Les robots SCARA et les robots à bras articulés sont peut-être les formes de robots les plus reconnaissables sur le marché aujourd'hui, mais pour réaliser les gros travaux dans un minimum d'espace, tournez-vous vers les robots portiques.

Les robots portiques, également appelés robots cartésiens, sont omniprésents dans le domaine de l'automatisation, mais ils peinent encore à être considérés comme de véritables robots. Cependant, leur conception simple, leur faible coût, leur adaptabilité et la multitude de solutions logicielles disponibles pour leurs moteurs et leurs systèmes de contrôle contribuent à faire évoluer cette perception.

Avantages du robot portique cartésien :

1. Mouvement multi-axes de presque n'importe quelle longueur
2. Évolutif
3. Le réducteur et le moteur peuvent être dimensionnés en fonction de l'amplitude de mouvement et des vitesses.
4. Convient aux charges légères à lourdes / suspendues
5. Flexible et efficace grâce à l'évolutivité des axes linéaires
6. Peu coûteux

Inconvénients du robot à portique cartésien :

1. Impossible de moduler la portée à travers ou autour des obstacles
2. Les rails et les courroies de guidage linéaire ne sont pas facilement étanches à l'environnement.
3. Ne tient pas en place : un support, un cadre ou un autre système de fixation est nécessaire.

Avantages du système de portique :

Les robots portiques peuvent exploiter un volume de travail cubique occupant 96 % de leur espace. Un robot cartésien possède trois axes. À l'instar des grues portiques, leurs homologues plus imposantes et reconnaissables, ils sont généralement suspendus à une poutre articulée autour d'un axe X ou X/Y, elle-même fixée sur une structure rigide. Les coordonnées sur les trois axes sont généralement définies par X, Y et Z. Chaque axe est perpendiculaire, permettant ainsi trois degrés de liberté. Les portiques se caractérisent également par la présence d'un support à chaque extrémité ou par l'ajout d'un second élément. Contrairement aux robots à bras articulé, les portiques peuvent être facilement agrandis sur les trois axes. Ils sont particulièrement adaptés aux applications où les exigences d'orientation sont minimales ou lorsque les pièces peuvent être préparées avant d'être saisies par le robot.

Les robots cartésiens et les robots portiques possèdent un espace de travail rectangulaire ou cubique, contrairement aux robots articulés qui, à l'instar des articulations d'un bras humain, ont des limites à chaque mouvement et une amplitude de mouvement spécifique. Leurs spécifications sont exprimées en degrés de déplacement, avec de grands arcs de cercle et des graphiques représentant les degrés de déplacement positifs et négatifs en rotation autour du centre de leur base et de l'axe de rotation. Il est intéressant de noter que c'est souvent l'espace de travail lui-même qui doit être adapté à ces espaces de travail atypiques, et non l'inverse.

Grâce à leur structure rigide et légère, les robots cartésiens/portiques offrent une grande précision et une excellente répétabilité. Leur conception simple les rend intuitifs à programmer et faciles à visualiser lors de l'évaluation de nouvelles solutions d'automatisation. De plus, la plupart des robots portiques sont configurables. Un large choix de moteurs, de réducteurs, de composants et de matériaux leur permet de relever les défis des environnements humides, dangereux et poussiéreux.

La conception relativement simple et le fonctionnement intuitif du robot à coordonnées cartésiennes le rendent particulièrement attractif en production. Le remplacement aisé des axes individuels réduit les temps d'arrêt et minimise les coûts de maintenance. De plus, le système est entièrement démontable et peut être utilisé dans diverses applications mono-axe. Enfin, et surtout, ces systèmes sont peu coûteux comparés à des robots plus complexes.

Applications des systèmes de portique :

Les robots portiques possèdent tous leurs axes situés au-dessus de la zone de travail, ce qui les rend idéaux pour les opérations en hauteur. Ils peuvent être utilisés pour maintenir et positionner divers effecteurs, notamment ceux utilisés dans :

• Assemblée
• Distribution et remplissage
• Fixation et vissage
• Couteaux volants
• Positionnement et balayage de la caméra
• Découpe – Laser et jet d'eau
• Automatisation générale
• Indexation et tri
• Inspection
• Chargement et déchargement
• Manutention des matériaux
• Emballage, palettisation et unitisation
• Systèmes de prélèvement et de placement
• Impression et traçage
• Monte-charges, monte-plats et ascenseurs
• Pulvérisation
• Automatisation théâtrale
• Production vidéo
• Soudage

On considère souvent le portique comme le véritable pilier de l'industrie moderne. Des millions de robots portiques ont été intégrés et vendus sous forme de machines clés en main, notamment pour l'assemblage de composants électroniques et les systèmes robotisés de prélèvement et de placement. Aujourd'hui encore, les portiques linéaires XYZ restent incontournables dans l'industrie de la mesure de coordonnées des machines-outils, grâce à leur précision et leur rigidité. Ce type de robot est particulièrement adapté aux applications où les exigences d'orientation sont minimales ou lorsque les pièces peuvent être préparées avant leur prise en charge par le robot.

Souvent négligé, le robot portique cartésien fait partie intégrante de l'industrie de l'automatisation moderne et devrait toujours être envisagé pour les nouveaux projets d'automatisation en raison de sa flexibilité, de son efficacité et de sa facilité de mise en œuvre.