SZGH-BCi16 | Robot colaborativo de 16 kg: ±0,03 mm de alta precisión, carga útil pesada, sin valla de seguridad

SZGH-BCi16: la mayor precisión + la mayor carga útil en la clase de brazo medio: no se requiere valla de seguridad

El SZGH-BCi16 está diseñado para entornos de fabricación donde las piezas son pesadas y las tolerancias de colocación son estrictas: ensamblaje de componentes del tren motriz de automóviles, electrodomésticos (tambor de lavadora, compresor, ensamblaje de motor), fijación de precisión en subconjuntos estructurales y operaciones de accesorios pesados ​​en la fabricación de equipos electrónicos y energéticos. Con una carga útil de 16 kg y una repetibilidad de ±0,03 mm, el BCi16 ocupa un nicho estrecho pero comercialmente importante: ofrece la precisión de un cobot liviano de alta precisión con la capacidad de carga útil de un robot industrial tradicional, todo dentro de una arquitectura de seguridad colaborativa que elimina la barrera de seguridad. Para los gerentes de automatización de fábricas en el sector automotriz de nivel 1 y electrodomésticos que necesitan implementar un robot colaborativo de 16 kg con una precisión de ±0,03 mm en el taller junto con los operadores, el BCi16 es la respuesta directa. La pila de integración completa de SZGH (E/S de 32 canales, SDK (C/C++/Lua/Python), Modbus/Profinet, ROS2) garantiza una conexión perfecta con PLC complejos de fabricación de electrodomésticos y automóviles desde el primer día.

Especificaciones completas

Brazo robótico: SZGH-BCi16

Caja de control

Especificaciones de E/S de la caja de control

Comunicación y software

5 ventajas principales del BCi16

Sin valla de seguridad: carga útil de 16 kg en espacios de trabajo colaborativos

Un robot colaborativo de 16 kg sin valla de seguridad es realmente raro. La mayoría de los robots que manipulan 16 kg o más son robots industriales tradicionales protegidos por estrictas protecciones. El BCi16 logra la certificación de seguridad funcional PL=d, CAT 3 (ISO 13849) con detección de colisiones configurable de 10 niveles en esta clase de carga útil, lo que permite operaciones mixtas genuinas en líneas de ensamblaje de automóviles y electrodomésticos donde operadores y robots comparten el espacio de trabajo. Para el ensamblaje automotriz de nivel 1, la eliminación de la cerca reduce la huella de la celda entre un 20% y un 30%, acorta el tiempo de reconfiguración de la línea de horas a minutos y elimina la barrera física y psicológica que limita la transferencia natural de tareas entre el operador y el robot, algo fundamental en estaciones mixtas manuales-automatizadas donde los humanos manejan subtareas complejas mientras el BCi16 gestiona la colocación precisa de objetos pesados. Esta es la capacidad comercialmente más significativa del BCi16: realiza trabajos que tradicionalmente requerían un robot industrial cercado de 16 kg, pero en un formato colaborativo que permite un diseño de línea flexible.

Repetibilidad de ±0,03 mm a 16 kg: máxima precisión en la clase de cobot de carga útil pesada

Lograr una repetibilidad de ±0,03 mm con una carga útil de 16 kg representa la relación precisión-carga útil más alta disponible en el grupo de brazos medianos a grandes de la serie BC i, y en esta clase solo es igualado por el BCi12 (12 kg, 1.250 mm de alcance). El BCi16 logra esto a través de reductores de accionamiento armónicos de primera calidad, codificadores de juntas de alta resolución y un controlador de movimiento con compensación de deriva térmica en tiempo real, esenciales para mantener la precisión durante ciclos de producción de varias horas con una potencia continua de 600 W. Para el ensamblaje del tren motriz automotriz (p. ej., colocación del disco del convertidor de torsión, ajuste a presión de rodamientos, montaje del sensor), la precisión de ±0,03 mm permite el ensamblaje robótico de componentes con pilas de tolerancias que de otro modo requerirían un ajuste manual o una automatización estricta dedicada. En el ensamblaje de electrodomésticos (montaje de compresores, alineación del eje del motor), este nivel de precisión reduce los rechazos de ensamblaje al eliminar la variación de ajuste introducida por el error de repetibilidad del robot, lo que mejora directamente el rendimiento de la primera pasada.

