Sistemas de control para robots

¿Qué controlador necesitas para tu aplicación?

Estos productos sirven como primera referencia para elegir una solución de control. La compatibilidad depende del robot, los motores, el número de ejes y las interfaces necesarias. La gama de RBTX incluye controladores para robots completos, controladores de motor, controladores de movimiento, sistemas modulares para carril DIN y armarios eléctricos premontados.

Si todavía no tienes definida la combinación exacta de componentes, puedes comparar las soluciones disponibles en RBTX. Los RBTXperts también pueden ayudarte a encontrar una combinación compatible de controlador, robot, software y herramienta para tu aplicación.

¿Qué hace un controlador de robot?

Un sistema de control para robots transforma un programa en movimientos y acciones físicas.

Según el sistema, puede realizar funciones como:

• Controlar motores y ejes.

• Calcular posiciones y velocidades.

• Guardar y ejecutar secuencias de movimiento.

• Activar y desactivar pinzas y herramientas.

• Procesar señales de sensores.

• Intercambiar datos con un PLC, una máquina o un ordenador.

• Comunicar estados de funcionamiento y errores.

• Coordinar varios ejes de movimiento.

Para configurar la aplicación se puede utilizar una botonera de programación, una interfaz web o un software de programación. El cálculo de los movimientos y el control efectivo de los motores se realizan en el controlador.

Principales tipos de controladores para robots

Controladores de motor para ejes individuales

Un controlador de motor es una solución adecuada cuando necesitas mover un eje lineal, rotativo o de posicionamiento.

Entre sus aplicaciones habituales se encuentran:

• Ejes lineales.

• Mesas giratorias.

• Ajustes de formato.

• Sistemas de alimentación de piezas.

• Movimientos de elevación.

• Ejes adicionales para robots.

Un controlador de motor compacto puede ser suficiente cuando solo necesitas alcanzar unas pocas posiciones y no es necesario calcular la cinemática completa de un robot.

Para elegirlo, conviene conocer:

• El tipo de eje.

• El motor que se va a utilizar.

• El movimiento requerido.

• El sistema de control de nivel superior existente.

• Las entradas y salidas necesarias.

Controladores de movimiento para coordinar varios ejes

Un controlador de movimiento coordina varios ejes y determina cuándo y cómo debe moverse cada uno.

Se utiliza habitualmente en:

• Robots pórtico.

• Robots cartesianos.

• Robots delta.

• Sistemas SCARA.

• Mesas XY.

• Sistemas de posicionamiento multieje.

El control de movimiento para robots cobra especial importancia cuando varios ejes deben desplazarse de forma coordinada, en lugar de moverse de manera independiente.

La diferencia principal está en si cada eje solo necesita alcanzar posiciones concretas o si todos deben trabajar conjuntamente para seguir una trayectoria común.

Controladores para robots completos

Un controlador para robot industrial calcula y controla los movimientos de todo el sistema cinemático del robot.

Por ejemplo, en un robot articulado, determina cómo deben moverse conjuntamente las distintas articulaciones para que la herramienta alcance la posición deseada.

Un sistema completo de control suele ser necesario cuando:

• Se utiliza un robot articulado o un robot multieje.

• Se programan posiciones objetivo en coordenadas cartesianas.

• Varias articulaciones deben funcionar como un único sistema robótico.

• Es necesario guardar y ejecutar programas de robot.

• Se necesita una interfaz de programación y manejo.

• Hay que conectar pinzas, sensores u otras máquinas.

Para un único eje lineal, un controlador de robot completo puede ofrecer más funciones de las que realmente necesita la aplicación.

Controladores para herramientas y pinzas

Un controlador de herramienta no gobierna todo el robot. Se encarga de controlar una pinza, un sistema de vacío o una herramienta de proceso conectada al robot.

Según el tipo de herramienta, puede realizar funciones como:

• Abrir y cerrar una pinza.

• Regular la presión o la fuerza de agarre.

• Activar y desactivar el vacío.

• Comunicar posiciones o estados de funcionamiento.

• Guardar parámetros del proceso.

• Intercambiar señales con el controlador del robot.

Normalmente, el controlador de herramienta complementa al controlador principal del robot, en lugar de sustituirlo.

Módulos de comunicación

Los módulos de comunicación conectan el controlador del robot con un PLC, una máquina de producción o un sistema de control de nivel superior.

Entre las señales habituales se encuentran:

• Permiso de inicio.

• Máquina preparada.

