Disponibles dans une gamme de capacités et de prix de performance, les robots deviennent omniprésents dans tous les types d'opérations de production industrielle. Comprendre les capacités de chaque type de robot est la clé pour faire le meilleur choix pour votre entreprise.

Pour un demi-siècle, l'image de la grande voiture de soudage et de camions de soudage de robots articulé à six axes est devenue fixée dans l'imagination populaire. Les robots sont utilisés dans des secteurs aussi divers que les soins de santé, les aliments et les boissons, l'acier et l'entreposage - où il existe des tâches répétitives ou écologiquement ou ergonomiques qui peuvent être accomplies plus rapidement, de manière plus fiable et / ou plus rentable. Aujourd'hui, les robots assemblent même de nouveaux robots.

Les robots sont livrés avec un à sept axes, chaque axe offrant un degré de liberté. Un portique cartésien à deux axes trace généralement sur les axes XY ou YZ. Un robot à trois axes a trois degrés de liberté et remplit ses fonctions à travers les axes XYZ. Ces petits robots sont de forme rigide et ne peuvent pas s'incliner ou se faire pivoter, bien qu'ils puissent avoir des outils fixés qui peuvent pivoter ou tourner ou s'adapter à la forme d'une petite charge utile. Les robots à quatre et cinq axes ont une flexibilité supplémentaire pour tourner et incliner. Un robot articulé à six axes a six degrés de liberté - la flexibilité pour déplacer des objets dans n'importe quelle direction ou les faire pivoter dans toute orientation. Ces robots à six axes sont généralement choisis lorsqu'une application nécessite une manipulation complexe d'un objet grand ou lourd. Les robots à sept axes sont capables d'orientations supplémentaires pour manœuvrer l'outillage dans des espaces serrés. Ils peuvent fonctionner plus près de la pièce de travail que d'autres robots articulés pour des économies d'espace potentielles.

Robots articulés
La popularité des robots articulés à six et sept axes reflète la grande flexibilité que six degrés de liberté permettent. Ils sont faciles à programmer, sont livrés avec leur propre contrôleur, et les séquences de mouvement et l'activation d'E / S peuvent être programmées via un pendentif enseignant convivial. Ils peuvent avoir une portée substantielle, plus de trois mètres avec certains modèles. Cette gamme de tailles rend les robots articulés adaptés à un grand nombre d'industries et d'applications impliquant la fabrication ou le déplacement des matériaux ou des produits finis.

Par conception, le robot articulé occupe l'espace et l'empreinte qui ne peuvent pas être utilisés à d'autres fins. Il a également des singularités, c'est-à-dire des emplacements et des orientations dans l'espace environnant auquel il ne peut pas accéder. Ces limitations spatiales nécessitent des précautions de sécurité plus complexes car le robot sera souvent utilisé dans les zones où les travailleurs sont présents.

Robots cartésiens
Un robot cartésien ou linéaire est généralement un robot à moindre coût composé d'un assemblage d'actionneurs linéaires et / ou d'actionneur rotatif à la fin du bras pour les applications 3D. Ces robots sont très adaptables et à l'est pour installer et maintenir. Les traits et les tailles de chaque axe peuvent être personnalisés à l'application. Sa portée et sa charge utile sont indépendantes les unes des autres, et non entrelacées. L'axe linéaire est disponible dans un certain nombre de conceptions qui l'adaptent davantage à la fonction qu'elle remplit.

La principale limitation du robot cartésien est l'inflexibilité comparative. Il peut facilement accueillir un mouvement linéaire dans trois axes et une rotation autour d'un quatrième axe. Cependant, il faut ajouter un contrôleur de mouvement pour effectuer une rotation autour de plusieurs axes. Les robots cartésiens sont rarement utilisés dans les situations de lavage car elles ne fournissent pas une protection suffisante contre la pénétration d'eau. De plus, la précision et la minutie à l'installation sont nécessaires - chacun de l'axe doit être soigneusement aligné et la planéité de surface doit être adéquate, en particulier dans les plus grands systèmes.

Scara Robots
Les robots Scara sont conçus pour les applications de service légère. Ce sont une version rationalisée des robots articulés, et leur simplicité et leur petite taille les rendent faciles à intégrer aux lignes de montage. Les robots Scara peuvent atteindre des temps de cycle assez impressionnants, avec une grande précision. Ils sont très aptes à des fonctions telles que l'insertion de composants dans des espaces avec des tolérances étroites tout en maintenant leur rigidité dans de tels mouvements, ce qui en fait un choix rentable pour de nombreuses applications de pick-and-place ainsi que la manipulation de petites pièces.

