Robots articulés :Guide du robot industriel le plus connu

Les robots articulés sont les robots industriels les plus fréquemment utilisés aujourd'hui. Découvrez pourquoi, ce qu'ils peuvent faire et quand vous devez les utiliser.

Un robot articulé a des articulations rotatives et peut avoir jusqu'à 10 axes ou plus. Cela leur donne plus de liberté de mouvement, ce qui apporte une grande polyvalence. Leur précision et leur style de mouvement imitent étroitement celui d'un bras humain. Les robots articulés sont devenus indispensables à l'industrie manufacturière. Comprenons ces robots spécialisés plus en détail à travers les sections suivantes :

• Applications standard pour robots articulés
• Industries des robots articulés
• Quand devriez-vous utiliser un robot articulé ?
• Combien coûtent les robots articulés ?

Applications standard pour robots articulés

Les robots articulés ont un large éventail de capacités par rapport aux autres robots. Cela en fait une excellente option pour la plupart des applications. Les applications typiques des robots articulés dans un environnement industriel sont :

• Manipulation des matériaux
• Soudage
• Assemblage
• Maintenance de la machine

Manipulation des matériaux

La manutention de matériaux est une application industrielle courante pour les robots articulés. Cela peut inclure des tâches telles que la palettisation, le prélèvement et le placement et la sélection de bacs. Les robots articulés sont parfaits pour ces applications car ils peuvent être mis à l'échelle pour gérer des charges utiles et une portée élevées. Ces applications peuvent rapidement devenir trop difficiles pour d'autres types de robots. Par exemple, un robot delta peut effectuer une tâche de prélèvement et de placement rapidement. Mais que se passe-t-il si la pièce est une lourde billette d'acier ? Du coup, cette tâche est trop lourde pour le delta. Pour mettre cela en perspective, les modèles de bras articulés haut de gamme peuvent supporter des charges utiles de plus de 1000 kg. Un grand robot delta pourrait gérer quelque chose dans la plage de 10 à 20 kg.

Soudage

Le soudage a été l'une des premières applications des robots industriels. Une des principales raisons pour lesquelles ils excellent ici est leur dextérité. Les applications de soudage nécessitent souvent des mouvements précis à des angles spécifiques. Ces angles ne sont tout simplement pas réalisables avec d'autres robots comme les SCARA et les Deltas. Placer le mauvais robot dans une application de soudage peut sérieusement limiter la qualité de la pièce soudée.

Assemblage

Les robots articulés sont parfaits pour les applications d'assemblage pour plusieurs raisons. Leurs articulations leur permettent de se déplacer d'une manière que les autres robots ne peuvent pas. Leur capacité de charge utile leur permet également de déplacer des charges utiles que d'autres types de robots ne peuvent pas soulever. Ils sont suffisamment précis pour même les petites tâches d'assemblage. Pour cette raison, vous trouvez la plupart des tâches d'assemblage automatisées effectuées par des robots articulés.

Machine Tendance

L'entretien des machines est une autre tâche courante des robots articulés. L'entretien automatisé des machines permet le chargement et le déchargement des matières premières dans les machines. Encore une fois, la portée et la dextérité améliorées de ce robot lui permettent d'exceller ici. Les robots modernes d'entretien des machines peuvent tout faire, du chargement de la pièce à l'ouverture et à la fermeture de la porte, jusqu'à l'exécution du programme spécifié en le sélectionnant sur l'IHM.

Le marché des robots articulés devrait enregistrer un TCAC de plus de 12 % au cours de la période 2021-2026, l'automatisation, la personnalisation et la sécurité du travail poussant leur adoption dans le secteur industriel.

Industries pour robots articulés

Les robots articulés couvrent un large éventail d'applications robotiques les plus courantes. Puisqu'ils sont si polyvalents, il est logique de les trouver utilisés dans la plupart des industries. Voici quelques exemples courants :

• Automobile
• Métaux
• Électronique
• Aliments et boissons 
• Produits pharmaceutiques

Automobile

L'industrie automobile a été l'une des premières à adopter les robots industriels. Ceux-ci continuent d'être populaires parmi les entreprises automobiles de toutes tailles. Des charges utiles élevées et une longue portée sont des exigences courantes pour les applications automobiles, car les composants automobiles sont souvent volumineux et lourds. Ces facteurs font des robots articulés le seul choix pour automatiser ces tâches. Cette automatisation permet un volume de production plus élevé et des environnements de travail plus sûrs.

Électronique

La précision et la dextérité sont des caractéristiques communes des applications de cette industrie. Les petits composants nécessitent des mouvements précis pour être placés correctement. Le soudage automatisé nécessite des mouvements adroits comme celui du soudage. Cela nécessite que l'équipement se déplace à des angles non réalisables par d'autres types de robots. Certaines applications nécessitent une précision au niveau du micron. La plupart des bras articulés ne pourront pas atteindre ce niveau de précision en raison de leur construction mécanique.

Produits pharmaceutiques

L'industrie pharmaceutique exige des normes élevées de précision, de propreté et d'authentification. Les robots articulés ont la précision requise pour la plupart des applications pharmaceutiques. Ils peuvent être configurés avec des joints scellés et des manchons de protection. Ce sont des exigences critiques pour les machines dans les salles blanches. Les applications courantes incluent le prélèvement et le placement, la distribution et la numérisation.

