Aperçu des robots industriels

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

Bien que considérés comme des robots industriels 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 et reprogrammable, programmable sur trois axes ou plus, qui peut être fixe ou mobile pour une utilisation dans des applications d'automatisation industrielle. » Cependant, la segmentation de ces systèmes varie en fonction de leur fonction, de leur flexibilité et de leur réponse dynamique.

Les systèmes de manutention cartésiens et les robots conventionnels de 4 à 6 axes se recoupent relativement bien en termes de flexibilité et de réponse dynamique, mais diffèrent quant à leur système mécanique. Selon l'application, les systèmes de manutention cartésiens sont contrôlés soit par un simple automate programmable (que l'utilisateur possède peut-être déjà) pour les mouvements point à point, soit par un système de contrôle complexe doté de fonctions robotiques, comme pour les déplacements sur trajectoire. Les robots de 4 à 6 axes nécessitent toujours un système de contrôle complexe.

De plus, les systèmes de manutention cartésiens nécessitent moins d'espace de mouvement 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 la longueur des axes.

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

Personnalisation et polyvalence : des avantages évidents

Contrairement aux solutions standard avec robots 4 à 6 axes du catalogue, les systèmes de manutention cartésiens peuvent être personnalisés de manière modulaire pour s'adapter à 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 à ses exigences et à ses capacités. De plus, la tendance à la standardisation et l'utilisation de composants fabriqués en série réduisent le coût des solutions cartésiennes par rapport aux robots conventionnels.

De plus, différentes technologies d'entraînement peuvent être combinées aux systèmes de manutention cartésiens. Pour chaque axe, des entraînements pneumatiques, servopneumatiques et électriques adaptés à l'application sont sélectionnés 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 sérielles, possèdent des axes principaux pour le mouvement rectiligne et des axes auxiliaires pour la rotation. Le système agit à la fois comme guide, support et entraînement et doit être intégré au système complet de l'application, quelle que soit la structure du système de manutention.