Lectura de los datos de instalación del robot a través de los sellos menos visibles, pinzas, amortiguadores, diafragmas e interfaces flexibles dentro de cada celda.

Los datos de envío de robots contabilizan las máquinas visibles. No incluyen los pequeños sellos, las interfaces de succión, los pasacables, los topes, los diafragmas ni los elementos antivibratorios que permiten que estas máquinas funcionen en ambientes con polvo, refrigerante, calor o a alta velocidad. Muchas de estas piezas están diseñadas para funcionar en torno a una celda o efector final.

La demanda de componentes de caucho para la automatización crece debido a la creciente especialización de los equipos. Un brazo robótico estándar puede servir para diversas industrias, pero su pinza, circuito hidráulico, protección e interfaz de proceso varían según el producto que se manipula.

La base de instalaciones actual

La Federación Internacional de Robótica informa que en 2024 se instalaron 542 000 robots industriales en todo el mundo, más del doble que diez años antes. Las instalaciones anuales superaron las 500 000 por cuarto año consecutivo, y Asia representó el 74 % de los nuevos despliegues. [1]

El mismo conjunto de datos muestra una demanda diferente según la industria. El sector eléctrico y electrónico registró 128.899 instalaciones en 2024, el automotriz 126.088, el metalúrgico y de maquinaria 88.777, y el de plásticos y productos químicos 26.491. Cada grupo expone los componentes a diferentes medios y movimientos. [2]

En el efector final

Las piezas de goma para equipos robóticos incluyen ventosas, dedos flexibles, almohadillas y fuelles. La goma debe adherirse sin dejar marcas, recuperar su forma al ritmo del ciclo y tolerar el polvo del producto o los productos químicos de limpieza. La geometría suele adaptarse al objeto manipulado en lugar de a un tamaño estándar de catálogo.

Los componentes de caucho personalizados pueden incorporar canales de vacío, labios de sellado y nervaduras de refuerzo dentro de una misma pieza moldeada. El diseño debe permitir la limpieza, la inspección y el reemplazo. Una copa compleja que oculte grietas puede provocar paradas no planificadas.

Dentro del circuito neumático y de fluidos

Los sellos de automatización industrial se utilizan en cilindros, válvulas, colectores y conexiones rápidas. Las altas frecuencias de ciclo pueden aumentar el calor por fricción y el desgaste. La presión intermitente, los arranques en seco y la lubricación con aire comprimido modifican el funcionamiento en comparación con una prueba estática en banco.

Un diafragma regulador de presión puede requerir un espesor uniforme y una baja histéresis. SIMTEC señala que las membranas LSR se pueden moldear con un espesor de tan solo 0,15 mm para la detección de presión, mientras que la distribución del espesor y la distorsión del ensamblaje afectan la respuesta. [3]

Sobre sensores y electrónica

Un mayor número de sensores genera más aberturas para cables y conectores. Los pasacables y las juntas de la carcasa protegen contra salpicaduras de refrigerante, lavados y polvo, a la vez que facilitan el montaje. Un diseño con retención o unión puede reducir la probabilidad de que se pase por alto una junta suelta durante la instalación automatizada.

Las piezas de caucho para automatización cerca de cámaras u ópticas también pueden requerir límites de partículas y residuos volátiles. La sala donde se moldeó la pieza no determina la superficie final. La limpieza, el postcurado y el embalaje deben especificarse por separado.

Entre la máquina y el suelo

Los soportes y topes sirven para gestionar las vibraciones, los impactos y la energía al final de la carrera. Si el movimiento se acelera, puede cambiar la frecuencia perturbadora o simplemente aumentar la energía del impacto. Una pieza utilizada para una velocidad de máquina determinada probablemente ya no podrá soportar el mismo rango de frecuencias después de que la máquina se haya actualizado.

La demanda de piezas de caucho en el mercado de la automatización no se basará únicamente en equipos nuevos, sino que también incluirá rediseños y reemplazos. Los nuevos sensores instalados mediante modernización, las grandes cargas útiles y los procesos rápidos pueden modificar la carga, la temperatura o la exposición química en las zonas donde se encuentran las piezas de caucho previamente instaladas.

La personalización requiere una entrada estable.

