Les robots SCARA font aujourd'hui partie intégrante de nombreuses lignes de production dans divers secteurs industriels. Grâce à leur rapidité et leur précision, ils sont devenus une solution populaire pour améliorer la productivité et optimiser les coûts de fabrication. Cependant, pour tirer pleinement parti de l'intégration d'un robot SCARA dans votre ligne de production, vous devez choisir un modèle adapté à vos besoins. Avec la croissance du secteur de la robotique, le nombre de robots SCARA disponibles a également augmenté. Fabricants de robots SCARA sur le marché. Vous risquez donc de vous retrouver submergé d’options lorsqu’il s’agit de choisir le bon robot SCARA. Alors, pour vous éviter ce dilemme, voici un guide détaillé pour vous aider à faire un choix éclairé.
Qu'est-ce qu'un robot SCARA ?
Source : robotiq.com SCARA est l'acronyme de Selective Compliance Assembly Robot (robot d'assemblage à compliance sélective). Cet acronyme représente deux faits importants : la compliance sélective – un robot SCARA est flexible uniquement sur les axes X et Y, mais rigide sur l'axe Z ; et l'assemblage – lorsqu'un robot SCARA est utilisé… inventé dans 1978 il a été uniquement envisagé comme un robot d'assemblageUn robot SCARA peut donc être décrit comme un robot composé d'un bras robotique en deux parties fixé à une base rigide. Ce bras est flexible sur les axes X et Y, ce qui lui permet de se déplacer d'avant en arrière, de gauche à droite et verticalement. Il peut également se déplacer verticalement sur un axe Z fixe et effectuer une rotation au niveau du poignet. Au fil des années, avec l'évolution de la conception des robots SCARA et leurs nouvelles applications, l'acronyme a également évolué. SCARA signifie désormais « Selective Compliance Articulated Robot » (robot articulé à flexibilité sélective).
Avantages des robots SCARA
La conformité limitée des robots Scara les rend idéaux pour les tâches d'assemblage et de prélèvement et de placement telles que la manutention des matériaux. Certains des nombreux avantages qu’ils apportent aux processus de production comprennent :Petite empreinte
Les robots SCARA, de conception compacte, exécutent efficacement les tâches qui leur sont assignées dans un volume de travail cylindrique. Ils sont ainsi particulièrement adaptés aux situations où l'espace ou l'accès pour la manipulation de pièces est limité. La plupart des robots SCARA sont généralement installés sur un socle ou un chariot mobile, ce qui leur permet d'être déplacés facilement d'une zone à l'autre selon les besoins.
Speed
La vitesse des bras robotisés dépend du nombre d'articulations impliquées dans leur mouvement. Plus le nombre d'articulations est élevé, plus la vitesse du bras robotisé est faible. En effet, la transmission de la puissance aux moteurs est plus lente pour plusieurs articulations. De plus, les bras plus longs sont généralement plus lourds et rencontrent donc une plus grande résistance lors de leurs mouvements. Bras de robot Scara se déplacent beaucoup plus vite car ils sont souvent Bras 4 axes Avec un nombre réduit d'articulations, les robots SCARA offrent des temps de cycle extrêmement courts. De plus, contrairement aux humains, ils ne souffrent ni de fatigue ni d'ennui liés à la répétitivité de leurs tâches. Leurs dimensions contribuent également à leur rapidité. Leur centre de gravité bas réduit considérablement la force d'attraction exercée sur le bras robotisé et la pièce manipulée. Même dans des environnements industriels exigeants, leur rendement reste optimal.Répétabilité et précision
