Il est désormais possible de trouver un robot industriel pour presque tous les processus de fabrication dans lesquels vous vous engagez. L’astuce consiste cependant à comprendre quel type de robot serait le mieux adapté pour accomplir diverses tâches. Malheureusement, c’est un problème avec lequel la plupart des fabricants ont du mal, car le concept de robotique peut être quelque peu complexe.
En un mot, robots industriels se différencient par des facteurs tels que la flexibilité, la portée et les capacités de charge utile. Lorsque vous faites votre choix, ce sont probablement les facteurs de conception que vous devrez prendre en compte par rapport aux opérations de votre usine. Pour vous aider à faire le bon choix pour votre usine, voici une liste incontournable des types de robots et de la manière dont ils peuvent être appliqués.
Robots articulés
Les robots articulés sont des robots très flexibles constitués de nombreuses articulations rotatives. Ces articulations leur permettent de se déplacer sur plusieurs plans et ainsi, selon le nombre d'articulations, elles peuvent avoir jusqu'à dix axes. Robots 6 axes sont actuellement les robots articulés les plus répandus, mais les conceptions plus récentes sont passées à 7 axes. Leurs bras robotisés sont alimentés par plusieurs moteurs installés à l’intérieur.
La grande dextérité des robots articulés en fait des candidats idéaux pour les applications industrielles complexes. Ils peuvent atteindre le dessous, le dessus, ou encore basculer et lacet pour accéder aux objets dans les machines de traitement et accomplir différentes tâches, un peu comme le ferait une main humaine. Ceci est encore renforcé par l’utilisation de différents outils en bout de bras qui correspondent à la tâche.
De plus, les robots articulés de qualité sur le marché sont dotés de cordons bien gérés, d'une protection contre la pénétration et de joints scellés. Ils sont ainsi qualifiés pour une application dans les processus industriels à forte humidité et à haute température et en salle blanche. Grâce à leur flexibilité, ils peuvent également être montés de différentes manières en fonction de ce qui serait idéal pour votre espace d'usine.
Avantages :
- Grande flexibilité
- Peut effectuer des tâches complexes
- Plusieurs styles d'installation pour s'adapter à différents processus industriels
Inconvénients :
- Ils peuvent être plus lents en raison de leur poids et de leurs multiples articulations.
- Ils sont chers
Applications recommandées
Vous pouvez exploiter la flexibilité d’un robot articulé pour automatiser des opérations telles que :
- Entretien des machines
- Produits d'emballage
- Inspection du produit
- Assemblage de produits
Robots SCARA
Un robot SCARA est un bras robotique articulé à conformité sélective. Cet acronyme fait référence à sa flexibilité limitée, grâce à laquelle il peut se déplacer le long des axes X et Y mais est rigide sur l'axe Z. Cela signifie qu'un bras de robot SCARA peut se déplacer à gauche, à droite, d'avant en arrière. Sa rigidité sur l'axe Z lui permet de se déplacer également verticalement mais sur un axe fixe. En raison de leur petite enveloppe de travail et de leur taille compacte, les robots SCARA peuvent être assez rapides.
Ce sont ces dispositions de conception qui font Robots SCARA adapté à l'assemblage industriel de petites pièces. Dans la fabrication de cartes de circuits imprimés, par exemple, un robot SCARA peut être programmé pour prélever des micropièces dans un plateau et les insérer sur la carte. Outre l’assemblage, ils peuvent également être appliqués à des tâches répétitives nécessitant le transfert d’objets entre deux plans parallèles.
Avantages :
- Enveloppe de travail compacte
- Ils travaillent vite
- Ils ont une haute précision et répétabilité
Inconvénients :
- Ils ont généralement de faibles capacités de charge utile
- Une flexibilité limitée entraîne des possibilités d'application limitées
Applications recommandées
- Assemblage des pièces du produit
- Inspection du produit
- Choisir et placer
Robots Delta
Un robot delta se compose de 3 bras robotiques parallèles montés sur une base fixe. Les bras robotiques sont dotés de joints prismatiques et rotatifs et sont alimentés par 3 moteurs installés à l'intérieur de la base. Cette conception donne aux bras d'un robot delta une stabilité supplémentaire mais leur permet uniquement d'être flexibles dans les axes X et Y. Cependant, les moteurs étant installés dans la base plutôt que dans les bras, les bras sont légers et les robots delta sont donc très rapides.