El término «personalizado» no debe interpretarse como indefinido. Es necesario registrar la geometría de acoplamiento, la fuerza o presión, el recorrido del movimiento, el entorno, la vida útil, el método de ensamblaje y el límite de inspección. Estos parámetros permiten al proveedor elegir entre una geometría única que aporta valor o un sello estándar que ofrece mayor seguridad.

Los sellos de automatización industrial, por ejemplo, deben contemplar condiciones normales y de emergencia. Las paradas de emergencia, las pérdidas de aire, los atascos, la limpieza y los largos periodos de inactividad pueden provocar una mayor tensión o exposición química, aunque estas condiciones no formen parte del ciclo estándar.

Una ruta de cualificación práctica

Las piezas robóticas de caucho, aún en fase conceptual, deberían poder responder a una pregunta muy específica: ¿se aplica la fuerza correcta en el punto de agarre del objeto? ¿Se producirán fugas tras el sellado? Para la producción en serie, será necesario conocer la cavidad, así como el compuesto y el proceso de fabricación. Posteriormente, se realizarán pruebas durante su funcionamiento normal y los procedimientos de limpieza.

Los resultados de la prueba también pueden obtenerse en forma de video a intervalos si no se realiza durante el período de prueba. El uso de pruebas de vacío es una de las mejores maneras de determinar fugas en el sello, utilizándolo como referencia. Otros aspectos, como la fuerza de inserción del sello durante un paso específico y el tiempo de reacción, pueden determinarse y verificarse mediante video. El cambio de temperatura y los niveles de vibración también pueden indicar la degradación del sello mucho antes de que sea visible a simple vista. Se debe inspeccionar la superficie de sellado y las áreas con mayor grado de deformación después del desmontaje.

Los sellos de goma para sistemas de automatización se emplean con el segundo propósito: la integración. Estos soportes adheridos o elementos de posicionamiento moldeados facilitan el agarre de los brazos robóticos, pero la adición de una nueva superficie de contacto requiere la validación de la adhesión y la holgura. La célula de producción y el componente deben liberarse simultáneamente.

La planificación y previsión de existencias deben definir claramente las cantidades de un prototipo, el aumento de la producción y la producción estable. Una herramienta de gran tamaño puede ahorrar costes de conversión unitaria en grandes volúmenes, pero también podría generar tareas de equilibrado e inspección innecesarias para los diseños iniciales en desarrollo. La política de utillaje debe reflejar el historial real de pedidos de los clientes del programa.

Los equipos de mantenimiento son otro usuario final de un componente. Es fundamental comprender claramente el proceso de reemplazo de una funda o un tope personalizado, así como su orientación y las características que se deben inspeccionar. Si una versión del componente puede utilizarse en la misma ubicación que otras, el sistema de etiquetado no debe permitir que una versión con dureza o geometría incorrecta llegue a la máquina.

En el diseño, los factores de continuidad del suministro también son importantes. Es fundamental incluir la aprobación del proveedor del compuesto, su vida útil, la propiedad de las herramientas y la estrategia de repuestos. Si el proceso de producción de una pieza es muy complejo y no está documentado, existe una alta probabilidad de que esta pieza por sí sola cause un tiempo de inactividad mayor que el que ya existía con la pieza de repuesto.

Por último, analice el costo a nivel de máquina. La eliminación de fijaciones, el cambio de herramientas, el ensamblaje manual, etc., así como la reducción en los esfuerzos de mantenimiento y de sensores, deben incluirse en el cálculo. Una pieza que solo requiere un marcado no aportará suficiente valor como para que una planta de producción la sustituya por la pieza estándar. Sin embargo, una pieza personalizada solo justifica el esfuerzo si su costo adicional, en comparación con una pieza estándar, es menor que la ganancia obtenida al eliminar la pieza estándar, que es más costosa.

Cuando busque un servicio como Yida para producir piezas de caucho personalizadas, prepárese para proporcionar también la disposición de la celda, la función del componente, el medio, el trazado del ciclo, la carga, la temperatura, el método de limpieza, el embalaje y la capacidad anual prevista. Estos datos son los que permiten transformar la demanda de componentes de caucho personalizados en una pieza que se puede moldear y verificar mediante pruebas, entre otras cosas, sin tener que empezar de cero cada vez.