• Pieza detectada.

• Pinza cerrada.

• Programa del robot finalizado.

• Fallo detectado.

Un módulo de comunicación resulta útil cuando necesitas incorporar una interfaz industrial específica.

El módulo adecuado depende de las interfaces compatibles con el controlador del robot, el PLC y la máquina. Las plataformas de control industrial suelen combinar funciones de control de movimiento con conectividad digital y opciones para conectar equipos externos.

Armarios eléctricos de control para robots y sistemas premontados

Un armario eléctrico de control para robots reúne controladores, fuentes de alimentación, bornes y otros componentes eléctricos dentro de una envolvente de protección.

Los sistemas premontados pueden resultar especialmente útiles cuando:

• Se necesitan varios controladores de motor.

• Hay que gestionar múltiples ejes.

• Se quiere centralizar la alimentación eléctrica y las conexiones.

• Se busca una instalación ordenada y fácil de mantener.

• Se está desarrollando un sistema de automatización a medida.

Según el producto, el armario puede incluir controladores de motor, fuentes de alimentación, bornes o elementos de manejo ya instalados.

Selección del sistema de control según la configuración

¿Controlador de robot, controlador de movimiento o controlador de motor?

Son conceptos relacionados, pero cada uno cumple una función diferente.

Para un solo eje puede bastar un controlador de motor. Un robot pórtico con varios ejes coordinados puede necesitar un controlador de movimiento. En cambio, un robot articulado suele requerir un controlador específico capaz de gestionar toda su cinemática.

¿Controlador de robot o PLC?

Un PLC y un controlador de robot no son lo mismo, aunque a menudo trabajan conjuntamente.

El PLC suele coordinar la secuencia general de la máquina, mientras que el controlador del robot calcula y ejecuta los movimientos del robot.

Una secuencia sencilla de alimentación de máquina puede funcionar así:

1. El PLC comunica que la máquina está preparada.

2. El controlador del robot inicia el programa correspondiente.

3. El robot recoge la pieza.

4. La pinza se acciona mediante una salida o un controlador de herramienta independiente.

5. El controlador del robot comunica que la tarea ha finalizado.

No todas las aplicaciones necesitan un PLC adicional. Algunas células robóticas pequeñas pueden gestionar secuencias básicas directamente desde el sistema de control del robot.

¿Qué es un controlador de robot abierto?

Un controlador de robot abierto ofrece opciones para integrar hardware adicional, software externo o programas personalizados.

Entre sus características posibles se encuentran:

• Interfaces documentadas.

• Compatibilidad con protocolos de comunicación habituales.

• Integración de software externo.

• Conexión de dispositivos adicionales.

• Interfaces de usuario personalizadas.

• Acceso mediante API.

Que un controlador sea abierto no significa que cualquier dispositivo pueda conectarse sin configuración previa. El controlador debe ser compatible con el hardware, el protocolo y las funciones necesarias.

Las plataformas de control industrial pueden utilizar hardware modular y arquitecturas de software abiertas o basadas en PC para adaptarse a diferentes necesidades de producción y facilitar futuras ampliaciones del sistema.

¿Qué información necesitas para elegir un sistema de control?

No necesitas disponer de una especificación técnica completa para realizar una primera evaluación.

Robot o sistema de ejes

Es útil conocer el fabricante, el modelo y el número de ejes. Si todavía no has elegido el robot, basta con describir de forma sencilla el movimiento que necesitas realizar para empezar a valorar las opciones.

Aplicación prevista

Algunos ejemplos habituales son:

• Pick and place o recogida y colocación de piezas.

• Carga y descarga de máquinas.

• Paletizado.

• Movimiento de un pórtico o de un eje lineal.

• Inspección de piezas.

• Dosificación de materiales.

• Posicionamiento de una mesa giratoria.

La tarea permite identificar qué funciones de movimiento, señales e interfaces de comunicación puede necesitar el sistema.

Componentes adicionales

Si ya los conoces, incluye también la pinza, los sensores, las cámaras, la cinta transportadora o la máquina de producción que se utilizarán en la aplicación.

Esta información ayuda a determinar las conexiones y las interfaces de comunicación necesarias.

Manejo y programación

Según el sistema, la aplicación puede configurarse mediante:

• Una botonera de programación.

• Software gráfico.

• Un navegador web.

• Un PLC.

• Un ordenador conectado.