Bien que la répétabilité et la précision soient deux caractéristiques distinctes, elles sont étroitement liées. Prenons l'exemple d'un robot SCARA qui prélève des composants électroniques du point A au point B. La répétabilité désigne la capacité du robot à se déplacer entre les points A et B à une vitesse constante et avec des mouvements uniformes. La précision, quant à elle, mesure la capacité du robot à atteindre la pièce cible à chaque cycle. Les robots SCARA peuvent atteindre une répétabilité de +/- 0.01 mm, ce qui est extrêmement élevé et quasiment impossible à obtenir avec d'autres types de robots. Ceci s'explique principalement par le nombre réduit de moteurs, limitant ainsi les risques d'erreur lors des mouvements. Il est également possible d'installer des systèmes de vision sur le bras robotique d'un robot SCARA afin d'améliorer encore sa précision. Ces systèmes permettent au robot de distinguer différents objets lors du prélèvement, ce qui s'avère très utile pour des tâches comme le tri. En revanche, lorsque l'identification des articles n'est pas un problème, capteurs de robot peut être utilisé pour améliorer la précision du mouvement.Synchronisation
Un robot SCARA peut être facilement synchronisé avec d'autres étapes de la production afin d'assurer le bon déroulement des opérations. La synchronisation est facilitée par sa précision et sa répétabilité fiables, ainsi que par des commandes électroniques telles que des capteurs. Prenons l'exemple d'un bras robotisé SCARA chargé de prélever des pièces sur un convoyeur et de les placer dans un emballage. Son fonctionnement est le suivant : le bras robotisé SCARA est équipé d'un système de vision et positionné au-dessus du convoyeur. Les pièces sont chargées sur le convoyeur à intervalles réguliers. Le convoyeur se met en marche et, lorsqu'une pièce atteint le bras robotisé, elle est détectée par le système de vision. Le bras robotisé est alors invité à la prélever et à la placer dans l'emballage. Une fois la pièce placée, le bras robotisé SCARA retourne à sa position initiale au-dessus du convoyeur et le cycle se poursuit. Ceci est une illustration générale du fonctionnement de la synchronisation. Le choix de la méthode de synchronisation dépendra de la nature des processus impliqués.Multi-purpose
Même avec les mouvements limités des robots Scara, ils peuvent être appliqués de plusieurs manières. Lorsque vous évaluez vos options, ne vous laissez pas enfermer par l’idée qu’un robot scara ne peut que choisir et placer. Bien que tel soit le principe de base de leur fonctionnement, il peut être adapté de nombreuses manières. Effecteurs finaux font également une grande différence dans la diversification des opérations du robot.
Limites des robots SCARA
Bien que les robots Scara soient très efficaces, il y a des limites à ce qu’ils peuvent accomplir. Voici quelques limitations à garder à l’esprit lors de votre achat.Enveloppe de travail restreinte
Source : image.slidesharecdn.com L’espace de travail cylindrique des robots SCARA est idéal uniquement pour un nombre limité d’applications. De plus, certaines tâches peuvent nécessiter une direction de mouvement différente ou une portée supérieure à celle offerte par les bras des robots SCARA.
Flexibilité limitée
Source : veteng.edu.eg Les bras des robots SCARA sont des leviers et, par conséquent, ils ne fonctionnent que dans un seul plan avec une portée limitée. De plus, le 4e axe au niveau du poignet ne permet que la rotation horizontale des pièces, mais pas leur inclinaison. Si votre application requiert une plus grande amplitude de mouvement, un robot plus flexible serait plus adapté. Robot 6 axes, par exemple, offre une flexibilité 3D et peut couvrir une enveloppe de travail beaucoup plus vaste.
Petite capacité de charge utile
Source : pexels.com La conception des robots SCARA est optimisée pour offrir vitesse et précision. Cependant, elle limite la charge utile qu’ils peuvent supporter, leur capacité optimale étant inférieure à 10 kg. Bien que différents fabricants de bras robotisés proposent des capacités de charge variable, des charges plus importantes risqueraient d’entraîner des pertes d’efficacité opérationnelle.
Quels seraient les avantages d’un robot SCARA pour un fabricant ?
Source : Unsplash. Comme pour toute forme d’automatisation, il est important d’évaluer si l’investissement dans un robot SCARA serait bénéfique à vos opérations. Outre le coût d’achat du robot, d’autres dépenses sont à prévoir, notamment la consommation d’énergie. Par conséquent, pour maintenir la rentabilité, les avantages doivent être supérieurs aux coûts. Examinons certains des avantages qu’un robot SCARA peut apporter à un fabricant.
