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chaque bras robotique industriel comporte certaines parties qui fonctionnent ensemble pour rendre la structure entière utilisable. Ils comprennent des contrôleurs, des effecteurs finaux, des lecteurs, des capteurs et des manipulateurs de robots. Chacune de ces parties joue un rôle unique en se soutenant mutuellement. Parmi eux, les manipulateurs robotiques pourraient tout aussi bien constituer l’un des composants les plus importants d’une structure robotique. Nous allons examiner en détail ce que sont les manipulateurs robotiques, les rôles qu'ils remplissent et les comparer aux bras robotiques conventionnels pour voir comment ils se comparent.
Qu’est-ce qu’un robot manipulateur ?
Un manipulateur robotique est un appareil utilisé pour manipuler des matériaux sans aucun contact physique direct de la part de la personne qui les manipule. Ils ont été inventés pour permettre aux robots de gérer facilement des matières radioactives et présentant un risque biologique qui obligeaient les personnes à rester à une bonne distance pour éviter toute exposition. Mais avec le temps, ce principe a été appliqué aux bras robotiques modernes pour rendre le contrôle beaucoup plus facile et plus flexible.
Certains des rôles modernes qu'ils ont utilisés incluent le soudage, la chirurgie robotique et stations spatialesLe manipulateur lui-même a la forme d'un bras et est équipé de segments appelés glissières croisées qui peuvent glisser les unes sur les autres pour saisir les objets en toute sécurité. Cela leur confère une liberté de mouvement supplémentaire, ce qui manque à la plupart des bras robotisés classiques.
Sur le front de la fabrication à grande échelle, le manipulateur robotique est utilisé pour des tâches intensives telles que le levage de charges lourdes qui autrement s'avéreraient trop de travail pour les travailleurs humains. Ils sont également pratiques pour placer les charges dans une pile ordonnée qui peut atteindre la hauteur d'un entrepôt entier, grâce aux bras romantiques extensibles. Leur flexibilité en fait l'outil idéal pour se faufiler dans des espaces restreints, et c'est l'une des raisons pour lesquelles de nombreux robots utilisés dans le domaine médical utilisent les manipulateurs robotiques dans toutes leurs tâches, car ils sont plus précis et précis au moindre mouvement. risque de détruire d’autres organes du corps.
Types de manipulateurs robotiques
Il existe différents types de manipulateurs robotisés qui sont activement utilisés dans toutes les formes de fabrication, en particulier dans les usines d’assemblage. Ces manipulateurs sont de tailles différentes, mais ils fonctionnent tous selon le même principe. Il convient de noter les articulations qui composent ces manipulateurs. Ce sont les pièces qui rendent le mouvement plus flexible, et elles se déclinent en 2 types, dont les suivants.
Articulations roto-rotatives : Il s'agit d'articulations de manipulateurs robotisés qui possèdent un seul degré de liberté avec des mouvements pouvant être décrits comme rotatifs. Leur configuration est constituée d'une valeur qui représente le nombre de rotations lorsqu'elles sont opérationnelles.
Articulation prismatique : Il s'agit d'articulations que l'on peut qualifier de translationnelles, car c'est le mouvement qu'elles affichent lorsqu'elles se déplacent entre des objets. Elles sont représentées par un degré de translation le long de leur axe lorsqu'elles sont opérationnelles.
Après avoir éliminé les joints courants dans les manipulateurs industriels, voici quelques-uns des robots de type manipulateur notables utilisés dans le processus de fabrication à différentes capacités.
Robot à coordonnées cartésiennes
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Il s'agit d'un robot industriel qui utilise un manipulateur à articulation prismatique et qui est particulièrement adapté à des tâches telles que la distribution d'adhésifs dans les industries de construction automobile. Ce robot a la capacité de se déplacer dans des directions linéaires, ce qui constitue l'un de ses plus grands avantages, car il est rapide, précis et fournit aux manipulateurs une ligne de fonctionnement droite qui garantit que le travail qu'ils effectuent est uniforme du premier au dernier produit. Ils font également partie des robots de type manipulateur les plus faciles à programmer, car leurs mouvements sont plus définis le long d'une seule ligne de trajectoire. Le seul inconvénient est qu'ils occupent trop d'espace mais l'utilisent rarement. Il est donc difficile pour eux de travailler aux côtés d'autres robots de type manipulateur et de travailleurs humains.
Robot SCARA
SCARA Robots est l'un des robots industriels les plus populaires utilisant des manipulateurs robotiques dans leur configuration. Acronyme de Selective Compliance Assembly Robot Arm, ils présentent des mouvements très similaires à ceux d’une main humaine. Ils sont livrés avec une épaule, une articulation du coude et un poignet pouvant effectuer des mouvements verticaux. Eux aussi utilisent une articulation prismatique pour leurs mouvements flexibles et sont très rapides par rapport aux autres types de bras robotiques manipulateurs.
Les robots SCARA sont également durables et très rigides ; cela leur permet de gérer les types de travaux les plus complexes qui nécessitent une combinaison de vitesse et de précision élevées. Ils sont également très idéaux pour les tâches répétables, et c'est pourquoi ils sont utilisés pour tâches de palettisation, chargement de la machine et assemblage. Le seul inconvénient des manipulateurs utilisés dans les robots SCARA est qu'ils ne sont pas flexibles et que leurs mouvements sont limités.