El sistema de manejo debe adaptarse a la aplicación y a la experiencia del equipo responsable de la configuración y el funcionamiento. Las plataformas robóticas modernas pueden combinar programación gráfica, scripts, API e integración con sistemas externos en un mismo entorno de software.

Los detalles que falten pueden definirse durante la siguiente fase de planificación. Los RBTXperts pueden ayudarte a seleccionar controladores, motores, software e interfaces compatibles.

Matriz de aplicaciones para sistemas de control de robots

Modos de funcionamiento de un robot

Los modos de funcionamiento disponibles dependen del fabricante y del sistema de control del robot.

Los nombres exactos y el comportamiento permitido varían según el controlador. El modo de funcionamiento, por sí solo, no garantiza que una aplicación sea segura.

El control del robot y la seguridad son funciones diferentes

El controlador estándar del robot gestiona los movimientos y las secuencias del proceso. Las funciones de control relacionadas con la seguridad deben evaluarse por separado.

Según la aplicación, pueden ser necesarios equipos adicionales como:

• Parada de emergencia.

• Supervisión de puertas de seguridad.

• Sensores de seguridad.

• Relés de seguridad.

• Controlador de seguridad.

• Funciones de limitación segura del movimiento.

Las medidas de protección necesarias se determinan a partir de la evaluación de riesgos del sistema completo. Un PLC estándar o un controlador robótico convencional no es automáticamente un controlador de seguridad.

Preguntas frecuentes sobre controladores de robots

¿Qué es un controlador de robot?

Un controlador de robot procesa programas y señales, calcula los movimientos y controla los motores y los componentes conectados. Es una pieza clave para automatizar tareas industriales mediante robots.

¿Qué controlador necesito para un eje lineal?

Un controlador de motor compacto suele ser suficiente para un eje lineal o de posicionamiento. La elección exacta depende del motor y del método de control requerido.

¿Qué controlador es adecuado para un robot pórtico?

Un robot pórtico con varios ejes coordinados suele necesitar un controlador de movimiento o varios controladores de motor que puedan trabajar de forma coordinada.

¿Cuándo necesito un controlador completo para un robot?

Generalmente, necesitas un controlador completo cuando varias articulaciones o ejes forman un sistema cinemático robótico que debe calcular y ejecutar movimientos coordinados.

¿Cuál es la diferencia entre un PLC y un controlador de robot?

El controlador del robot se encarga principalmente de calcular y ejecutar los movimientos del robot. El PLC suele coordinar la máquina en su conjunto y el proceso de producción.

¿Qué es el software de control de robots?

El software de control de robots proporciona las herramientas de programación, configuración y manejo que se utilizan junto con el hardware de control. Según el sistema, puede incluir programación gráfica, ajustes de movimiento, gestión de interfaces y supervisión del proceso.

¿Una pinza necesita su propio controlador?

Depende de la pinza. Los modelos sencillos pueden accionarse mediante salidas estándar, mientras que otras pinzas necesitan una unidad de control específica.

¿Cuándo necesito un módulo de comunicación?

Un módulo de comunicación es útil cuando necesitas añadir una interfaz con un PLC, una máquina o una red industrial. La elección depende de los protocolos y las conexiones compatibles con los equipos.

¿El controlador viene siempre incluido con el robot?

Depende del producto. Algunos robots se suministran con su controlador, mientras que otros requieren una solución de control independiente. Conviene comprobar qué incluye cada configuración antes de comprar.

¿Necesito conocer todas las interfaces antes de solicitar asesoramiento?

No. El modelo del robot, la aplicación prevista y los componentes adicionales suelen aportar información suficiente para realizar una primera evaluación técnica.

Elige el sistema de control adecuado para tu robot

En RBTX puedes comparar controladores de motor, controladores de movimiento, módulos de comunicación, controladores de herramientas y sistemas completos de control para robots industriales.

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Combina componentes compatibles

Los RBTXperts pueden ayudarte a encontrar una combinación adecuada de controlador, motores, software, herramientas y componentes de comunicación.

Prueba la aplicación antes de comprar

Una prueba de viabilidad permite comprobar si el robot, el sistema de control, el software y el resto de los componentes funcionan conjuntamente según lo previsto.

Solicita una solución de automatización llave en mano

Si necesitas desarrollar un proyecto de automatización completo, puedes planificar conjuntamente el controlador, el armario eléctrico, el manejo, la programación, las interfaces y la integración del sistema.

Siguiente paso: compara controladores para robots, reserva una consulta técnica gratuita o solicita una solución de automatización completa.