Coût de production réduit
Source : Pixabay. Recourir à la main-d'œuvre humaine pour des tâches répétitives présente des défis. Tout d'abord, l'esprit humain s'ennuie et se déconcentre, ce qui peut entraîner des erreurs. De plus, au fil des heures, la fatigue s'installe et la productivité diminue. Enfin, maintenir un bon niveau de productivité peut nécessiter l'embauche d'un grand nombre d'employés. À l'inverse, un seul robot Scara peut prendre en charge le travail de plusieurs personnes et travailler rapidement et de manière constante. Cela permettrait de réduire considérablement vos charges salariales et, par conséquent, vos coûts de production.
Des délais d’exécution plus courts
Source : Pexel. Les commandes en attente ou les stocks insuffisants de vos produits pourraient appartenir au passé si vous choisissez le bon robot Scara. Le taux élevé de opérations du robot scara pourrait aider l’ensemble du système de production à avancer plus rapidement. En conséquence, vous pourriez améliorer vos délais de livraison, ce qui, à son tour, améliorerait la satisfaction de vos clients.
Capacité à évoluer
Source : Pexel La plupart des fabricants confrontés à une forte demande sont limités par les délais de production. Cependant, l'introduction d'un robot SCARA sur votre ligne de production permet de réduire ces délais. intensifier. De plus, vous seriez en mesure de produire plus avec moins, car les robots Scara n’exigent pas de salaire supplémentaire pour des volumes de production plus élevés. En substance, votre coût de main d’œuvre par unité n’en sera pratiquement pas affecté.
Amélioration de la sécurité du personnel et de la satisfaction au travail
Source : Pexels. Les tâches répétitives sont peu gratifiantes et n'offrent aucune perspective d'évolution de carrière. Elles impliquent également de longues heures debout et des mouvements musculaires répétés. Contrairement aux articulations robotisées, le corps humain n'est pas conçu pour supporter ce type de mouvements musculaires répétitifs pendant de longues périodes. C'est en partie pourquoi les ouvriers d'usine souffrent de lombalgies chroniques et de troubles musculo-squelettiques. De plus, les procédés industriels génèrent des sous-produits tels que des fumées suffocantes et de la vapeur. De même, la manipulation de certains produits entre les étapes de production est dangereuse. Cela peut être dû aux dangers liés à la présence de la machine de traitement ou à la nature même du produit, potentiellement risqué à manipuler. Lorsque des robots prennent en charge ces tâches pénibles et dangereuses, cela devient possible. manutention du matériel tâches, il améliore la sécurité du personnel. Cela permet également aux employés d'assumer d'autres responsabilités professionnelles qui pourraient utiliser leurs talents de manière optimale. En conséquence, la satisfaction au travail s’améliore également.
Moins d'erreurs
Source : Pinterest. Sur une chaîne de production, les erreurs peuvent être subtiles ou flagrantes. Les erreurs subtiles sont des incohérences. Par exemple, si un employé soude deux pièces différentes, il est peu probable qu'elles soient identiques. Bien que cela puisse paraître un détail négligeable, les erreurs subtiles nuisent à la standardisation de la qualité des produits. Dans certains cas, la finition du produit peut être si médiocre qu'il est mis au rebut. une unité de rejetEn revanche, des erreurs plus flagrantes surviennent, comme la casse de pièces lors de la manipulation ou un mauvais positionnement. L'utilisation de robots SCARA réduit considérablement les risques d'erreurs dans votre processus de production. Leur répétabilité leur confère une précision hors de portée humaine et justifie donc pleinement l'investissement.
Comment choisir le bon robot SCARA
Avec toutes les fonctionnalités des robots Scara à l’esprit, vous devrez enfin en choisir un qui convient à votre utilisation. Voici quelques facteurs clés à considérer lors de votre choix.Budget
Source : Pinterest. Le budget que vous souhaitez consacrer déterminera le type de robot effrayant que vous pourrez acquérir. Heureusement, il existe une solution. large gamme d'options parmi lesquels choisir avec des prix aussi bas que 6000 25,000 $ à plus de XNUMX XNUMX $. À quoi est due cette énorme différence de prix ? Plusieurs facteurs jouent un rôle à cet égard. Ils comprennent:
- Charge utile
- Speed
- Marque
- Détails de personnalisation
Exactitude
Source : Pinterest. L'efficacité d'un robot SCARA dépend de sa précision. Lors de la comparaison des marques, c'est un critère essentiel à prendre en compte. Il est préférable d'opter pour une marque proposant des robots SCARA de haute précision. La plupart des marques indiquent les caractéristiques de précision de leurs robots SCARA dans leurs fiches produits. Cette précision peut également être exprimée en termes de répétabilité, et certaines marques peuvent la préciser en microns ou en millimètres. Un robot offrant une précision de 10 microns, soit +/- 0.01 mm, serait un excellent choix.
