Sistema de Visión para Robots Colaborativos: aspectos relacionados con la iluminación que hay que tener en cuenta para la integración de Cobots

Iluminación para la visión de los Robots Colaborativos (Cobots)

• Seguridad fotobiológica según la norma IEC 62471 para espacios de trabajo compartidos con personas.
• Iluminadores compactos y ligeros que se acoplan al efector final del robot.
• Diseño resistente a las vibraciones para brazos que están siempre en movimiento.
• Montaje flexible y control IO-Link para una rápida reubicación.
• Incluidos en las gamas Roder Vision DL8, DL6 y DL5.

Los robots colaborativos, o Cobots, trabajan codo a codo con los operarios humanos en espacios compartidos. A diferencia de los robots enjaulados, funcionan en zonas de producción abiertas donde se espera que haya gente. Por eso, la iluminación de una célula de visión con Cobot tiene que cumplir unos requisitos que la automatización fija nunca puede satisfacer. En concreto, debe garantizar la seguridad fotobiológica, tener un diseño compacto, ser resistente a las vibraciones y permitir un montaje flexible. En esta página te explicamos esos requisitos y te indicamos los productos de RODER que se adaptan a ellos.

Los cobots guiados por visión usan cámaras y luz para localizar piezas y comprobar el montaje. Además, guían las pinzas e inspeccionan los componentes mientras se mueven. Por eso, el Iluminador pasa a formar parte de una célula flexible que se comparte con los humanos. Así que su seguridad y su integración son tan importantes como su rendimiento óptico.

¿Qué hace que Cobot Vision sea diferente?

En la automatización fija, el iluminador se encuentra en una posición definida y fija. La geometría se configura durante la Puesta en Marcha y nunca cambia. Además, no hay operarios en la zona de inspección durante la producción. Por lo tanto, la iluminación se puede especificar sin tener en cuenta la presencia de personas cerca.

Una célula de Cobot funciona de otra manera. Aquí, el brazo puede estar montado sobre una base móvil o moverse entre ciclos. Además, los operarios pasan por la zona con frecuencia. A menudo, el Iluminador va montado en el brazo y se mueve con él. Por eso, la seguridad, el montaje y las vibraciones se convierten en prioridades a la hora de diseñar.

Seguridad fotobiológica y la norma IEC 62471

La seguridad fotobiológica se refiere al riesgo de que la luz dañe los ojos o la piel. La norma correspondiente es la IEC 62471. En ella se definen los grupos de riesgo en función de las características de emisión de la fuente. Por eso, cualquier iluminador de Cobot debería tener una clasificación conocida.

La norma establece cuatro grupos: exentas, RG1, RG2 y RG3. Sin embargo, una fuente RG2 o RG3 puede necesitar blindaje, señalización o zonas restringidas. Por el contrario, las fuentes de luz visible de intensidad moderada suelen estar exentas o clasificarse como RG1. Además, las fuentes de alta intensidad de luz azul, UV o IR requieren una atención especial.

Roder Vision ofrece sistemas ópticos que limitan la dispersión angular del haz. Por eso, la luz se concentra en el objetivo, no en el espacio de trabajo. Así, se reduce tanto la luz parásita como la exposición del operario. Por eso, los ingenieros siempre deberían comprobar la clase según la norma IEC 62471 antes de elegir un iluminador de celda compartida.

Compacto, ligero y resistente a las vibraciones

Cuando el iluminador va montado en el efector final, el peso es importante. Cada gramo que se añade reduce la carga útil que queda para la pinza y la pieza. Además, una unidad voluminosa alarga el alcance y aumenta el brazo de momento. Por eso, se prefieren claramente los iluminadores compactos y de alta eficiencia.

ROder Vision utiliza una matriz LED de alta densidad en una superficie reducida. Por eso, a pesar de su tamaño compacto, ofrece una alta luminancia. Además, su estructura resiste los golpes provocados por aceleraciones y desaceleraciones bruscas. Como las vibraciones suelen provocar fallos en las uniones soldadas o en los conectores, el diseño refuerza precisamente esos puntos.

La conectividad sigue la misma lógica. Los iluminadores RODER utilizan conectores M8 y M12 con resistencia a vibraciones. Por eso, aguantan ciclos de conexión y desconexión repetidos en un brazo móvil. Además, se adaptan a los portacables y cadenas portacables estándar, lo que evita el desgaste del conector.

Producción flexible e integración de controladores

Los cobots son muy apreciados por su capacidad para adaptarse rápidamente a diferentes tareas. Por ejemplo, un cobot puede inspeccionar las clavijas de un conector y, más tarde, comprobar las etiquetas. Por eso, el sistema de visión y la iluminación deben reconfigurarse rápidamente. En la práctica, los efectores finales de cambio rápido permiten cambiar la cámara y la luz en cuestión de minutos, sin necesidad de herramientas.

La integración de controles completa la célula. Los iluminadores RODER admiten modos de luz continua y estroboscópica activada. Así, una entrada digital activa un pulso de luz definido, sincronizado con el obturador de la cámara. Además, las variantes de controladores IO-Link permiten la configuración remota a través del controlador del robot. De este modo, las recetas se pueden cambiar sin necesidad de acceder físicamente al iluminador.

Geometría de iluminación para tareas con Cobots

Las tareas de los cobots abarcan varios tipos de inspección. En primer lugar, la localización de piezas para guiar la pinza requiere una uniformidad de luz en todo el campo de visión. A continuación, la verificación del montaje necesita suficiente contraste para distinguir entre los estados correctos y los incorrectos. Además, la inspección de superficies requiere una luz oblicua para revelar la textura y los defectos.

Las luces anulares son ideales para la inspección coaxial, montada en un robot, de piezas centradas. Por el contrario, un panel matricial con un desplazamiento fijo proporciona una luz amplia y difusa que reduce los reflejos. Sin embargo, hay que definir la geometría desde el principio y realizar la Validación con piezas reales. Si no, los cambios posteriores obligan a volver a ajustar el sistema de visión y la Calibración.

Productos de RODER Vision para esta aplicación

Las células Cobot suelen usar paneles compactos y de alta luminancia para montar los efectores finales. Por eso, las tres series que te muestro a continuación son las opciones recomendadas. Cada una de ellas ofrece un control estable de la corriente y cuerpos robustos y con resistencia a vibraciones.

Serie DL8 — Paneles OEM de altísima densidad

Panel modular OEM de muy alta densidad con tecnología MCCD© y Tecnología HTTM©. Por eso, ofrece una alta luminancia en un cuerpo compacto, ideal para montarlo en un efector final.

Serie DL6 — Paneles LED de alta densidad

Panel modular de matriz LED de Alta Intensidad con Driver LED MCCD© y Tecnología HTTM©. Por lo tanto, proporciona una luz directa y uniforme para la localización de piezas y la verificación del montaje.

Serie DL5 — Paneles modulares de alta intensidad

Panel modular de alto flujo con estabilización MCCD© y modo estroboscópico. Por eso, es ideal para ciclos rápidos de robots y se integra mediante control PNP, NPN o IO-Link.

Para la localización de piezas coaxiales, RODER también ofrece iluminadores anulares LED, mientras que los iluminadores con Retroiluminación LED son ideales para la medición dimensional con Cobots. Además de las opciones del catálogo, RODER Vision te ofrece asistencia técnica para la integración de efectores finales y la selección conforme a la norma IEC 62471. En la práctica, un iluminador compacto adecuado garantiza que el Cobot sea seguro, ligero y fiable. Por eso, primero define la tarea y la geometría, y luego elige el panel DL que mejor se adapte.

Preguntas frecuentes

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