Les robots cartésiens constituent une technologie robotique très répandue et simple, utilisée depuis des décennies par les industriels. Dans tous les secteurs et pour toutes les applications, les entreprises profitent des avantages de cette technologie évolutive. Mais que sont exactement ces robots ? Pour quelles tâches peuvent-ils être utilisés ? Comment savoir s’ils sont adaptés à vos besoins ? Cet article abordera ces questions et bien d’autres afin de vous aider à déterminer si ce robot répond à vos attentes.

Qu'est-ce qu'un robot cartésien ?

Un robot cartésien se distingue physiquement des autres types de robots industriels. Il ne possède ni longs bras articulés ni mouvements de balayage. Au contraire, il ressemble souvent à un portique ou à une petite grue. On associe généralement les imprimantes 3D à la technologie des robots cartésiens. Ces derniers sont souvent installés sur des tables ou des systèmes de convoyage. Ils possèdent généralement trois axes de mouvement : vertical, horizontal et latéral. Ils sont souvent équipés d'un effecteur terminal qui exécute la tâche assignée. Voici quelques exemples d'effecteurs terminaux cartésiens courants :

1. Tête d'impression
2. Torche à plasma
3. Appareil photo
4. Pince mécanique
5. Laser

Quels secteurs utilisent des robots cartésiens ?

Du fait de leurs nombreuses applications, les robots cartésiens sont présents dans de nombreux secteurs industriels. Les fabricants des secteurs suivants ont couramment recours à cette technologie :

1. Aérospatiale
2. Emballage
3. Métaux
4. Fabricants de circuits imprimés
5. Produits pharmaceutiques
6. Nourriture et boissons

Ce ne sont là que quelques exemples parmi tant d'autres. La technologie cartésienne existe depuis longtemps. De ce fait, ces robots bénéficient de nombreuses applications éprouvées. Ils sont également simples à comprendre et à reprogrammer pour les opérateurs, ce qui les rend accessibles aux novices en automatisation. Ces fabricants proposent souvent des applications pour lesquelles les robots cartésiens excellent.

Applications courantes des robots cartésiens

Les robots cartésiens sont d'excellents choix pour certaines applications et de moins bons choix pour d'autres. Pourquoi ? Un facteur majeur est leur liberté de mouvement limitée. Les robots à six axes peuvent se plier et se tordre comme un bretzel. Les robots cartésiens sont beaucoup plus rigides dans leurs mouvements. Cela peut sembler être une faiblesse de leur conception. Ne vous y trompez pas, cette caractéristique présente des avantages qui les rendent supérieurs à tous les autres types de robots pour certaines applications. Voici quelques exemples :

1. Applications CNC
2. Impression 3D
3. Découpe plasma/laser
4. Fraisage du bois
5. Assemblage du circuit imprimé
6. Inspection
7. Choisir et placer

Plusieurs raisons expliquent l'excellence des robots cartésiens dans ces applications. Premièrement, ces applications s'effectuent généralement sur un seul plan ou une seule dimension. Par exemple, un robot cartésien laser est chargé de découper une forme dans une plaque de métal. Cette plaque est placée à plat sur la surface de découpe. Le robot effectue les mouvements programmés pour découper la forme. Ce mouvement ne nécessite aucune torsion ni rotation latérale. Il s'agit uniquement de mouvements verticaux, d'avant en arrière et de gauche à droite. Certains robots cartésiens sont équipés d'un axe de rotation supplémentaire au niveau de l'effecteur. Si une grande flexibilité et une large amplitude de mouvement sont requises, un autre type de robot sera plus approprié. L'automatisation de ces tâches a incontestablement généré d'importants retours sur investissement pour les fabricants.

Un autre avantage des robots cartésiens réside dans leur haute précision. Ils peuvent atteindre les plus hauts niveaux de précision parmi tous les types de robots. En effet, leur rigidité accrue et leur mobilité réduite, évoquées précédemment, leur confèrent une précision extrême. Des actionneurs de haute qualité permettent d'atteindre une répétabilité de l'ordre du micron, voire du submicron. Ainsi, pour les applications de très haute précision, les robots cartésiens sont parfois la seule option réaliste.