Sistema abierto: integración profunda para PLC de línea de electrodomésticos y automoción

Los clientes del BCi16 normalmente ejecutan líneas de fabricación altamente integradas con PLC de seguridad Siemens u Omron, sistemas de visión Keyence o Cognex para verificación de orientación y presencia de piezas, monitoreo de torque desde herramientas de sujeción y conectividad MES/SCADA. La arquitectura abierta SZGH aborda todas las capas: Profinet (opcional) para la integración directa del Portal TIA de Siemens con datos cíclicos a una velocidad de actualización de 1 ms; Modbus-TCP para PLC Omron/Mitsubishi y control de transportadores; SDK de Python con API asíncrona para integración MES y registro de datos de torsión; y ROS2 para corrección de colocación guiada por visión. La entrada analógica de 4 canales admite la lectura directa de señales de retroalimentación de la llave dinamométrica o datos de fuerza de ajuste a presión, lo que permite un control de calidad de circuito cerrado sin hardware de E/S adicional. Para los integradores SI que construyen líneas automotrices o de electrodomésticos, el BCi16 se implementa dentro de arquitecturas de comunicación de línea estándar sin hardware de puerta de enlace personalizado.

E/S seguras de 16 canales: arquitectura de seguridad automotriz completa en una sola caja

Las líneas de ensamblaje de automóviles y fabricación de electrodomésticos imponen rigurosos requisitos de E/S de seguridad: bucles de parada de emergencia de doble canal según ISO 13850, monitoreo de interbloqueo de puertas de seguridad para cada panel de acceso, detección de presencia del operador (alfombrillas con detección de presencia, puertas de acceso entrelazadas), señales de apretón de manos habilitadas por robots desde los PLC de línea y señales de coordinación desde sistemas transportadores posteriores y puertas de calidad. La DI de 16 canales con clasificación de seguridad y la DO de 16 canales con clasificación de seguridad de la caja de control BCi16 brindan capacidad suficiente para acomodar todos estos circuitos de seguridad en una única arquitectura de control, sin módulos de relé de seguridad externos que agreguen costos, complejidad de la lista de materiales y modos de falla adicionales. Esto es particularmente valioso en entornos automotrices Tier 1 donde se audita la documentación de validación de seguridad para cada componente con clasificación de seguridad; Menos componentes significa menos documentación y una aprobación de auditoría de seguridad más rápida. Los 16 canales DI/DO de uso general manejan señales de proceso: funcionamiento/parada del transportador, confirmación de sujeción del accesorio, sensores de pieza en su lugar, señales de paso/fallo de la puerta de calidad.

Retorno de la inversión de 6 a 12 meses: precisión de origen nacional a un precio competitivo

En el segmento de robots de ensamblaje de precisión de 16 kg, las plataformas europeas y japonesas tienen una prima significativa: a menudo, el costo del sistema es de entre 80.000 y 120.000 euros para especificaciones de precisión y carga útil comparables. Los servoaccionamientos, reductores de armónicos y componentes estructurales de origen nacional del BCi16 ofrecen un rendimiento de ±0,03 mm a un precio del sistema típicamente entre un 30% y un 45% por debajo de las plataformas europeas de la competencia, lo que hace que la integración colaborativa de 16 kg de alta precisión sea accesible para fabricantes de electrodomésticos y automóviles de volumen medio en el sudeste asiático, el sur de Asia, América Latina y África que anteriormente no podían justificar la inversión. En aplicaciones de ensamblaje de automóviles de tres turnos (1000 a 1500 operaciones por turno), el BCi16 generalmente logra una recuperación de la inversión en 6 a 10 meses, teniendo en cuenta el desplazamiento de mano de obra, la reducción de la tasa de rechazo gracias a una mayor precisión de colocación y la eliminación de los costos de construcción y mantenimiento de vallas de seguridad.

Escenarios de aplicación

Industrias prioritarias recomendadas para BCi16: ensamblaje de piezas de automóviles, fabricación de electrodomésticos y fijación de precisión.

Guía de selección y comparación de series

Serie BC i: grupo de brazo mediano a grande

BCi16 frente a BCi20: guía de decisiones

BCi16 frente a BCi12: guía de decisiones

Árbol de decisión de selección

¿Necesita una precisión de ±0,03 mm? └─ Sí: ├─ ¿Necesita un gran alcance (más de 1250 mm)? → BCi12 └─ ¿Necesita una carga útil máxima (16 kg) en la clase de brazo medio? → BCi16 ✓ (usted está aquí) ¿Necesita alcance máximo (1.650 mm)? → BCi20 (±0,1 mm) ¿Necesita un gran alcance + ±0,1 mm + 10 kg? → BCi10