Compatibilité des effecteurs finaux
Un effecteur terminal est un dispositif placé au poignet d'un bras robotisé et utilisé pour manipuler des objets lors de l'exécution de tâches. On peut citer comme exemples les pinces, les dispositifs de soudure, les ventouses et bien d'autres. effecteur terminal L'outil que vous utiliserez dépendra de la tâche que vous souhaitez accomplir avec le bras robotisé. Il est donc essentiel que le robot SCARA choisi puisse accueillir les effecteurs terminaux adaptés à vos applications. De plus, et c'est peut-être le plus important, il convient d'examiner l'impact de l'utilisation d'un effecteur terminal sur les temps de cycle du robot. Idéalement, le robot SCARA devrait pouvoir gérer l'effecteur terminal et la charge tout en conservant son efficacité.
Temps de cycle
Source : Pexel. Le type de moteurs et de réducteurs utilisés dans la fabrication d'un bras robotique SCARA influe sur ses temps de cycle et ses performances globales en termes de vitesse. Compte tenu de la disposition particulière des articulations du bras robotique SCARA, des moteurs de qualité sont indispensables pour assurer ses mouvements et maintenir des vitesses élevées. Lors de l'évaluation des marques, il est préférable de choisir un modèle utilisant des composants haut de gamme garantissant des temps de cycle élevés.
Options de personnalisation :
Source : Unsplash. Certaines lignes de production ont des besoins spécifiques. Des facteurs tels que l'espace disponible ou les produits manipulés peuvent nécessiter des adaptations de conception sur mesure. Si tel est le cas pour votre ligne de production, vous devrez d'abord trouver un fabricant de robots industriels qui offre des options de personnalisation. Parmi les options de personnalisation, vous pouvez explorer :
- Branding de vos robots scara
- Outillage spécial bout de bras
- Options d'installation alternatives comme le montage au plafond
- Installation de systèmes de vision
Charge utile
Source : img.interempresas.net Un robot SCARA idéal doit avoir une charge utile suffisante pour supporter non seulement l'objet manipulé, mais aussi l'effecteur. Par exemple, si le robot doit manipuler des objets pesant jusqu'à 3 kg, il est préférable de viser une charge utile de 4 ou 6 kg. Le poids de la pièce manipulée, additionné à celui de l'effecteur, ne doit pas dépasser la charge utile, sous peine de réduire les performances du bras robotisé. Il est donc important de rester dans une plage de charge utile raisonnable. Robots à charge utile plus élevée coûtent plus cher et constituent une inefficacité de la production si vous n'avez pas besoin de capacités supplémentaires.
Programmation et contrôle
Source : robodk.com Il existe différentes manières de programmer les robots SCARA. Parmi celles-ci : Mode hors ligne – dans ce mode, différents mouvements peuvent être simulés, testés et intégrés au système robotique sans perturber la production. Apprentissage – cette méthode est utilisée pour les robots SCARA équipés de capteurs. Le bras est déplacé selon une série de mouvements que les capteurs « apprennent » et enregistrent sous forme de données. Ces données enregistrées seront utilisées ultérieurement pour réaliser la même tâche. Logiciel de programmation – le logiciel de programmation est souvent préinstallé. Le contrôleur n’a qu’à choisir une tâche dans une liste et le robot suivra les instructions du logiciel. Plus la programmation est simple, plus le robot est facile à programmer. méthode de programmationPlus le système est simple, mieux c'est. Cela permettra à votre personnel de gagner du temps et d'assurer le bon déroulement de la production. De plus, un robot SCARA complexe à programmer vous obligera à embaucher un programmeur dédié, car un personnel non qualifié ne pourra pas en maîtriser les commandes. Par ailleurs, tenez compte de l'interface utilisateur du panneau de commande ou de l'appareil. Il est conseillé de choisir une marque de robot SCARA dotée d'une interface intuitive afin d'éviter les erreurs et les problèmes techniques. Les systèmes complexes peuvent également présenter un risque pour la sécurité.
