Standard Bots: Diseño de robots nativos de IA con SOLIDWORKS

Standard Bots quiere facilitar la adopción de la automatización industrial. En sus instalaciones de Glen Cove (Nueva York), la empresa diseña casi todas las piezas del robot y monta cada producto final de forma interna. Para 2027, espera que toda su fabricación se lleve a cabo en Estados Unidos. El objetivo es conseguir un robot tan intuitivo que los operarios no necesiten manual. "Standard Bots fabrica brazos robóticos. Creamos el hardware, el software y la IA, y concebimos nuestros robots como las 'herramientas' del siglo XXI", dice el fundador y director ejecutivo Evan Beard.

Crear un robot intuitivo requiere integrar cuidadosamente sistemas mecánicos y eléctricos complejos. Standard Bots desarrolla brazos robóticos de seis ejes para aplicaciones como la carga y descarga de máquinas, la soldadura, la paletización, las operaciones de recogida y colocación, el acabado de superficies y la inspección. Cada tarea impone exigencias diferentes en cuanto al rango de movimiento, la capacidad de carga, las herramientas, la precisión y la integración con los equipos del entorno. 

Ben Niewood, director de ingeniería mecánica, afirma que la empresa está trabajando para eliminar las barreras que han hecho que los robots sean demasiado difíciles de utilizar, demasiado costosos o poco adecuados para las tareas que los usuarios necesitan completar. "Estamos intentando facilitar a toda la base industrial estadounidense la adopción de la automatización y la robótica, automatizando tareas que las personas no pueden o no quieren realizar".

Verificación antes de la compra y la fabricación

Antes de que Standard Bots adquiera componentes o libere piezas de fabricación, los ingenieros necesitan tener la certeza de que el robot encajará correctamente y ejecutará el movimiento previsto. Los componentes mecánicos y eléctricos deben compartir espacios internos compactos sin limitar el movimiento de las articulaciones ni generar problemas de ensamblaje.

Standard Bots utiliza SOLIDWORKS® Design para modelar todo el ensamblaje en 3D, evaluar el ajuste de los componentes y mover el robot digitalmente para ver qué puede alcanzar y qué no. En un modelo de producto 3D detallado de SOLIDWORKS, los ingenieros pueden comprobar el ajuste, las holguras, el movimiento y las posibles interferencias antes de comenzar la fabricación. Standard Bots también crea dibujos de producción para comunicar la geometría y las dimensiones necesarias para fabricar piezas con precisión.

La refrigeración de los componentes del robot Myriad

El calor es otro problema más para la integración. 

Los motores de los robots generan calor dentro de un ensamblaje reducido, y los componentes circundantes influyen en la transmisión del calor través del diseño. Standard Bots utiliza SOLIDWORKS Simulation para realizar comprobaciones térmicas durante el desarrollo. Puesto que la simulación está integrada con el modelo de SOLIDWORKS Design, los ingenieros pueden evaluar la transferencia de calor de forma eficaz antes de realizar pruebas físicas.  "Nuestros motores se calientan", dice Niewood. "Podemos utilizar SOLIDWORKS Simulation para comprobar de forma rápida y sencilla cómo se comportará cada pieza".

Niewood continúa: "Tenemos cientos de piezas únicas, tal vez incluso miles, y necesitamos ver en 3D cómo van a interactuar. Utilizamos SOLIDWORKS para todos nuestros diseños CAD porque podemos evaluar todo en pantalla antes de comprar o enviar a fabricación. También lo utilizamos para crear dibujos de fabricación precisos. Instalamos muchos componentes diferentes en el ensamblaje y necesitamos que funcionen correctamente juntos. SOLIDWORKS nos ayuda a garantizar que todo encaje y funcione como se espera cuando lo montamos".

Más producción con resultados consistentemente mejores 

El presidente y director ejecutivo de Designatronics Inc., Robert Kufner, un cliente de Standard Bots, describe los resultados del robot en las operaciones de la planta:

"Necesitábamos reforzar nuestra planta de producción automatizando algunas de las operaciones más repetitivas y con mayor desgaste para los trabajadores. En este caso, los cobots (robots colaborativos diseñados para trabajar junto a las personas) eran la solución adecuada, y Standard Bots nos ofreció una excelente propuesta. El mayor beneficio fue que observamos una mejora en la calidad casi de inmediato gracias a la consistencia que aporta un robot. Además, con el tiempo pudimos aumentar la producción, lo que nos permitió destinar a nuestros empleados más cualificados a otras actividades de mayor valor".

Incorporación y ampliación del alcance de los robots

A medida que Standard Bots amplía su equipo de ingeniería, la familiarización con las herramientas de diseño se convierte en una limitación práctica. "Cuando contratamos, necesitamos a alguien que se ponga en marcha el primer día", dice Niewood. "No podemos esperar seis meses a que aprenda una herramienta nueva". Como muchos candidatos ya están familiarizados con SOLIDWORKS, la empresa puede reducir el tiempo de adaptación. "La facilidad de uso y la familiarización son aspectos clave para nosotros, y es ahí donde SOLIDWORKS no tiene rival", añade.

A lo largo de todo el flujo de trabajo, SOLIDWORKS ofrece a Standard Bots un entorno para visualizar ensamblajes complejos, evaluar el ajuste y el rango de movimiento, preparar dibujos de fabricación y comprobar el comportamiento térmico del motor. Según Beard, esa continuidad permite que los nuevos ingenieros empiecen a aportar valor más rápidamente: "Nos dimos cuenta de que SOLIDWORKS nos ofrecía una única plataforma para ponernos a trabajar y maximizar la productividad desde el primer día". Standard Bots tiene previsto seguir creciendo a partir de esta base. "Queremos construir la mayor empresa de robótica del mundo", dice Beard.