Les robots cartésiens sont une technologie robotique très courante et simple, utilisée par les fabricants depuis des décennies. Dans tous les secteurs et applications, les entreprises récoltent les fruits de cette technologie évolutive. Mais que sont exactement ces robots ? Pour quelles tâches peuvent-ils être utilisés ? Comment savoir s'ils vous conviennent ? Cet article aborde ces sujets et bien d'autres pour vous aider à déterminer si ce robot est fait pour vous.

Qu'est-ce qu'un robot cartésien ?

Un robot cartésien est physiquement très différent des autres types de robots industriels. On n'y trouve pas de longs bras oscillants ni de mouvements de balayage. Les robots cartésiens ressemblent souvent à un portique ou à une petite grue. Les imprimantes 3D sont souvent associées à la technologie des robots cartésiens. Elles sont souvent construites sur des tables ou des systèmes de convoyeurs. Elles possèdent généralement trois axes de mouvement : haut/bas, avant/arrière et gauche/droite. Elles sont souvent équipées 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

Quelles industries utilisent des robots cartésiens ?

Grâce à leurs nombreuses applications, les robots cartésiens sont présents dans de nombreux secteurs. Les fabricants des secteurs suivants utilisent couramment cette technologie :

1. Aérospatiale
2. Emballage
3. Métaux
4. Fabricants de PCB
5. Pharmaceutique
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 offrent de nombreuses applications éprouvées. Ils sont également simples à comprendre et à reprogrammer pour les opérateurs, ce qui les rend conviviaux pour les novices en automatisation. Ces fabricants proposent souvent des applications dans lesquelles les robots cartésiens excellent.

Applications courantes des robots cartésiens

Les robots cartésiens sont d'excellents choix pour certaines applications et de mauvais choix pour d'autres. Pourquoi ? Leur liberté de mouvement limitée est un facteur majeur. 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 une faiblesse de leur conception. Ne vous y trompez pas, cette caractéristique présente des avantages qui les placent au-dessus de tous les autres types de robots pour certaines applications. Voici quelques exemples :

1. Applications CNC
2. Impression 3D
3. Découpe plasma/laser
4. Défonçage du bois
5. Assemblage de circuits imprimés
6. Inspection
7. Choisir et placer

Plusieurs raisons expliquent l'excellence des robots cartésiens dans ces applications. Premièrement, ces applications sont généralement réalisées sur un seul plan ou une seule dimension. Par exemple, un robot cartésien laser est chargé de découper une forme dans une feuille de métal. Cette pièce est posée à plat sur la surface de découpe. Le robot exécute les mouvements commandés pour découper la forme. Ce mouvement ne nécessite pas de rotation du robot selon des angles particuliers ni de rotation latérale. Il s'agit de mouvements de haut en bas, d'avant en arrière et de gauche à droite. Certains robots cartésiens disposent d'un axe rotatif supplémentaire au niveau de l'effecteur terminal. Si une grande flexibilité et une grande amplitude de mouvement sont requises, un autre type de robot peut être plus adapté. L'automatisation de ces tâches a indéniablement apporté aux fabricants d'importants retours sur investissement.

Un robot cartésien est également un excellent choix si l'application requiert une haute précision. Les robots cartésiens atteignent les niveaux de précision les plus élevés de tous les types de robots. Pourquoi ? En résumé, la rigidité et la liberté de mouvement réduites évoquées précédemment confèrent à ces robots une précision extrême. Des actionneurs de haute qualité permettent d'atteindre des niveaux de répétabilité de l'ordre du micron. Par conséquent, pour les applications de haute précision, les robots cartésiens constituent parfois le seul choix réaliste.

Enfin, les robots cartésiens constituent la plateforme robotique la plus évolutive disponible. Cette évolutivité se reflète à la fois dans leur taille physique potentielle et dans leur robustesse ultime. Les robots cartésiens sont aussi petits qu'une mini-imprimante 3D et aussi grands que vous le souhaitez. Les actionneurs à pignon et crémaillère permettent aux fabricants de réaliser ces systèmes de dimensions exceptionnelles. Leur mécanique est également la plus robuste que l'on puisse trouver sur les plateformes robotiques modernes. Les actionneurs utilisés pour construire les robots cartésiens sont souvent entraînés par courroie, vis à billes ou vis à rouleaux. Cette mécanique, associée à des réducteurs et moteurs de grande taille qui ne doivent pas nécessairement tenir dans un boîtier robotique fin, permet aux robots cartésiens de réaliser facilement les tâches les plus importantes et les plus lourdes.

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

Vous en savez maintenant un peu plus sur les robots cartésiens et leurs applications. Alors, quand sont-ils adaptés à votre projet ? Cet article ne peut pas répondre précisément à cette question. Cependant, quelques questions et réflexions peuvent vous aider à déterminer si les robots cartésiens sont le bon choix pour vous.

1. Recherchez-vous des réductions de coûts ou des augmentations de débit ?
2. Cette application est-elle difficile pour d’autres robots industriels ?
3. La précision est-elle une préoccupation majeure ?

La réduction des coûts et l'augmentation du rendement sont les motivations les plus courantes en matière d'automatisation. Tous les robots peuvent y contribuer, et les robots cartésiens ne font pas exception. Automatiser un processus avec un robot cartésien permet de réaffecter le capital humain à des tâches plus difficiles à automatiser. Cela entraîne des réductions de coûts et une production plus efficace. Les robots sont plus cohérents et reproductibles, et réduisent les problèmes de contrôle qualité. Ils sont également plus rapides, ce qui permet une production en plus grand volume.

Certaines applications présentent des caractéristiques qui les rendent plus difficiles à utiliser pour d'autres types de robots (six axes, delta, SCARA, etc.). Leur charge utile est une caractéristique majeure. La plupart de ces robots présentent des limites à cet égard. Même les robots six axes les plus massifs ont une charge maximale de 1 000 à 2 000 kg. Une fois que votre application atteint cette plage, vos options deviennent très limitées et de plus en plus coûteuses. Les cartésiens peuvent être facilement mis à l'échelle grâce à une mécanique plus robuste. De plus, leur potentiel de taille est quasi illimité. Ces robots peuvent atteindre des dimensions gigantesques que d'autres types de robots ne peuvent tout simplement pas atteindre.

Pour les applications de haute précision, les robots cartésiens sont incomparables. Une mécanique de haute qualité garantit une répétabilité optimale. Pour certaines applications manufacturières, ce niveau de précision est indispensable pour créer un produit de qualité.

Coût d'un robot cartésien

Ces robots étant hautement évolutifs, leur coût est logiquement lié. 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 coûteuse que celle d'un autre robot industriel comparable pour le même projet. Cela s'explique principalement par la simplicité de leur conception et de leur mécanique. Parmi les principaux facteurs pouvant augmenter les coûts, on peut citer :

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

Si vous êtes prêt à vous lancer, il vous suffit de fournir des informations sur votre entreprise et votre candidature. Vous pourrez ensuite recevoir rapidement des devis et des offres de notre ingénieur professionnel en ligne.