Perspectiva del cliente: Fannie Chen, directora ejecutiva, SZGH

'Un fabricante de electrodomésticos en Córdoba, Argentina, que produce lavadoras y refrigeradores para el mercado sudamericano, se acercó a nosotros con un desafío específico: estaban ensamblando unidades de compresores (14 kg con accesorio) en marcos de electrodomésticos, y su tasa de rechazo de ensamblaje manual por desalineación era del 4,1% por turno. Necesitaban un robot que pudiera manejar el peso y alcanzar una precisión de colocación de ±0,03 mm para eliminar los rechazos de ajuste, pero el diseño de su celda requería una operación colaborativa porque los operadores estaban cargando subconjuntos de tambores en una estación adyacente. Implementamos tres unidades BCi16 después de ocho semanas de producción, los rechazos de ensamblaje cayeron al 0,6 % y el monitoreo del par de apriete a través del canal de entrada analógico creó un registro de calidad automático vinculado a su MES, algo que su equipo de ingeniería había deseado durante años pero no pudo implementar con el proceso manual anterior de proyección de recuperación de la inversión en su modelo de costos: nueve meses, el BCi16 es la plataforma que recomiendo cuando la pregunta es 'cómo podemos hacerlo preciso y mantener a los humanos cerca'.

Por Fannie Chen, directora ejecutiva de Shenzhen Guanhong Automation Co., Ltd. (SZGH ) | mayo 2026

Sistema de control

El BCi16 ejecuta la plataforma SZGH GRC (Guanhong Robot Controller) con firmware de precisión de carga pesada. El núcleo de movimiento GRC implementa un control de trayectoria continua con monitoreo de torque de unión en tiempo real, esencial tanto para la seguridad colaborativa (detección de colisiones con una carga de 16 kg) como para la calidad del proceso (verificación del torque de fijación mediante retroalimentación analógica). El mayor consumo de energía promedio del BCi16 (600 W, frente a 500 W para BCi10/12) se gestiona a través de la regulación de potencia adaptativa del GRC, que optimiza dinámicamente las corrientes de accionamiento de las juntas para minimizar la acumulación térmica durante ciclos de montaje o fijación de varias horas, preservando una precisión de ±0,03 mm durante todo el turno de producción.

El mando de programación (pantalla táctil de 7 pulgadas, clasificación IP54) incluye modos de programación de ensamblaje dedicados: secuenciador de fijación de patrón de pernos (definir cuadrícula/patrón, establecer objetivo de torque, generar puntos de ruta automáticamente), modo de monitoreo de ajuste a presión (monitorear la fuerza del eje Z versus la posición para confirmar la presión del rodamiento) y recoger y colocar con corrección de visión (requiere el paquete de visión ROS2). La integración de retroalimentación de fuerza-torque (opcional) permite operaciones de contacto compatibles para tareas de inserción que requieren alineación guiada por contacto.

Integración de SDK y desarrolladores

Idiomas admitidos

• C/C++ (biblioteca nativa, latencia Ethernet inferior a un milisegundo)

• Lua (scripting de controlador integrado para secuencias de fijación)

• Python 3.x (API asíncrona: registro de datos de calidad MES, carga del historial de torsión)

Protocolos de comunicación

• Ethernet (TCP/IP): canal de control primario de alta velocidad

• Modbus-RTU/Modbus-TCP: Asignación de PLC estándar para electrodomésticos/automoción: más de 250 registros preasignados

• Profinet (opcional): compatible con Siemens TIA Portal, intercambio cíclico de 1 ms; preferido para líneas Siemens automotrices de nivel 1

• RS485: controladores de herramientas de torsión, paneles HMI heredados, accionamientos para transportadores

Integración ROS

• Paquetes ROS1 (Noetic) y ROS2 (Humble/Iron)

• URDF compatible con MoveIt2 con geometría de colisión

• Probado con Keyence IV3 Vision para detección de presencia de piezas y corrección de orientación antes del montaje.

• Integración de Photoneo MotionCam-3D para flujos de trabajo de recolección de contenedores y colocación de precisión

Integración de terceros (prevalidada)

• PLC: Siemens S7-1200/1500 TIA Portal, Omron NX/NJ, Mitsubishi iQ-R

• Herramientas de sujeción: Stanley Assembly Technologies, herramientas de torsión Desoutter (Modbus/Ethernet)

• Visión: Keyence IV3/CV-X, Cognex In-Sight

• Fuerza/Torque: ATI Mini45, Bota SensONE (ajuste a presión, monitoreo de fuerza de inserción)

• MES/SCADA: Interfaz estándar REST/OPC-UA para carga de datos de calidad

Ejemplo de inicio rápido de Python

import szgh_sdk as robot arm = robot.connect('192.168.1.102') arm.move_to(x=400, y=200, z=100, rx=0, ry=0, rz=0, speed=300) torque = arm.get_ai(channel=0) # Leer comentarios de la herramienta de torque

Documentación API completa y guías de integración de ensamblaje automotriz disponibles en szghtech.com . Para obtener plantillas de programación de archivos GSD y secuencias de fijación de Siemens TIA Portal, comuníquese con export02@szghtech.com.

