Les robots ont révolutionné les processus de fabrication, offrant une solution efficace et économique pour éviter aux humains d'effectuer des tâches répétitives et dangereuses susceptibles d'entraîner des troubles musculo-squelettiques. Les applications de prélèvement et de placement constituent l'un des domaines les plus courants de l'automatisation et de l'utilisation des robots dans le processus d'assemblage. Si cela signifie que les usines peuvent facilement se procurer des modèles de robots de prélèvement et de placement adaptés, le choix du robot idéal pour une application spécifique nécessite une étude approfondie.

À quoi servent les robots de prélèvement et de placement ?

Ce qui distingue la plupart des robots de prélèvement et de placement modernes des autres robots, c'est leur acuité visuelle accrue, combinée à une intelligence artificielle (IA) capable d'apprendre. Cette capacité d'apprentissage automatique (AA) permet aux robots de prélèvement et de placement de s'adapter plus facilement aux changements d'environnement afin de calculer l'angle optimal de préhension d'un objet. Le robot se déplace et se repositionne pour mieux reconnaître un objet, classant ainsi la meilleure façon de saisir de nouveaux objets et mémorisant ces connaissances pour améliorer continuellement ses performances par essais et erreurs.

Avant de choisir le type de robot à acheter, il est préférable d'examiner ses fonctions. Un robot peut être nécessaire pour une tâche spécifique, ou un fabricant peut avoir besoin d'un robot plus polyvalent, facilement adaptable à différents usages. Les applications de ces robots sont nombreuses et variées : prélèvement en vrac, inspection, emballage de produits, etc.

Voici quelques exemples d'utilisation courante des robots de prélèvement et d'emballage :

1. Assemblage :Lorsqu'ils sont utilisés pour des applications d'assemblage, les robots de prélèvement et de placement peuvent saisir les composants entrants, les assembler à d'autres parties de la pièce avant de les acheminer vers le point d'assemblage suivant.
2. Cueillette en bac :Les chaînes de montage consistent souvent à prélever des composants dans des bacs et à les placer à d'autres endroits pour l'assemblage ou l'emballage. Des robots de prélèvement et d'emballage spécialement conçus, dotés de capteurs visuels de pointe et d'un logiciel d'intelligence artificielle, peuvent identifier les couleurs, les tailles et les formes.
3. Inspections :Pour détecter les défauts, les robots de prélèvement et de placement nécessitent une IA avancée dotée de systèmes de vision pour reconnaître les défauts et retirer les composants ou produits non conformes, en les ramassant et en les mettant de côté dans des bacs ou des zones spécifiques.
4. Emballage :L'automatisation dans les applications d'emballage implique qu'un robot place le produit fini dans son emballage ou, avec des robots de prélèvement et d'emballage spécialement conçus, place les articles en boîte sur des palettes pour l'expédition.

Types de robots de prélèvement et de placement

Généralement fixés sur des supports stables et positionnés de manière à atteindre des zones de travail spécifiques, les robots de prélèvement et de placement utilisent des systèmes de vision et d'outillage avancés, configurés pour différentes applications. Ces systèmes sont souvent assistés par un logiciel d'intelligence artificielle qui utilise des algorithmes d'apprentissage automatique pour permettre aux robots de prélèvement et d'emballage d'« apprendre » et ainsi réaliser diverses tâches.

Bras robotisé

Les robots de prélèvement et de placement les plus courants sont les bras robotisés à 5 axes, utilisés pour des applications standard telles que le déplacement d'objets sur un seul plan. Un bras à 6 axes, plus performant, est généralement utilisé pour des tâches plus complexes, par exemple lorsqu'un objet doit être tourné ou réorienté avant d'être déplacé vers le point d'assemblage suivant.

Robot cartésien

Similaires aux bras robotiques à 6 axes, les robots cartésiens peuvent opérer sur plusieurs plans. Nommés d'après René Descartes, mathématicien français de la fin du XVIe siècle, ces robots de prélèvement et de placement se déplacent dans un plan cartésien à l'aide des axes horizontal X et vertical Y, l'axe Z correspondant au système de coordonnées cartésiennes du XIXe siècle utilisé pour décrire l'espace tridimensionnel. Ils utilisent des actionneurs linéaires et différents types de mécanismes d'entraînement. Généralement, ils offrent une meilleure précision de positionnement que les bras robotiques à 6 axes.

Robot Delta (ou parallèle)

Fréquemment utilisés dans l'industrie agroalimentaire à grande vitesse, les robots delta exploitent une technologie optique avancée pour différencier les couleurs, les formes et les tailles. Composés de puissants moteurs fixés à des châssis, ces robots de prélèvement et d'emballage existent en de nombreuses configurations, la plupart fonctionnant sur quatre axes. Pour faciliter leurs déplacements, ils utilisent trois bras légers reliés par des tiges qui connectent les articulations situées aux extrémités opposées de chaque bras.

Robot de prélèvement et de placement rapide

Idéaux pour les environnements exigeant des cadences de production moyennes à élevées, ces robots de prélèvement et de placement rapides automatisent entièrement le processus de préparation de commandes, permettant ainsi aux opérateurs de se concentrer sur d'autres tâches au sein de la chaîne de fabrication. Capables d'atteindre une cadence de 150 cycles par minute, ces robots de prélèvement et d'emballage sont fréquemment utilisés sur les lignes de conditionnement pour l'intégration de produits promotionnels ou supplémentaires, tels que des batteries ou des articles publicitaires.

Cobot (ou robot collaboratif)

Appelés robots collaboratifs en raison de leur capacité à travailler aux côtés d'opérateurs humains sur des tâches distinctes mais compatibles, les cobots augmentent le travail humain en guidant les opérateurs vers les postes de prélèvement et en réalisant des tâches spécifiques. Ils contribuent à optimiser le temps nécessaire à l'exécution de chaque action, ce qui permet d'améliorer la productivité du processus de fabrication.

Robots de palettisation

L'un des processus spécifiques où les robots de prélèvement et de placement peuvent intervenir consiste à palettiser les articles emballés en vue de leur expédition. Il arrive que le débit de production soit ralenti par le temps nécessaire à la mise sur palette des produits finis et emballés. Bien que d'autres solutions d'automatisation existent déjà pour la palettisation, elles sont souvent encombrantes et difficilement adaptables aux différentes tâches. La palettisation, bien qu'elle ne soit pas à proprement parler un processus de prélèvement et de placement, en est une extension, et des robots de prélèvement et d'emballage personnalisés peuvent aisément réaliser ces opérations.