Enfin, les robots cartésiens constituent la plateforme robotique la plus évolutive du marché. Cette évolutivité se manifeste tant au niveau de leur taille physique potentielle que de leur résistance maximale. Les robots cartésiens peuvent être aussi petits que des mini-imprimantes 3D et aussi grands que souhaité. Les actionneurs à crémaillère permettent aux fabricants de concevoir des systèmes de dimensions considérables. Leur mécanique est également la plus robuste parmi les plateformes robotiques modernes. Les actionneurs utilisés pour construire les robots cartésiens sont souvent entraînés par courroie, vis à billes ou vis à rouleaux. Ces mécanismes, associés à des réducteurs et des moteurs de grande taille qui ne sont pas contraints de s'intégrer dans un boîtier de robot fin, permettent aux robots cartésiens de gérer aisément les tâches les plus exigeantes et les plus lourdes.

Quand faut-il automatiser à l'aide d'un robot cartésien ?

Vous connaissez désormais un peu mieux les robots cartésiens et leurs applications. Mais quand sont-ils adaptés à votre projet ? Cet article ne peut répondre précisément à cette question. Toutefois, quelques questions et points à considérer vous aideront à déterminer si les robots cartésiens constituent le bon choix pour vous.

1. Cherchez-vous à réduire les coûts ou à augmenter le débit ?
2. Cette application est-elle difficile à mettre en œuvre pour d'autres robots industriels ?
3. La précision est-elle une préoccupation primordiale ?

La réduction des coûts et l'augmentation de la productivité sont les principales motivations pour automatiser un processus. Tous les robots peuvent y contribuer, et les robots cartésiens ne font pas exception. Automatiser un processus avec un robot cartésien permet de réaffecter les ressources humaines à des tâches plus difficiles à automatiser. Il en résulte une réduction des coûts et une production plus efficace. Les robots sont plus constants et reproductibles, ce qui réduit les problèmes de contrôle qualité. Ils sont également plus rapides et leur intégration permet ainsi d'accroître les volumes de production.

Certaines caractéristiques de certaines applications les rendent plus difficiles à mettre en œuvre pour d'autres types de robots (six axes, delta, SCARA, etc.). La charge utile est un facteur majeur. La plupart de ces robots présentent des limitations à ce niveau. Même les robots six axes les plus massifs sont limités à une charge utile de 1 000 à 2 000 kg. Au-delà de cette limite, les options deviennent très restreintes et de plus en plus coûteuses. Les robots cartésiens, quant à eux, peuvent être facilement dimensionnés grâce à des mécanismes plus robustes. De plus, leur potentiel de dimensionnement est quasi illimité. Ces robots peuvent atteindre des dimensions considérables, inaccessibles à d'autres types de robots.

Pour les applications de très haute précision, les robots cartésiens sont inégalés. Une mécanique de pointe garantit une répétabilité optimale. Dans certains secteurs de la fabrication, ce niveau de précision est indispensable à la production d'un produit de qualité.

Coût d'un robot cartésien

Étant donné la grande modularité de ces robots, il est logique que leur coût le soit également. De ce fait, il est difficile d'établir une fourchette de prix pour un projet de robot cartésien. Cependant, toutes choses égales par ailleurs, l'utilisation d'un robot cartésien pour un projet sera moins onéreuse que l'utilisation d'un autre robot industriel comparable pour le même projet. Cela s'explique principalement par la simplicité de leur conception et de leur mécanisme. Les principaux facteurs pouvant engendrer des coûts supplémentaires sont les suivants :

1. Taille du projet
2. Complexité de l'application
3. Niveau de précision requis

Si vous êtes prêt à commencer, il vous suffit de fournir des informations sur votre entreprise et votre application. Vous pourrez ensuite recevoir rapidement des devis et des offres de nos ingénieurs spécialisés en ligne.