Application/Industrie :

Emballage, production, palettisation, pick and place, automatisation.

Le défi :

Les enveloppes de travail irrégulières des bras articulés articulés traditionnels peuvent nécessiter une refonte des espaces de travail existants. Les robots SCARA et à bras articulés sont peut-être la forme de robot la plus reconnaissable sur le marché aujourd'hui, mais se tournent vers les robots à portique pour effectuer les gros travaux dans le moins d'espace possible. Les robots à portique, également appelés robots cartésiens, sont presque omniprésents dans l'automatisation, mais pour des raisons dépassant le cadre de cet article, ils ne sont pas prompts à être considérés comme des robots sérieux. En raison de leur conception simple, de leur faible coût, de leur évolutivité et de la myriade de solutions logicielles de moteur et de contrôle, la situation est en train de changer.

Avantages du robot à portique :

3+ axes de mouvement de presque n'importe quelle longueur
Évolutif
La boîte de vitesses et le moteur peuvent être dimensionnés en fonction de l'amplitude de mouvement et des vitesses
Convient aux charges légères à lourdes/suspendues
Flexible et efficace grâce à l'évolutivité des axes linéaires
Peu coûteux

Inconvénients du robot à portique :

Impossible de varier la portée dans ou autour des obstacles
Les rails des courroies de glissières linéaires ne sont pas facilement étanches à l'environnement
Non autonome : support, cadre ou autre montage requis

Avantages du système de portique :

Les robots à portique peuvent utiliser une enveloppe de travail cubique entière représentant 96 % de leur espace et de leur taille. Un robot cartésien possède trois axes. Comme leur homonyme et leurs cousins ​​géants plus reconnaissables, le portique, ils sont généralement suspendus à une poutre d'axe X ou X/Y sur une structure rigide. Les coordonnées sur trois axes sont généralement définies comme X, Y et Z. Chaque axe est disposé à angle droit pour permettre trois degrés de mouvement. Les portiques sont en outre caractérisés par un support aux deux extrémités ou par l'ajout d'un deuxième élément. Contrairement aux robots à bras, les portiques peuvent facilement prendre des proportions plus grandes dans les trois axes. Les robots à portique sont particulièrement adaptés aux applications où les exigences d'orientation supplémentaires sont minimes ou où les pièces peuvent être mises en scène avant que le robot ne les récupère.

Les robots cartésiens et portiques ont une enveloppe de travail rectangulaire ou cubique, contrairement aux robots articulés qui, comme les articulations d'un bras humain, ont des limites à chaque mouvement et une portée de mouvement en arc spécifique. Leurs spécifications sont présentées sous forme de degrés de mouvement avec de grands arcs de balayage avec des tracés de degrés de mouvement positifs et négatifs tournant autour du centre de sa base et du relèvement de chaque axe. Il est curieux de constater que l’espace de travail lui-même doit souvent être adapté à ces enveloppes de travail inhabituelles, contrairement au robot qui s’adapte à l’espace de travail.

En raison de leur structure légère et rigide, les robots cartésiens/portiques sont très précis et reproductibles. En raison de leur structure simple, les robots portiques sont intuitifs à programmer et faciles à visualiser lors de l’évaluation d’une nouvelle automatisation. La plupart des robots Gantry sont configurables. Depuis une multitude de choix de moteurs et de boîtes de vitesses jusqu'aux composants et matériaux, ces robots sont prêts à relever les défis des environnements humides, dangereux et sales.

La conception relativement simple et le fonctionnement simple du robot à coordonnées cartésiennes le rendent hautement souhaitable dans le secteur de la fabrication. Comme les différents axes peuvent être facilement remplacés, les temps d'arrêt sont réduits et les coûts de maintenance sont réduits au minimum. De plus, l'ensemble du système peut être démonté en ses composants pour être utilisé dans plusieurs applications mono-axe. Plus important encore, les systèmes de robots à coordonnées cartésiennes sont peu coûteux par rapport à d’autres robots plus complexes.
Applications de portique :

Les robots à portique ont tous leurs axes situés au-dessus de l'enveloppe de travail, ce qui les rend idéaux pour les processus de travail en hauteur. Les robots à portique peuvent être utilisés pour maintenir et positionner une variété d'effecteurs finaux tels que ceux utilisés dans : l'assemblage de cartes de circuits imprimés, la distribution, la pulvérisation, la manipulation de matériaux, la palettisation, le prélèvement et le placement, le jet d'eau, le soudage de plaques, le soudage par friction, l'assemblage, l'emballage. , unitisation, tri, numérisation, chargement/déchargement des plateaux, positionnement de la caméra. inspection, découpe du verre, traçage d'impression, découpe laser, couteaux volants, fixation et vissage.

Il a été avancé que le portique est le véritable cheval de bataille de l’industrie moderne. Pensez-y… des millions de robots à portique ont été emballés et vendus dans des machines clé en main telles que celles utilisées uniquement pour l'assemblage de composants électroniques et de systèmes robotisés de prélèvement et de placement. Aujourd'hui encore, les portiques linéaires XYZ constituent le pilier de l'industrie de la mesure de coordonnées sur machines-outils en raison de leur précision et de leur rigidité. Ce type de robot est particulièrement adapté aux applications où les exigences d'orientation supplémentaires sont minimes ou où les pièces peuvent être mises en scène avant que le robot ne les récupère.

Souvent négligé, le robot portique est le pilier de l’industrie moderne de l’automatisation et doit toujours être envisagé pour une nouvelle automatisation en raison de sa flexibilité, de son efficacité et de sa facilité de mise en œuvre.