Delta Robots
Le Robot Delta est réputé pour sa vitesse, avec des taux de sélection jusqu'à 300 / min. Son type de montage le place au-dessus de la zone de travail, limitant la perte d'empreinte. Il est souvent associé à un système de vision pour choisir des pièces placées au hasard dans des applications de tri et d'emballage complexes. Comme les robots articulés et Scara, il sera généralement fourni avec un pendentif enseignant pour une programmation facile. Les robots Delta sont souvent utilisés dans les applications de production alimentaire mais, comme les robots cartésiens, ils peuvent nécessiter un blindage ou une séparation supplémentaire de l'environnement ambiant.

Robots collaboratifs
Les robots collaboratifs, ou cobots, sont un développement relativement récent avec un avenir prometteur dans la réaction de l'interaction humaine-machine sûre possible. En permettant une collaboration directe entre un travailleur et un robot, ils ajoutent une dimension à notre compréhension de la façon dont l'automatisation peut être intégrée dans l'industrie. Un cobot peut être un robot articulé, cartésien, Scara ou Delta. Bien qu'à ce jour, la plupart seraient classés comme articulés. Ils sont livrés avec une capacité de charge utile de 4 à 35 kg, augmentant de taille et de portée (également prix) en conséquence. Il existe des modèles avec jusqu'à sept axes; Ces derniers peuvent effectuer des tâches qui sont particulièrement stimulantes ergonomiques. Les cobots sont même utilisés comme robots de ligne de production indépendants.

Faire votre choix
Lorsque vous approchez d'un investissement dans la robotique, il faut tenir compte de tous les aspects d'une application avant de faire une sélection finale. Voici quelques-uns des facteurs les plus importants à considérer:

Atteindre et charge utile.

Ils devraient être les premiers critères pris en compte dans votre processus de sélection des robots, car ces facteurs peuvent immédiatement raccourcir la liste des options appropriées. Par exemple, une grande charge lourde exclurait toute considération des technologies de manipulation légère. D'un autre côté, si la portée est longue mais que le poids de la charge utile est faible, un robot cartésien à moindre coût pourrait suffire.

Flexibilité.

Dans une application qui nécessite cinq ou six degrés de liberté, un robot articulé peut être la seule solution viable. Si c'est le cas, une option pour l'entreprise sensible aux prix nécessitant un ou deux robots peut être réutilisée (utilisée). Cependant, pour des applications plus simples, comme le positionnement et le chargement des petites pièces, l'insertion électronique des pièces et le chargement des boîtes et des machines-outil - toute application où deux ou trois axes sont suffisants - pourquoi payer plus d'axes que l'application ne demande?

Vitesse.

L'application nécessite-t-elle un taux de choix élevé, comme celui d'un robot delta, ou un taux de choix moins important de portique cartésienne ou de robot Scara suffirait-il?

Espace et empreinte.

De plus en plus, les empreintes de lignes de machine et de production sont des préoccupations de planification clés. L'espace de plancher est cher et les entreprises veulent optimiser leur disposition de l'étage de l'atelier. Les robots cartésiens et delta offrent un avantage clair sur les autres technologies, car seul l'espace vertical est perdu, ce qui est généralement moins critique.

Ingénierie et développement de projets.

La conception, l'assemblage, l'installation et la mise en service du temps et des dépenses doivent être pris en compte en coûts comparatifs, en incorporant en particulier un robot dans une machine ou un système plus grand. Les retards dans la réception et l'assemblage du robot pourraient maintenir l'ensemble du projet.

Maintenabilité, réparation et disponibilité.

Les temps d'arrêt imprévus sont le cauchemar de chaque directeur de production. Les robots doivent être relativement faciles à entretenir et à réparer.

Standardisation.

Au sein d'une entreprise ou d'une industrie pourrait être une considération valable pour des raisons commerciales, même si le robot sélectionné n'est pas le plus idéalement adapté ou même le moins cher mais capable de faire le travail. Parfois, le chemin bien voyagé s'avérera être celui de la moindre résistance (et du risque).

La prolifération de Robot Technologies a permis aux entreprises de toutes tailles d'accéder aux avantages de l'automatisation. Le meilleur robot pour vous est généralement celui qui correspond le mieux à votre application - pas juste pour obtenir les gains de productivité de l'investissement et satisfaire les exigences techniques de l'application, mais aussi du point de vue de problèmes connexes tels que la sécurité des plantes, l'utilisation de l'espace et, bien sûr, le coût de la suite et le support après-vente.