Certificaciones de seguridad: lenguaje sencillo

CE (Conformidad europea): BCi16 cumple con la Directiva de maquinaria de la UE 2006/42/EC y los estándares armonizados de seguridad de robots colaborativos. Esencial para los proveedores de automoción de nivel 1 que exportan a fabricantes de equipos originales europeos o que operan en instalaciones de fabricación de la UE.

UL (Underwriters Laboratories): Certificación norteamericana de seguridad eléctrica. Requerido para EE.UU./Canadá; Reconocido por los principales fabricantes de equipos originales de automóviles (GM, Ford, Stellantis) en auditorías de calificación de proveedores de América del Norte.

KC (Certificación de Corea): Certificación eléctrica y de seguridad coreana para implementación directa en operaciones de fabricación de automóviles afiliadas a Corea en todo el mundo (cadenas de suministro de Hyundai, Kia, Samsung).

PL=d, CAT 3 (ISO 13849): La clasificación de seguridad funcional del BCi16 es fundamental para lograr una operación colaborativa sin barreras con una carga útil de 16 kg. PL=d significa que la función de seguridad tiene una probabilidad de falla peligrosa entre 10⁻⁷ y 10⁻⁶ por hora. CAT 3 significa que la arquitectura tolera una sola falla sin pérdida de la función de seguridad. Para los clientes automotrices de nivel 1 que requieren documentación de seguridad funcional para las declaraciones de maquinaria CE, la clasificación PL=d, CAT 3 del BCi16 con operación colaborativa de 16 kg simplifica la evaluación general de la seguridad de la máquina en comparación con los robots que requieren controles de ingeniería adicionales (limitación de velocidad/fuerza, tapetes de seguridad) para lograr el estado de colaboración.

Garantía: 12 meses desde la entrega del brazo robótico y del sistema de control. Socios de servicio autorizados en más de 40 países con inventario regional de repuestos.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Es seguro operar un robot de 16 kg de forma colaborativa sin una valla? ¿Dañará al operador?

El BCi16 está diseñado para operación colaborativa según ISO/TS 15066, certificado PL=d, CAT 3. El sistema de detección de colisiones de 10 niveles reduce la potencia y la velocidad del robot cuando se detecta contacto, lo que limita la carga biomecánica del operador dentro de los umbrales de prevención de lesiones ISO/TS 15066. La configuración de seguridad (velocidad, límites de fuerza, sensibilidad a la colisión) se ajusta para la aplicación específica durante la puesta en servicio, y SZGH proporciona orientación de configuración de seguridad específica de la aplicación. Al igual que con cualquier robot colaborativo, se requiere una evaluación de riesgos específica del sitio según ISO 12100 antes de la implementación, y SZGH proporciona plantillas de documentación para este proceso.

P2: ¿Se puede integrar el BCi16 con nuestro PLC de línea automotriz Siemens (TIA Portal)?

Sí. La interfaz Profinet opcional del BCi16 proporciona un perfil de dispositivo GSD compatible con Siemens TIA Portal con intercambio de datos cíclico de 1 ms. Más de 60 señales de E/S Profinet preasignadas cubren estados de unión, posición y velocidad de TCP, estado de E/S, estado del programa y estado de la función de seguridad. SZGH proporciona un complemento TIA Portal (compatible con V15+) y una guía de puesta en servicio para la integración de Siemens. Para configuraciones Siemens basadas en Modbus-TCP, hay disponibles más de 250 registros preasignados. Contacto export02@szghtech.com para el paquete de integración automotriz de Siemens.

P3: ¿Puede la E/S de seguridad de 16 canales manejar todas las señales de seguridad en una celda de ensamblaje de automóviles?

Sí. Los 16 canales DI con clasificación de seguridad y los 16 canales DO con clasificación de seguridad albergan: bucle de parada de emergencia de doble canal, monitoreo de puerta de seguridad/puerta de acceso (múltiples puertas), detección de presencia de tapete de seguridad/cortina de luz, activación/desactivación del robot desde el PLC de seguridad, enclavamientos de seguridad del transportador aguas abajo y activadores de reducción de velocidad basados ​​en zonas, simultáneamente, dentro de una única arquitectura de control. Esto elimina la necesidad de ampliar el relé de seguridad externo en la mayoría de los diseños de celdas de ensamblaje de automóviles y simplifica la documentación de seguridad funcional requerida para las declaraciones CE de maquinaria y las auditorías de seguridad de los clientes.

