L'automatisation dans le secteur manufacturier est de plus en plus demandée et s'applique à presque toutes les applications, du traitement à l'assemblage, en passant par l'inspection et le conditionnement. Les portiques et les robots industriels 6 axes sont largement utilisés pour automatiser des applications telles que la palettisation, le tri et le pick & place, pour n'en citer que quelques-unes. Lors du choix d'un portique ou d'un robot, il est important de prendre en compte la tâche et la charge utile requises, les pinces qui seront fixées au système, ainsi que la distance et les vitesses requises.

Pour de nombreuses applications, un système de portique guidé par mouvement linéaire peut accomplir les mêmes tâches qu'un robot industriel, tout en étant moins coûteux et en offrant une plus grande flexibilité. En effet, lorsqu'il s'agit de déplacer des produits lourds et de formes complexes sur une longue distance, un système de portique constitue sans conteste la meilleure solution. Expliquons les avantages des systèmes de portique.

Zone de travail plus grande

L'un des principaux avantages des systèmes à portique réside dans leur capacité à soulever des charges plus importantes sur une plus grande distance. Un portique de 3 mètres carrés, par exemple, peut positionner une charge utile de 100 kg n'importe où dans cette enveloppe de 3 mètres sur les deux axes. À l'inverse, un robot industriel a une capacité limitée en termes de moment de charge ; lorsque la charge est étendue loin du robot, la charge utile diminue à mesure qu'elle s'éloigne de l'axe central. Par exemple, la charge utile diminue d'environ 50 % lorsque la portée horizontale est étendue à seulement 0,5 mètre avec un robot 6 axes classique. Un robot de taille conséquente est donc nécessaire pour une petite charge utile se déplaçant sur une plus grande distance. Plus l'enveloppe de travail est grande, plus l'avantage économique du portique augmente.

FUYUMotion propose une gamme de portiques linéaires pour le levage de palettes, mettant en avant les avantages d'un portique sur une zone de travail plus vaste. Chaque portique a une charge utile de 100 kg, l'axe X se déplaçant à une vitesse de 1,5 m/s, l'axe Z à 0,5 m/s et offrant une course de 2 mètres. D'une longueur comprise entre 1 et 3,9 mètres, ces systèmes permettent des opérations de prélèvement et de placement sur une vaste zone, démontrant ainsi l'adéquation des portiques aux zones de travail plus vastes. FUYUMotion propose une gamme de portiques : des charges légères, rapides ou lourdes, il existe une solution pour répondre aux exigences des applications de chaque client.

Charges plus importantes

FUYUMotion, expert en mouvements linéaires, a récemment installé un système de portique linéaire à crémaillère dans son usine afin de fournir une installation de trempage de finition chimique multi-stations. Avec une charge utile totale de 100 kg et une vitesse nominale de 0,5 m/s, cette solution offre une course de 2 000 mm sur l'axe X. L'application est parfaitement adaptée à un système de portique, car elle doit lever et charger des coulisses de 2 mètres dans quatre cuves de trempage distinctes. Deux têtes assurent la stabilité des manœuvres sur ces longueurs de 2 mètres, une forme et des dimensions complexes qui ne se prêtent pas à un robot. Le guidage linéaire robuste, avec sa large gamme de roulements et de guides linéaires en aluminium, est parfaitement adapté à cette application. FUYU fournit tous les éléments mécaniques tels que les pieds, les poutres XZ, les coulisses, les roulements, la crémaillère, les transmissions par courroie et la chaîne porte-câbles, adaptés aux besoins spécifiques du client.

Adaptabilité et flexibilité

Dans certains cas, la zone de travail doit être agrandie après une certaine période de fonctionnement du système. L'un des principaux avantages d'un portique est sa possibilité d'extension pour accroître la flexibilité ou pérenniser les installations existantes. L'augmentation de la production sollicite davantage les systèmes existants et, plutôt que d'investir dans un portique supplémentaire, il est souvent préférable de l'agrandir, si possible. L'évolution du procédé ou de l'application peut également justifier une extension.

Avec un système de portique, augmenter la portée horizontale de 2 à 4 m, par exemple, est un processus relativement simple : il suffit d'étendre un seul axe pour augmenter la course. Tous les autres éléments du portique restent identiques, une seule poutre étant affectée, ce qui rend cette solution simple et économique.

