Pour choisir un robot, évaluez d'abord les besoins de la demande. Cela commence par le profilage de la charge, de l'orientation, de la vitesse, du voyage, de la précision, de l'environnement et du cycle du travail du travail, parfois appelés paramètres perdus.

1. Charge.

La capacité de charge d'un robot (défini par le fabricant) doit dépasser le poids total de la charge utile, y compris tout outillage, à la fin du bras du robot. Ce qui limite Scara et les robots à six axes, c'est qu'ils soutiennent les charges sur les bras étendus. Considérez un centre d'usinage qui fabrique des assemblages de roulements de 100 kg ou plus. Cette charge utile dépasse les capacités de toutes les robots Scara ou six axes. En revanche, un robot cartésien typique peut choisir et placer ces charges avec facilité, car son cadre de support et ses roulements soutiennent systématiquement toute l'amplitude des mouvements.
Même lorsqu'une charge lourde est dans la capacité d'un robot, elle peut dégrader la précision. Par exemple, la sélection et la mise en place d'articles de 50 kg se situe dans la plage de charge utile des robots Scara et cartésiens. Mais 50 kg se trouve à l'extrémité supérieure des capacités d'une Scara typiques, il faudra donc des commandes et des composants plus coûteux pour gérer le couple. De plus, les robots Scara typiques peuvent placer des charges utiles lourdes à moins de 0,1 mm, car le poids déverse le bras et dégrade la capacité du robot à positionner systématiquement la charge avec précision. Mais les robots cartésiens avec des actionneurs à l'écriture à billes et les roulements de support bien espacés peuvent placer à plusieurs reprises 50 kg et des charges plus lourdes à moins de 10 µm.

2. Orientation

Cela dépend de la façon dont le robot est monté et de la façon dont il situe les pièces ou des produits déplacés. L'objectif est de faire correspondre l'empreinte du robot à la zone de travail. Si un piédestal de plancher ou de robot à six axes ou à six axes crée une obstruction, ces robots peuvent ne pas être la meilleure option. Si l'application n'a besoin que de mouvement sur quelques axes, les robots cartésiens à petit trame peuvent monter au-dessus et à l'écart. Mais pour une manipulation de pièces complets ou un travail nécessitant quatre axes de mouvement ou plus, le cadre d'un robot cartésien peut poser trop d'obstructions, et un petit robot Scara, nécessitant parfois seulement 200 mm2 d'espace et quatre boulons sur un piédestal, peut être plus approprié.
Un autre facteur est une partie d'orientation. Scara et les robots à six axes peuvent faire tourner les pièces, un avantage pour gérer les pièces ou les outils à différents angles et positions. Pour obtenir une flexibilité similaire, certains robots cartésiens ont des sous-composants appelés modules d'alimentation qui déplacent des charges utiles légères dans l'axe z. En règle générale, les modules d'alimentation utilisent une tige de poussée à l'écriture à billes pour déplacer des pièces ou des outils le long de l'axe Z dans les applications de manipulation, de pick-and-play et de nourrir. Les robots cartésiens peuvent également incorporer des actionneurs rotatifs pour fournir des capacités d'orientation supplémentaires.

3. Vitesse et voyage.

Parallèlement aux cotes de charge, les catalogues de fabricants de robots répertorient également les cotes de vitesse. Une considération clé lors du choix des robots pour les applications de pick-and-place est les temps d'accélération sur des distances significatives. Les robots cartésiens peuvent accélérer à 5 m / sec ou plus, rivalisant avec les performances de Scara et des robots à six axes.
Les robots cartésiens ont également du sens lorsque les applications impliquent de longues portées. En effet, les concepteurs peuvent rapidement modifier et étendre les robots cartésiens au besoin avec les modules à 20 m de long. La vitesse et la distance sont encore personnalisables par choix de ceinture, de moteur linéaire ou d'actionneur à l'écriture à billes. En revanche, les bras articulés sont généralement prédéfinis pour une portée donnée, comme 500 mm, par exemple.

4. Précision de position.

Scara et les robots à six axes ont des cotes de précision prédéfinies qui facilitent la détermination de leur répétabilité de mouvement. Mais ces robots verrouillent les concepteurs dans un niveau de précision au moment de l'achat. Les utilisateurs finaux peuvent améliorer les robots cartésiens ou portiques à une myriade de niveaux de précision en changeant l'actionneur, même à 10 µm, avec une vis à billes. Pour moins de précision et pour réduire les coûts, les utilisateurs finaux peuvent échanger dans un lecteur pneumatique ou de la courroie et un actionneur différent pour une précision de 0,1 mm.
La précision est la clé dans les applications haut de gamme telles que les machines-outils. Ces robots cartésiens ont besoin de meilleurs composants mécaniques tels que des tables de rail à billes de précision et des actionneurs à vis de balle. Pour les applications où Scara et les bras de robot à six axes ne peuvent pas maintenir la précision en raison de la déviation du bras, considérez un robot cartésien avec des roulements linéaires de haute précision. L'espacement des roulements minimise la déviation afin que l'effecteur final puisse être positionné plus précisément.
Bien que les petites enveloppes de travail favorisent Scara ou les robots à six axes, la complexité de ces robots et le coût plus élevé ne sont pas nécessaires. Un exemple où les robots cartésiens fonctionnent mieux dans une application de fabrication de pipettes médicales à volume élevé. Ici, un robot prend des pipettes d'un moule et les insère dans un rack transporté par une machine d'automatisation secondaire. Scara et les robots à six axes sont viables car la précision de 0,1 mm est suffisante dans cette application. Mais la déviation est problématique lorsque le robot gère des pipettes de 3 mm plus petites. De plus, le manque de place pour un piédestal à l'intérieur de la cellule favorise les robots de portique.

5. Environnement.

Deux facteurs qui dictent le meilleur robot sont l'environnement ambiant de l'enveloppe de travail et les dangers dans l'espace lui-même. Une troisième considération, si un robot ira dans une salle propre, n'est généralement pas un problème car tous les types de robots sont fabriqués dans des versions de salle blanche.
Les piédestaux de Scara et des robots à six axes ont tendance à être compacts, ce qui est pratique avec un espace de plancher limité. Mais cela peut être hors de propos si les installateurs peuvent monter le cadre de support du robot au-dessus ou sur un mur. En revanche, pour les applications avec interférence mécanique, comme lorsqu'un robot doit atteindre des boîtes pour retirer les pièces, les bras à six axes sont généralement les plus appropriés. Les robots à six axes coûtent généralement plus cher que les cartesiens, mais les dépenses sont justifiées s'il n'y a aucun moyen d'exécuter l'application sans séquences de mouvement complexes.
Les facteurs environnementaux tels que la poussière et la saleté affectent également la sélection des robots. Le soufflet peut couvrir les joints de robot Scara et six axes, et différents types de sceaux protègent les actionneurs de l'axe z. Pour les chambres propres à l'aide de purges d'air, les robots cartésiens permettent aux concepteurs de renfermer les actionneurs linéaires dans une structure IP65 qui minimise l'entrée de l'eau et de la poussière. De plus, les joints à haute performance peuvent enfermer de nombreux composants structurels des axes.

6. Cycle de service.

C'est le temps nécessaire pour effectuer un cycle d'opération. Les robots qui fonctionnent en continu 24/7 (comme dans le dépistage à haut débit et la fabrication pharmaceutique) atteignent la fin de la vie plus tôt que ceux qui durent seulement 8 heures, cinq jours par semaine. Clarifier ces problèmes à l'avance et obtenir des robots avec de longs intervalles de lubrification et de faibles exigences de maintenance pour éviter l'aggravation plus tard.