P4: ¿Cómo se compara el BCi16 con el BCi20 para ensamblaje pesado?

El BCi16 (alcance de 967,5 mm, 16 kg, ±0,03 mm) es la elección correcta cuando la precisión de la colocación es crítica: ensamblaje de componentes del tren motriz, montaje del compresor, operaciones de ajuste a presión de rodamientos dentro de un espacio de trabajo compacto. El BCi20 (alcance de 1.650 mm, 20 kg, ±0,1 mm) está diseñado para operaciones pesadas de gran tamaño: construcción de palés, manipulación de estructuras grandes y alcance a través de transportadores anchos. Si su aplicación requiere una precisión de ±0,03 mm con carga útil pesada, elija BCi16. Si necesita un alcance máximo y la clase de carga útil más alta con ±0,1 mm, elija BCi20.

P5: ¿Cuál es el equilibrio de precisión cuando se utiliza un efector final de 16 kg a máxima velocidad?

El BCi16 mantiene una repetibilidad de ±0,03 mm (precisión de posicionamiento estático medida según ISO 9283) en toda su carga útil nominal y rango de velocidad completo. La precisión de la trayectoria dinámica durante el movimiento a alta velocidad es una métrica diferente: para aplicaciones que requieren precisión de la trayectoria (no solo repetibilidad de la posición) a alta velocidad con un efector final pesado, SZGH recomienda reducir la velocidad TCP a 500–1000 mm/s para los segmentos de trayectoria de mayor precisión. El equipo de ingeniería de aplicaciones de SZGH puede proporcionar datos de caracterización de precisión dinámica para configuraciones específicas de efectores finales previa solicitud.

P6: ¿Qué requisitos de base y montaje tiene el BCi16?

El BCi16 (peso corporal de 38 kg) se monta mediante una brida ISO 9283 con pernos M8 (6 ×, círculo de pernos de 50 mm). Se admite el montaje en cualquier ángulo. Dada la carga útil de 16 kg y las cargas inerciales más pesadas en extensión total, la guía de diseño de base de SZGH recomienda una rigidez de base mínima (frecuencia natural) de ≥20 Hz para aplicaciones de producción estándar y proporciona datos de ingeniería para diseños de base de tubo de acero, plataforma de concreto y montaje en columna. El montaje superior (invertido) tiene soporte total para el montaje desde arriba, una configuración común en las celdas de ensamblaje de tambores de electrodomésticos.

P7: ¿Cómo se manejan los repuestos y el servicio en los entornos de producción automotriz?

SZGH mantiene un inventario regional de piezas para componentes críticos de automoción (módulos de unión, tarjetas de servoaccionamiento, cables de codificador) con entrega de 3 a 5 días hábiles desde centros regionales. Para los clientes de automóviles que requieren programas de mantenimiento documentados, SZGH proporciona un programa de mantenimiento preventivo, lista de materiales de repuestos y datos de MTBF adecuados para la documentación del proceso de mantenimiento IATF 16949. El diagnóstico remoto a través de la API de Ethernet permite a los ingenieros de SZGH realizar aislamiento de fallas y corrección de parámetros sin visitar el sitio para la mayoría de los problemas relacionados con el software, minimizando el tiempo de inactividad no planificado.

P8: ¿Qué retorno de la inversión podemos esperar al implementar BCi16 en una línea de ensamblaje de electrodomésticos?

En el ensamblaje de electrodomésticos (montaje de compresores, ensamblaje de motores, manejo de tambores) que opera en dos o tres turnos, las implementaciones de BCi16 generalmente logran una recuperación de la inversión en 7 a 11 meses. Contribuyentes clave: desplazamiento de mano de obra (un BCi16 generalmente reemplaza a 1 o 2 FTE en tareas de ensamblaje pesado), ahorros de calidad gracias a la reducción de rechazos (precisión de 0,03 mm versus colocación manual), eliminación del riesgo de lesiones en el lugar de trabajo por manipulación manual pesada (lo que reduce la exposición a la compensación de los trabajadores) y evitación de costos de construcción de vallas de seguridad. SZGH proporciona una hoja de trabajo de cálculo del ROI personalizada según los parámetros de montaje de electrodomésticos. Contacto export02@szghtech.com.

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