Exposition à la chaleur
Source : Pexels. Dans les usines où se déroulent des processus à haute température, il est nécessaire d’utiliser un robot SCARA capable de résister à ces conditions. Les étincelles de soudure, par exemple, pourraient facilement s’enflammer au contact des câbles du robot et provoquer un incendie. Pour plus de sécurité, envisagez des solutions comme un robot SCARA antidéflagrant.
Indice IP
Source : linearmotiontips.com Secteurs d'activité concernés produits pharmaceutiquesLes produits alimentaires et les boissons, ainsi que d'autres secteurs, exigent souvent des normes d'hygiène élevées. Il est impératif d'éviter tout contaminant, comme la poussière. Il est tout aussi crucial de prévenir les déversements de liquides, qui pourraient s'avérer dangereux si les câbles du robot sont exposés. Un robot SCARA certifié IP peut vous aider à relever ces défis. Ces robots sont dotés de câbles sécurisés et de bras robotisés étanches, facilitant ainsi leur nettoyage conformément aux normes d'hygiène. Ils peuvent également bénéficier d'une protection spéciale contre la poussière et la rouille. Certains fabricants proposent des robots SCARA certifiés IP en standard, tandis que d'autres les offrent en option. Dans tous les cas, si vous avez besoin de ces caractéristiques, il est préférable de vous renseigner auprès de votre fournisseur de robots.
Application
Source : linearmotiontips.com Le critère déterminant pour choisir le type de robot SCARA dont vous avez besoin est son utilisation prévue. Dès lors, à quoi peut servir un robot SCARA ? Transfert inter-processus : il s’agit du déplacement d’une pièce d’une étape de production à une autre. Par exemple, le robot SCARA peut prélever des flacons de lotion remplis sur un support et les placer sur une étiqueteuse. Transfert inter-processus nécessitant une manutention inversée : la manutention inversée désigne une situation où il est préférable de soulever la pièce par le bas plutôt que par le haut. Par exemple, le transfert de lames de verre d’une étape de production à une autre est plus rapide et plus sûr si elles sont soulevées par le bas. Sur les robots SCARA, cela est réalisé grâce à un effecteur terminal fixé à la vis de l’axe Z. Assemblage de microcomposants électroniques : appareils électroniques Les appareils électroniques sont constitués de circuits imprimés comportant des centaines de microcomposants. Leur assemblage manuel est quasiment impossible, d'où l'importance des robots SCARA. Grâce à leurs mouvements précis, ils peuvent insérer facilement et rapidement les microcomposants sans endommager les autres pièces fragiles de l'appareil. Soudage : une fois les microcomposants insérés, ils doivent être fixés par soudure. La précision du bras robotisé SCARA peut être exploitée pour cette tâche en l'équipant d'un effecteur de soudure. Gravure laser : grâce à un effecteur de gravure laser, un robot SCARA peut produire une gravure d'une grande lisibilité. Ceci est dû, là encore, à la rigidité et au contrôle précis de ses mouvements. Contrôle qualité : les robots SCARA peuvent être utilisés pour tester des produits tels que les tablettes, les claviers et les téléphones. L'effecteur agit comme un doigt de frappe tandis qu'un inspecteur contrôle la réactivité de l'appareil aux commandes. La liste des applications est presque infinie. De nombreuses possibilités s'offrent à nous grâce à divers outils de bras et des modifications personnalisées. Cependant, pour chaque application, il convient de tenir compte de l'amplitude de mouvement et des capacités de charge utile d'un robot SCARA afin de déterminer s'il sera à la hauteur de la tâche.
Conclusion
Vu de l'extérieur, le concept de robotique dans son ensemble peut paraître très complexe. C'est l'un des facteurs qui freinent les fabricants dans leurs investissements dans des technologies performantes comme les robots SCARA. Cependant, une fois ces complexités démystifiées, il devient évident que les robots représentent véritablement l'avenir de l'industrie. Avoir une longueur d'avance sur la concurrence est toujours un atout. Maintenant que vous disposez du guide complet, il ne vous reste plus qu'à trouver le bon robot. Robot SCARA à vendreÀ lire également :
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