Características de las piezas
La forma, el tamaño, el peso y el estado de la superficie influyen en el diseño de los EOAT. Las piezas frágiles, irregulares o muy variables suelen requerir soluciones a medida que se adapten perfectamente a su geometría.
Con la impresión 3D basada en FDM® y SAF™, los ingenieros pueden diseñar la EOAT en función de la pieza, y no al revés. Esto incluye añadir superficies de tacto suave, integrar canales de vacío o crear geometrías orgánicas que serían difíciles de mecanizar.
En la práctica, esto permite una manipulación más fiable de componentes delicados o complejos sin que sufran daños.
Requisitos de carga útil y alcance
El peso de los EOAT tiene un efecto directo en el rendimiento del robot. Unas herramientas más pesadas reducen la carga útil disponible, limitan el alcance y, con el tiempo, aumentan el desgaste de los motores y las articulaciones.
Los EOAT impresos en 3D con termoplásticos pueden reducir el peso hasta en un 90 % en comparación con el metal, lo que supone una diferencia real en cuanto a eficiencia y vida útil.
La densidad interna también puede variarse durante el diseño, añadiendo material donde se necesita resistencia y reduciéndolo en el resto de zonas.
Objetivos de tiempo de ciclo
El tiempo de ciclo suele ser el factor principal en la automatización. Una producción más rápida requiere EOAT que minimicen la inercia y permitan una aceleración rápida.
Los materiales ligeros y de alta rigidez utilizados en los sistemas FDM® y SAF™ permiten a los robots moverse más rápido sin sacrificar la precisión. En aplicaciones de embalaje, esto ha permitido alcanzar un rendimiento de hasta 400 piezas por minuto utilizando diseños optimizados de EOAT.
La reducción de la masa de la herramienta en el extremo del brazo robótico tiene un impacto directo y cuantificable en el tiempo de ciclo.
Factores ambientales
Con los cambios de temperatura, el polvo, la humedad y los productos químicos, los entornos de fábrica son duros para las herramientas, por lo que la elección del material es importante. Los termoplásticos de grado técnico, en particular los utilizados en el P3™ DLP, resisten bien los productos químicos, los impactos y el desgaste.
Los diseños integrados también ayudan: los canales de vacío cerrados, por ejemplo, eliminan las mangueras expuestas y los componentes externos, que suelen ser los primeros en fallar.
Soluciones a medida frente a soluciones estándar
Los EOAT estándar funcionan bien para aplicaciones sencillas y repetitivas. Cuando las piezas se vuelven complejas o los requisitos de rendimiento se endurecen, se hace necesario recurrir a herramientas a medida. De todos modos, la mayoría de las soluciones en la práctica se sitúan en un término medio, combinando estructuras impresas con actuadores, válvulas y ventosas estándar para lograr el equilibrio adecuado entre rendimiento y coste.
Las herramientas a medida tradicionales implican mecanizado CNC, con plazos de entrega de semanas y un coste de miles de dólares por herramienta. Con la impresión 3D basada en FDM®, P3™ DLP y SAF™, el mismo trabajo se realiza internamente en cuestión de días, normalmente con plazos de entrega entre un 70 % y un 85 % más cortos y unos costes entre un 75 % y un 85 % más bajos. La ventaja práctica que esto supone va más allá: la iteración. Cuando una herramienta se puede volver a imprimir rápidamente, los ingenieros pueden probarla en condiciones reales y perfeccionar el diseño con el tiempo, en lugar de darlo por definitivo en una fase temprana y conformarse con el resultado.
