parada controlada (categoría 1): los ejes frenan sobre la trayectoria y luego se corta el par. La parada de emergencia frena mucho más fuerte. Si llevas una caja pesada, puede soltarse de las ventosas, otro motivo para no cargar más de la cuenta.
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