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 coûts, car les fabricants n'ont souvent pas besoin de toutes les fonctions, des grandes dimensions et des 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 à 4 ou 6 axes. La norme DIN EN ISO 8373 définit un robot industriel comme « un manipulateur multifonctionnel, reprogrammable et à commande automatique, programmable sur trois axes ou plus, pouvant être fixe ou mobile, destiné à des applications d'automatisation industrielle ». Cependant, la classification de ces systèmes varie en fonction de leur fonction, de leur flexibilité et de leur réactivité.

Les systèmes de manutention cartésiens et les robots conventionnels à 4 ou 6 axes présentent un chevauchement important en termes de flexibilité et de réponse dynamique, mais diffèrent quant à leur système mécanique. Selon l'application, les systèmes de manutention cartésiens sont pilotés soit par un automate programmable simple (que l'utilisateur possède peut-être déjà) pour les déplacements point à point, soit par un système de commande complexe intégrant des fonctions robotiques, comme le suivi de trajectoire. Les robots à 4 ou 6 axes nécessitent systématiquement un système de commande robotique complexe.

De plus, les systèmes de manutention cartésiens nécessitent moins d'espace pour les mouvements et se prêtent plus facilement à une adaptation personnalisée et modulaire aux conditions d'application. L'espace de travail peut être aisément ajusté 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 de l'application 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 indéniables

Contrairement aux solutions standard utilisant des robots à 4 ou 6 axes disponibles sur catalogue, les systèmes de manutention cartésiens sont personnalisables de manière modulaire pour s'adapter à l'application (voir figure 3). Ces systèmes s'affranchissent 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, la standardisation et l'utilisation de composants produits en série permettent de réduire le coût des solutions cartésiennes par rapport aux robots conventionnels.

De plus, différentes technologies d'entraînement peuvent être combinées aux systèmes de manutention cartésiens. Les entraînements pneumatiques, servo-pneumatiques et électriques les plus adaptés à l'application sont sélectionnés pour chaque axe afin d'obtenir un mouvement optimal en termes d'efficacité, de réactivité et de fonctionnalité.

Les systèmes de manutention cartésiens, de type cinématique série, possèdent des axes principaux pour les mouvements rectilignes et des axes auxiliaires pour la rotation. Le système assure simultanément les fonctions de guidage, de support et d'entraînement et doit être intégré à l'ensemble du système d'application, quelle que soit la structure du système de manutention.