Robot cylindrique
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Il s’agit d’un manipulateur robotique industriel qui se déplace autour d’un poteau en forme de cylindre. Il a trois axes de mouvement ; un circulaire et deux linéaires qui donnent au bras des mouvements horizontaux et verticaux flexibles. Contrairement à la plupart des autres bras robotiques de type manipulateur, le robot cylindrique possède trois articulations ; un joint révolutionnaire, un joint prismatique et un joint cylindrique. Ces robots sont presque aussi rapides que Bras robotiques SCARA, et pour cette raison, ils sont utilisés dans des environnements au rythme rapide comme le prélèvement et le placement, le grappin et la tenue, parmi de nombreuses autres tâches difficiles. Les avantages qu'il présente par rapport au robot cartésien sont qu'il peut se déplacer plus rapidement et dans plus de directions, et qu'il peut utiliser efficacement l'espace qui l'entoure, ce qui est mieux que ce qu'un robot SCARA peut faire.
Robots PUMA
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Machine universelle programmable pour l'assemblage (PUMA) est l'un des robots industriels les plus utilisés dans les opérations d'assemblage et de soudage qui nécessitent une approche pratique. Le robot a une conception similaire à celle d'un bras humain et il est facile de le confondre avec un Robot SCARA puisque le manipulateur est presque le même. La seule différence qui distingue les deux est que le PUMA est plus flexible mais n'a pas la précision des robots SCARA. Néanmoins, ces robots sont toujours utilisés pour des tâches rapides qui nécessitent à la fois vitesse et précision pour être observées. Il est doté de trois joints tournants qui rendent le PUMA conforme aux trois axes. Le seul inconvénient de ce type de robot est qu’il manque de précision pour gérer les tâches critiques, mais qu’il reste utile pour d’autres tâches moins intensives.
Robots polaires
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Le dernier type de bras robotiques de type manipulateur est le robot polaire, également connu sous le nom de robots sphériques ; ce sont des types de machines stationnaires dotées de bras soutenus par des enveloppes de travail sphériques. Leur construction est plus sophistiquée que la plupart des autres robots de cette liste ; ils ont une paire de joints révolutionnaires qui fonctionnent aux côtés d'un joint prismatique. Les robots Polar sont utilisés pour des opérations de manutention telles que le prélèvement et le placement et la palettisation, entre autres tâches répétitives.
Utilisations des manipulateurs robotiques
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L'ajout d'un manipulateur robotique à un bras robotisé remplit un certain nombre de fonctions. Comme nous l'avons déjà mentionné, ils sont flexibles, plus rapides, peuvent se faufiler dans de petits espaces et sont très efficaces pour les tâches répétitives qui nécessitent une grande précision. Voici quelques-unes des utilisations pour lesquelles ils sont les mieux adaptés.
Assemblage automobile : Les pièces lourdes impliquées dans la fabrication des voitures nécessitent des bras robotiques d'une force considérable et d'une bonne préhension, ce que les manipulateurs sont capables de fournir. Leurs mouvements flexibles dans toutes les directions rendent également les tâches telles que la peinture au pistolet beaucoup plus faciles, car la coque entière de la voiture peut pivoter rapidement pour couvrir toutes les pièces.
Processus chirurgicaux : La chirurgie automatisée est une procédure très délicate qui nécessite la plus grande précision puisque c’est la vie humaine qui est en jeu sur la table. Les robots médicaux sont généralement petits, mais pour une opération plus précise, ils nécessitent des manipulateurs plus petits, rapides et capables de se faufiler rapidement dans n'importe quelle petite crevasse sans aggraver les choses.
Manipulateurs de soudage : Le soudage industriel produit beaucoup de chaleur, ce qui peut être un peu trop pour une opération de près pour un travailleur humain. C'est là qu'un robot manipulateur de soudage est pratique car il peut être utilisé à distance sans compromettre sa précision, sa vitesse et son efficacité.
Pick and Place:Le chargement et le déchargement de matériaux lourds font partie du processus de fabrication et il suffit de disposer des robots appropriés pour garantir que la chaîne ne soit en aucun cas rompue. Les manipulateurs sont dotés des effecteurs terminaux les plus flexibles et sont soutenus par des bras robotisés robustes capables de saisir des charges lourdes et de les placer de manière ordonnée.
Robot peintre : La peinture robotisée est un autre processus qui dépend de la précision pour garantir que chaque couche appliquée est uniforme sur toute la surface. La seule façon d’y parvenir correctement consiste à utiliser des manipulateurs robotiques, faciles à contrôler et à programmer.
Conclusion
Les manipulateurs robotisés sont de plus en plus utilisés dans le secteur de la fabrication en raison de leur fiabilité. Ils constituent le prochain niveau d'évolution des robots industriels, et quiconque cherche à automatiser ses processus doit les adopter ou être laissé pour compte. Pour plus d'informations sur les bras et les manipulateurs robotisés, Consultez notre site Web dans les meilleurs délais et parcourez toutes les ressources qui seront à votre disposition.