Cuando la tecnología se junta con la ingeniería, surge la robótica, un campo de diseño, construcción y operación de máquinas programables capaces de realizar tareas de manera autónoma o controlada por humanos, máquinas llamadas robots.
El diseño y tecnología detrás de estos robots ha avanzado a pasos agigantados en las últimas décadas, permitiendo la creación de máquinas capaces de realizar tareas complejas y variadas que antes solo eran posibles de realizar por una gran cantidad de personas. Los robots aumentan la eficiencia de los procesos haciéndolos más rápidos, precisos e incluso más económicos.
Cada vez hay más robots formando parte de nuestro mundo y uno de los desafíos más cruciales en la robótica es permitir que estos autómatas interactúen con el mundo físico de manera segura y precisa. Aquí es donde entran en juego las celdas de carga, estos transductores capaces de medir fuerzas y convertirlas en señales eléctricas que se interpretarán para controlar la cantidad necesaria de fuerza en un proceso determinado.
Cómo funcionan las celdas de carga
Una celda de carga es un componente eléctrico, un transductor, que mide la deformación de un cuerpo rígido al que se ha aplicado una cierta fuerza. Este aparato no mide la masa del objeto en kilogramos, sino que mide la fuerza con la que el objeto en cuestión deforma la propia celda de carga. Estas celdas funcionan basándose en la ley de Hooke, según la cual, un cuerpo elástico experimenta una deformación directamente proporcional a la tensión que se le aplica.
Estas celdas generalmente se componen de elementos elásticos que se deforman bajo la influencia de la fuerza aplicada. La deformación resultante se mide mediante sensores que convierten la deformación en una señal eléctrica. Esta señal eléctrica es luego procesada y amplificada para brindar una lectura precisa de la fuerza ejercida el peso en kilogramos.
De los tipos de celdas, la celdas de compresión son las más sensibles, después están las celdas de galgas extensométricas con un grado de precisión muy alto y por último las celdas neumáticas e hidráulicas que se siguen utilizando en muchos procesos, aunque no son las más precisas.
En las celdas hidráulicas y neumáticas este cambio de presión que se genera en la celda al deformarse es medido por un manómetro y mediante un impulso eléctrico enviado a un panel de control, se convertirá en kilogramos.
El vínculo entre robótica y celdas de carga
Cuando pensamos en robots, a menudo imaginamos máquinas altamente tecnológicas y programadas para realizar tareas específicas. Sin embargo, la interacción efectiva con el mundo físico va más allá de la programación. Para que un robot pueda agarrar un objeto sin dañarlo ni dejarlo caer, necesita comprender la fuerza que está ejerciendo y ajustarla según las circunstancias cambiantes. Aquí es donde entra en juego la medición de fuerza, y es aquí donde las celdas de carga desempeñan un papel fundamental.
De hecho, en la actualidad este vínculo ya existe, lo vemos todo el tiempo en procesos como las cadenas de producción automatizadas.
En una cadena de producción donde se empaquetan productos, los productos en cuestión son liberados desde el tanque de almacenamiento a una cinta transportadora debajo de la cual se coloca una celda de carga para calcular la cantidad en peso necesaria que se va a empaquetar. Cuando la celda identifica el peso establecido, la cinta transporta el producto al siguiente paso de la cadena.
Para avances futuros más especializados se busca una interacción de las máquinas más precisa con el entorno. Imagina un robot que debe recoger un objeto delicado, como un vaso de cristal. Las celdas de carga permiten que el robot mide con precisión la fuerza aplicada y ajusta su agarre de manera que el objeto se sostenga de manera segura.
Aplicaciones en la robótica
La implementación de celdas de carga en la robótica abarca una amplia variedad de aplicaciones. Algunas de las áreas clave incluyen:
- Manipulación de objetos: Los robots que trabajan en entornos como líneas de ensamblaje, almacenes y laboratorios dependen de la manipulación precisa de objetos. Las celdas de carga permiten ajustar la fuerza aplicada para evitar daños y asegurar un agarre seguro.
- Asistencia médica: En la cirugía robótica y en dispositivos médicos, las celdas de carga son cruciales para aplicar fuerzas precisas y controladas durante procedimientos delicados.
- Automatización industrial: Los robots utilizados en la industria automotriz y manufacturera necesitan interactuar con piezas y herramientas con precisión milimétrica. Las celdas de carga garantizan que estas interacciones sean seguras y confiables.
- Robótica colaborativa: Los robots colaborativos, que trabajan junto a los seres humanos, deben ser capaces de ajustar su fuerza de manera sensible para evitar lesiones.
A medida que la robótica continúa avanzando y expandiéndose a nuevas aplicaciones, las celdas de carga desempeñarán un papel aún más crucial. La investigación y el desarrollo en esta área se centran en mejorar la precisión de la medición de fuerza, la miniaturización de las celdas de carga y su integración en sistemas robóticos más complejos.
En resumen, una celda de carga es el puente esencial entre los robots y el mundo físico en el que operan. Al permitir que los robots miden y ajusten la fuerza con precisión, estas celdas habilitan una interacción segura y efectiva en una variedad de aplicaciones. La robótica del futuro seguirá evolucionando gracias a la colaboración entre la innovación en celdas de carga y las necesidades cambiantes de la sociedad.
Proveedores de celdas de carga en México
Como mencionamos, Byasa es una empresa mexicana especialista en básculas industriales y sistemas de pesaje industrial, presente en la industria mexicana desde 1993. Brindamos soluciones integrales a todos los requerimientos de pesaje estático y dinámico y robótica industrial. Nuestros equipos cumplen con altos estándares de calidad, tanto en la fabricación como en la operación y funcionamiento, lo que nos ha permitido tener las certificaciones de: NTEP, FM, ISO 9002, CE, DIN, ISO 9001, UL, NOM y NYCE.
Dentro de nuestro catálogo, ponemos a la venta diversos tipos de celdas, cada una con características específicas acordes a las variadas aplicaciones de pesaje de las industrias. Entre dichos tipos, cabe destacar los siguientes: tipo S, tipo viga (doble y simple apoyo), tipo Bote o Canister y tipo disco o pancake.
Si deseas adquirir alguno de nuestros productos o servicios no dudes en llamar al (55) 5341-9999 o mandar correo a nuestro email: cotizaciones@byasa.com.mx. Recuerda que brindamos asesoría técnica y comercial, y ofrecemos servicio de puesta en marcha, mantenimiento y ajuste de todos los equipos que suministramos. Además, contamos con servicios de integración para sus proyectos, como obra civil, desarrollo de software, equipo de cómputo, calibraciones o algún otro requerimiento.
