Les bras robotiques sont les éléments les plus importants des machines automatisées ; ce sont les pièces qui retiennent, traînent, tirent, relâchent, appuient, frappent et bien plus encore. C’est pourquoi ils doivent bénéficier d’une liberté de mouvement s’ils veulent accomplir leurs tâches comme prévu. Cette capacité de mobilité est ce qu'on appelle le degré de liberté.
Il s'agit d'une solution clé en main entièrement automatisée pour l'industrie du moulage sous pression, comprenant un robot industriel à 6 axes, un outillage d'extrémité de bras, un pistolet de pulvérisation, un processus de travail comprenant le prélèvement de pièces et la pulvérisation d'agent de démoulage. Si vous vous demandez comment les bras robotiques peuvent se déplacer comme ils le font, alors ceci est pour vous.
Qu’est-ce que le degré de liberté en robotique ?
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Dans le monde de la robotique et de la mécanique, le degré de liberté fait référence aux modes définis dans lesquels un engin mécanique peut se déplacer de manière transparente et sans déviations. Le nombre de degrés de liberté est le même que le nombre total de déplacements indépendants en ce qui concerne les aspects des mouvements.
Toute machine conventionnelle fonctionne en deux ou trois dimensions avec un peu plus de trois degrés de liberté. En un mot. Degrés de liberté est une norme qui définit correctement les différents mouvements que les bras romantiques utilisent pour accomplir leur travail sans aucune complication.
Il existe différents types de degrés de liberté dans le monde robotique, 6 pour être exact. Chacun d’eux est conçu pour remplir un rôle spécifique, et plus ils sont nombreux, plus le bras robotique est efficace. Ces 6 degrés de liberté en robotique sont les suivants.
Bras robotisé à 3 degrés de liberté : il s'agit d'un robot doté de trois articulations qui fonctionnent côte à côte pour effectuer le mouvement d'un bras robotisé. Ils peuvent être utilisés pour toutes sortes de travaux robotiques, du soudage, du pick and place, de la manutention de machines et bien d'autres encore. Ils varient également en taille, des petits engins pour des tâches localisées aux énormes mastodontes qui peuvent gérer des rôles d'entreposage.
Bras robotisé à 4 degrés de liberté : il s'agit d'un robot doté de quatre axes ou articulations. Le dernier axe est situé près de la base du robot et fournit le mouvement et la stabilité nécessaires au bon fonctionnement de l'ensemble du bras robotisé. Ce type de robot est utilisé pour la palettisation, le chargement de machines, le pick and place, l'emballage automatisé, entre autres. La conception est un peu compliquée par rapport à un bras robotisé à 3 degrés de liberté, mais il permet d'obtenir plus de résultats en retour.
Bras robotique à 5 degrés de liberté : il s'agit d'un bras robotique doté de cinq articulations, dont un manipulateur, un actionneur à servomoteur et des composants de bras correspondants comme le bras, le dessous et le poignet. Il est plus complexe que les deux précédents et peut gérer davantage de tâches en raison de la présence de plus d'articulations.
Bras robotique à 6 degrés de liberté : il s'agit d'un bras robotique composé de 6 servomoteurs, avec un bras, un coude et un poignet correspondants. Chaque articulation peut bouger jusqu'à un certain degré, ce qui peut être un peu limité, mais c'est bien plus que les versions inférieures de DOF précédentes. Cela signifie que le bras robotique à 6 degrés de liberté est plus fort et plus rapide et peut assumer des rôles encore plus importants dans la fabrication.
Bras robotique à 7 degrés de liberté : il s'agit d'un bras robotique doté d'une articulation d'épaule à 3 degrés de liberté, d'une flexion avant et arrière, d'une expansion et d'une rotation externes et internes, d'une articulation du coude équipée d'un degré de liberté et d'un poignet. Tout cela confère au bras robotique un haut niveau de flexibilité car il peut bouger davantage et se tordre d'une manière que la plupart des bras ne peuvent pas gérer.
Bras robotique à 8 degrés de liberté : il s'agit du degré de liberté le plus élevé jamais intégré à un robot jusqu'à présent, et il offre la plus grande flexibilité car il peut tourner, se tordre et s'élever dans n'importe quelle direction jusqu'à la portée maximale. Les seules choses qui peuvent limiter ses mouvements sont la distance par rapport à l'objet ou l'énergie nécessaire pour maintenir ce mouvement.
Avantages et limites des différents degrés de liberté
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Plus le nombre de DOF est élevé, plus le bras robotique est adapté à son travail et vice versa. Ces types de robots apportent de nombreux avantages à la fabrication, tout en étant limités dans une certaine mesure.
Certains des avantages que vous pouvez attendre d’un bras robotique doté d’un nombre plus élevé de degrés de liberté sont les suivants.
Il sera plus polyvalent et pourra être réutilisé pour un certain nombre de tâches sans avoir à changer beaucoup de choses.
Ce sont des étrangers et peuvent supporter toutes sortes de charges lourdes sans se briser.
Ils sont plus flexibles, ce qui augmente leur vitesse et les rend idéaux pour les tâches délicates qui nécessitent précision et rapidité.
Ils ont une plus grande portée, ce qui signifie qu’ils peuvent couvrir plus de terrain sans même bouger d’un pouce. C'est pourquoi ils sont largement utilisés dans les processus automatisés comme la construction automobile.
En ce qui concerne les limitations, voici ce dont vous devez vous méfier lorsque vous vous lancez dans cette voie.
Plus le DOF est grand, plus les points de faiblesses sont nombreux. Une fois qu’un joint est réalisé, l’ensemble du bras robotique s’arrête ou commence à mal fonctionner, ce qui peut affecter la production.
L'entretien n'est pas une tâche facile car il faut prendre soin de chaque pièce sans en manquer aucune.
Ils sont parfois compliqués à utiliser et ne nécessiteront que l’expertise d’un technicien qualifié.
Conclusion
Les bras robotiques continuent de s'améliorer avec le temps et davantage de degrés de liberté seront inévitablement ajoutés à l'avenir. Pour tirer le meilleur parti de vos installations robotiques, vous devez comprendre comment fonctionnent toutes les articulations. Pour plus d'informations, Consultez notre site Web et ayez toutes les réponses à toutes vos questions.