Un client de FUYU Motion avait demandé une course verticale supplémentaire après la construction du système. FUYU a pu fournir un remplacement pour la poutre de l'axe Z uniquement, ce qui a permis d'augmenter la course selon les besoins. Le reste du système est resté inchangé, démontrant la flexibilité de la solution FUYU. Un robot industriel dans la même situation aurait probablement nécessité un remplacement complet.

Bien qu'il soit possible d'acheter des robots dotés d'axes allongés pour une plus grande portée, cela affecte la charge utile du robot. L'allongement d'un axe n'est donc pas toujours la meilleure solution. Dans la plupart des cas, pour étendre la portée d'un robot tout en conservant la même charge utile, le client devrait opter pour un robot de taille supérieure, ce qui engendrerait un coût nettement plus élevé.

Technologie de guidage de positionnement

Pour une efficacité maximale, toute installation système doit offrir de faibles coûts de maintenance continue. Ceci est particulièrement pertinent pour les applications à usage intensif, parcourant de longues distances avec de lourdes charges. Les systèmes capables d'assurer un fonctionnement continu, sans nécessiter d'arrêts réguliers pour des opérations de maintenance de routine telles que la relubrification, sont très appréciés des concepteurs et des ingénieurs de production.

Les systèmes de portiques FUYU s'appuient sur sa technologie de guidage de positionnement de précision. Ce système de guidage linéaire possède un système de balayage unique qui expulse les débris, ce qui lui confère une performance particulièrement performante dans les environnements industriels difficiles où les portiques sont souvent utilisés. Le diamètre extérieur du roulement se déplace à une vitesse supérieure à celle du diamètre intérieur. Cette différence de vitesse entraîne le déplacement des particules proches du centre vers la périphérie et leur expulsion. Grâce à la géométrie de l'interface entre le coulisseau et le roulement, les débris sont expulsés vers le diamètre extérieur du roulement selon un mouvement en spirale, loin de la surface de roulement.

 Entretien

Lorsqu'une maintenance est nécessaire, le client souhaite que le processus soit simple et n'empiète pas trop sur le temps de production. Tous les roulements utilisés dans les chariots portiques sont amovibles et peuvent être démontés sans avoir à retirer le chariot de l'extrémité de l'axe. Cela signifie que l'ensemble du processus est très rapide et peut être réalisé avec un temps d'arrêt minimal. En conditions lubrifiées, il n'est pas nécessaire de changer le guide. Le remplacement des roulements et des pignons est relativement simple et peut être facilement effectué par l'équipe de maintenance interne du client. Les solutions robotisées intégrées nécessitent généralement une réparation par un spécialiste, ce qui entraîne non seulement des coûts supplémentaires, mais aussi des inconvénients supplémentaires.

Intégration

Fabriquer de nouveaux produits sur une ligne d'assemblage existante est un défi fréquent pour les clients, qui s'accompagne souvent du souhait d'intégrer un portique ou un robot automatisé au système. Un robot étant entièrement programmable, son intégration à un système existant peut s'avérer complexe. Un système à portique, en revanche, est plus simple et plus économique à intégrer. De nombreuses machines existantes sont pilotées par de simples automates programmables, et l'intégration des systèmes de contrôle complexes d'un robot 6 axes peut s'avérer complexe et coûteuse. À l'inverse, un système à portique 3 axes s'associe souvent au contrôleur existant et s'intègre parfaitement aux fonctions de la machine.

Enveloppe de travail efficace

Montés au-dessus, voire en dessous, les portiques offrent l'avantage supplémentaire d'un gain de place précieux au sol, permettant ainsi une enveloppe de travail plus efficace qu'un robot industriel traditionnel. Ce point est particulièrement pertinent lorsque l'espace est limité, notamment lorsqu'il faut également prendre en compte l'espace de protection du robot. Les portiques facilitent également l'accès aux postes de travail. Dans un contexte où les fabricants cherchent à réduire les temps d'arrêt pour maximiser la productivité, l'accès rapide aux postes de travail constitue un avantage indéniable.

En résumé, si l'application ne nécessite pas de mouvement complexe qui nécessiterait les 6 degrés de liberté, il y a de fortes chances qu'un portique soit avantageux, en particulier lors de la manipulation de charges lourdes sur des zones de travail plus grandes.