Aperçu des robots industriels

La tendance dans les applications linéaires et rotatives conventionnelles s'éloigne des robots au profit de systèmes économes en énergie et optimisés en termes de coûts, car les fabricants n'ont souvent pas besoin de toutes les fonctions, grandes tailles et degrés de liberté qu'offrent les robots.

Bien que considérés comme un robot industriel selon les normes DIN, les systèmes de manutention cartésiens offrent des opérations plus simples et plus économes en énergie que la plupart des robots à bras articulés de 4 à 6 axes. La norme DIN EN ISO 8373 stipule qu'« un robot industriel est un manipulateur polyvalent à commande automatique, reprogrammable, […] programmable sur trois axes ou plus, qui peut être fixe ou mobile pour être utilisé dans des applications d'automatisation industrielle ». Cependant, la segmentation de ces systèmes varie en fonction de la fonction, de la flexibilité et de la réponse dynamique du système.

Les systèmes de manutention cartésiens et les robots conventionnels à 4 à 6 axes se chevauchent relativement largement en termes de flexibilité et de réponse dynamique, mais diffèrent en ce qui concerne leur système mécanique. Selon l'application, les systèmes de manutention cartésiens sont contrôlés soit par un simple automate (qu'un utilisateur peut déjà posséder) pour les mouvements point à point, soit par un système de contrôle complexe avec des fonctions robotiques, comme pour le mouvement de trajectoire. Les robots de 4 à 6 axes nécessitent toujours un système de commande de robot complexe.

De plus, les systèmes de manutention cartésiens nécessitent moins d'espace de déplacement et se prêtent plus facilement à une adaptation personnalisée et modulaire aux conditions d'application. L'espace de travail peut être facilement adapté en modifiant les longueurs des axes.

La cinématique est ainsi configurée pour répondre aux exigences de l'application, contrairement aux robots classiques où les périphériques d'application doivent être adaptés au système mécanique et cinématique du robot. Le système mécanique d'un système de manutention cartésien fait donc partie de la solution globale et doit être intégré dans le système complet.

Personnalisation et polyvalence : des avantages évidents

Contrairement aux solutions standards avec robots 4 à 6 axes du catalogue, les systèmes de manutention cartésiens peuvent être personnalisés de manière modulaire en fonction de l'application (voir Figure 3). Ces systèmes ne nécessitent pratiquement aucun des compromis souvent rencontrés avec les robots conventionnels. Avec un robot conventionnel, certaines parties de l'application doivent être adaptées aux exigences et aux capacités du robot. De plus, l’évolution vers la standardisation et l’utilisation de composants produits en série réduit le coût des solutions cartésiennes par rapport aux robots conventionnels.

De plus, différentes technologies d'entraînement peuvent être combinées avec des systèmes de manutention cartésiens. Les entraînements pneumatiques, servopneumatiques et électriques adaptés à l'application sont sélectionnés pour chaque axe afin d'obtenir un mouvement optimal en termes d'efficacité, de réponse dynamique et de fonctionnalité.

Les systèmes de manutention cartésiens en tant que cinématiques en série ont des axes principaux pour le mouvement en ligne droite et des axes auxiliaires pour la rotation. Le système agit à la fois comme guide, support et entraînement et doit être intégré dans le système complet de l'application quelle que soit la structure du système de manutention.