La conception de robots delta nécessite qu'ils soient montés au-dessus de manière à ce que les bras du robot pendent vers le bas. Cela en fait un bon candidat pour les fonctions industrielles en ligne comme le tri de produits sur un tapis roulant. Ils peuvent également être personnalisés de manière innovante avec des modules complémentaires tels que des capteurs ou des systèmes visuels pour améliorer leur précision et leurs performances globales.
Avantages :
- Fonctionnement à grande vitesse
- Enveloppe de travail compacte
- Haute précision
Inconvénients :
- Ils ont une portée limitée
- Flexibilité limitée
- Ils ne peuvent gérer que de petites charges utiles
Robots cartésiens
Source : processsolutions.com
Les robots cartésiens occupent une enveloppe de travail cubique. Ils sont assemblés sur site et peuvent être personnalisés pour s'adapter à des applications particulières. Ils se composent de 3 actionneurs linéaires ou plus placés perpendiculairement les uns aux autres. Pour cette raison, un robot cartésien ne peut se déplacer que le long d’un seul axe à la fois.
Il est possible de monter un robot cartésien verticalement, horizontalement ou au-dessus de votre tête. Cependant, lorsqu’il est monté en hauteur, on l’appelle un robot portique bien que ses fonctions restent largement les mêmes. C'est également lors de cette phase d'installation que sont définis les détails de personnalisation tels que la longueur des courses et les vitesses de fonctionnement.
Contrairement aux robots articulés, les robots cartésiens ne peuvent réaliser que des manœuvres limitées. Ils ne peuvent pas, par exemple, saisir des pièces et les tourner. Leur programmation peut également être complexe, mais vous pouvez explorer des modèles préprogrammés ou outils de programmation séparés.
Avantages :
- Multiples possibilités d'installation
- Haute précision
- Ils peuvent être personnalisés pour correspondre à des tâches spécifiques
Inconvénients :
- L'installation et la programmation peuvent être complexes
- Un seul axe peut se déplacer à la fois
- Les complexités peuvent le rendre inaccessible aux petites entreprises
Applications recommandées
- Impression 3D
- Choisir et placer des tâches
- Inspection du produit
Robots polaires
Source : prezi.com
Un robot polaire est composé de 4 parties principales ; une base rotative, un pivot d'élévation, un bras qui peut s'étendre et se rétracter comme un télescope et une perche de rétraction. Il est utilisé pour des tâches simples car il ne peut pas s’étendre uniquement à la zone autour de la base du robot. Il peut se déplacer le long des axes XYZ, mais les points que le bras du robot peut atteindre sont déterminés par la distance à laquelle il peut s'étendre depuis la base du robot.
L'angle de travail d'un robot polaire est sphérique. Il peut être installé soit sur le sol de l'usine, soit sur une table en fonction de sa taille et de la tâche qu'il effectue. Grâce à la structure de son bras et à ses mouvements de rétraction, un robot polaire s'en sort mieux dans les opérations qui ne nécessitent pas beaucoup de mouvements ou une grande répétabilité.
Avantages :
- Le bras d’un robot polaire peut manœuvrer sur et sous les objets
- Ils peuvent couvrir une enveloppe de travail importante
Inconvénients :
- Faible précision et répétabilité
- Ils sont relativement lents
- Leur champ d'application est limité
Applications recommandées
- soudage par points
- Forage Horizontaux
- Coulée sous pression
Le moulage par injection
Robots cylindriques
Source : pishrobot.com
La structure d'un robot cylindrique est constituée d'un arbre rotatif monté sur un socle à l'aide d'un joint tournant. L'arbre rotatif est en outre relié perpendiculairement à un bras de robot qui peut se dilater, se rétracter et se déplacer verticalement le long de l'arbre rotatif.
Cette conception compacte fait des robots cylindriques un bon choix pour les usines à petite échelle qui ne disposent pas de beaucoup d’espace au sol. Ils couvrent également une enveloppe de travail cylindrique importante grâce à l'arbre rotatif qui à son tour déplace le bras du robot le long d'un plan de 360°. Cela dit, les mouvements d’un robot cylindrique sont limités car son bras a peu de flexibilité. Par conséquent, seuls quelques processus industriels peuvent l’appliquer.
Avantages :
- Ils peuvent couvrir une enveloppe de travail à 360°
- Les conceptions plus grandes peuvent gérer des charges utiles importantes
- Leur structure compacte prend peu de place
Inconvénients :
- Flexibilité limitée
- Applications limitées
- Faible précision et répétabilité
Applications recommandées
- Machines de chargement et de déchargement
- Applications de fonderie
- Moulage sous pression
Robots Collaboratifs
Source: Pinterest
Les robots, bien qu'infiniment bénéfiques pour l'industrie manufacturière peut également présenter divers risques. C’est encore plus vrai dans les opérations d’usine où ils doivent travailler dans les mêmes espaces que les travailleurs humains. Leurs mouvements « aveugles » entraînent souvent des blessures au personnel et même des collisions entre robots distincts.
De plus, la conception initiale des robots industriels semblait envisager uniquement des robots fonctionnant sans la participation des humains. En conséquence, ils étaient construits avec des arêtes vives prononcées et, dans l’ensemble, leur conception n’était pas particulièrement conviviale. Pourtant, la recherche a prouvé que les processus de fabrication peuvent grandement bénéficier de l’intégration des différents atouts du travail humain et des capacités des robots.
Le concept de robots collaboratifs cherche à répondre à ces dilemmes. Par définition, les robots collaboratifs sont des robots conçus pour être plus conviviaux tant en termes de sécurité que de fonctionnement. En tant que tels, les robots collaboratifs ne sont pas nécessairement définis par le nombre d’axes dont ils disposent, mais plutôt par leur capacité à collaborer avec les êtres humains.
Les principales caractéristiques d’un robot collaboratif sont :
Bords arrondis – leurs bords sont lissés et certains sont même recouverts de plastique. Cela réduit les blessures qu'un travailleur pourrait subir en heurtant accidentellement le robot alors qu'il travaille à ses côtés.
Capteurs de mouvement – les bras robotisés des robots collaboratifs sont équipés de capteurs de mouvement qui détectent la présence d’un humain ou d’un obstacle dans leur zone de travail. Les capteurs peuvent déclencher le ralentissement ou l’arrêt du bras en fonction de la distance de l’obstacle.
Moins de bruit – des niveaux sonores élevés peuvent endommager l’audition humaine. Pour permettre au personnel et aux robots de travailler ensemble en toute sécurité, des robots de conception collaborative sont conçus pour minimiser le bruit autant que possible.
Avantages :
- Ils sont plus sûrs que les autres robots
- Ils offrent plus de valeur aux usines en exploitant à la fois les prouesses humaines et robotiques.
- Les caractéristiques de conception à faible bruit améliorent généralement l'environnement de l'usine
- Ils ont une structure compacte
Inconvénients :
- Ils peuvent être coûteux compte tenu des fonctionnalités supplémentaires
Conclusion
Chaque type de robot industriel présente un ensemble de solutions pour diverses applications. Lorsque vous comprenez mieux leur fonctionnement, il est beaucoup plus facile d’identifier lesquels d’entre eux correspondraient le mieux aux besoins de votre usine. Cela dit, la qualité du travail que vous obtiendrez sera aussi bonne que la qualité des robots dans lesquels vous investissez. Par conséquent, pour couronner le tout, visez un fabricant de robots industriels qui utilise des intrants de qualité et propose des solutions innovantes.