Quand devriez-vous utiliser un robot articulé ?

Vous comprenez maintenant ce que sont les robots articulés et quelques applications courantes. Les robots articulés, tout comme les autres machines, ont leurs forces et leurs limites. Vous souhaitez les comprendre pour prendre une décision plus éclairée sur le déploiement de ces robots dans votre entreprise. L'analyse de rentabilisation et l'adéquation de l'application sont quelques facteurs à garder à l'esprit lorsque vous envisagez un robot articulé pour votre application.

Analyse de rentabilité

Les robots articulés peuvent avoir un impact positif majeur sur vos résultats. Certains cas peuvent vous amener à envisager l'automatisation. Voici quelques exemples :

• Exigences de débit plus élevées
• Risques de sécurité pour les opérateurs humains
• Réductions de coûts

Ce sont des raisons courantes pour les fabricants d'automatiser. Les gens ont une vitesse de mouvement limitée et ne peuvent maintenir cette vitesse que si longtemps avant de devenir fatigués. Les équipements automatisés dépassent souvent la vitesse réalisable par les personnes. Ils peuvent maintenir cette vitesse tant que le robot est opérationnel. Les robots articulés ne sont pas les robots les plus rapides du marché, mais pour de nombreuses applications, ils peuvent encore dépasser les opérateurs humains.

La sécurité des opérateurs humains peut conduire les fabricants à les soustraire à cette tâche. C'est souvent le cas lorsque les opérateurs se blessent en soulevant, en coupant ou en s'occupant d'une machine. L'automatisation de ce processus peut à la fois protéger vos employés et économiser de l'argent sur les amendes liées aux blessures et les coûts liés aux temps d'arrêt. Il est important de se rappeler, cependant, que les robots sont intrinsèquement dangereux. L'installation d'un robot articulé dans une application sans atténuation des risques peut être plus dangereuse pour les opérateurs. Les robots articulés doivent être installés avec des dispositifs de sécurité appropriés pour limiter les risques de blessures pour les opérateurs humains.

Les réductions de coûts sont parmi les raisons les plus courantes d'automatiser dans l'environnement de fabrication concurrentiel d'aujourd'hui. Les lignes de production automatisées sont souvent plus efficaces que les lignes manuelles à grande échelle. Cela conduit finalement à un coût inférieur pour produire chaque pièce. De plus, les pièces peuvent être produites de manière plus cohérente en raison de moins d'erreurs de production. Comme vous l'apprendrez plus loin dans cet article, les robots articulés sont très chers. Il est particulièrement important avec ce type de robot de s'assurer que vos réductions de coûts seront un avantage net après avoir pris en compte le coût d'un projet de robot articulé.

Vos défis commerciaux devraient dicter quoi et combien automatiser dans votre installation. Il est essentiel de comprendre quels projets bénéficieront le plus de l'automatisation des robots articulés. Notre outil de recherche de potentiel est de vous aider à identifier les projets clés les mieux adaptés à l'automatisation dans votre entreprise.

Ajustement de l'application

De nombreuses options s'offrent à vous en matière d'automatisation robotique. L'ajustement de l'application est l'élément le plus critique pour un projet de robot réussi. Il est essentiel de comprendre les exigences spécifiques de votre application. Les bras articulés peuvent effectuer la plupart des applications. Cependant, ils ne sont pas toujours la solution la plus optimale.

Dans les cas où l'application nécessite une vitesse supérieure à celle dont ce robot est capable, les robots delta sont parfois le meilleur choix. Un exemple de ceci pourrait être une application pick and place à grande vitesse. Il serait idéal de coupler un robot à grande vitesse avec ce type d'application. Supposons que vous ayez décidé qu'un robot à six axes et un robot delta sont tous deux capables d'effectuer la tâche. Un robot à six axes aura généralement des vitesses de plusieurs centaines de degrés par seconde. Un robot delta standard peut facilement dépasser plus de 1000 degrés par seconde. Choisir un six axes plutôt qu'un delta lorsque les deux peuvent faire le travail peut laisser une productivité précieuse sur la table.

D'autres fois, des niveaux de précision extrêmes sont requis. Dans ces cas, les bras articulés sont surpassés par les robots cartésiens. Les robots cartésiens ont la capacité d'atteindre une précision au micron. La plupart des autres types de robots ne peuvent se vanter d'avoir des niveaux de précision que dans les dixièmes ou centièmes de millimètres. Choisir le mauvais robot pour votre application peut limiter vos retours potentiels ou échouer complètement.

Les bras articulés excellent souvent dans les applications qui nécessitent des niveaux élevés de flexibilité. Le soudage en est un bon exemple. Un bras articulé serait un excellent choix en raison de sa capacité à manœuvrer avec précision à des angles complexes pour effectuer les soudures nécessaires. Les types de robots plus rigides tels que les cartésiens, les SCARA ou les deltas auraient des difficultés dans un environnement où un mouvement flexible est requis.

En cas de doute, nous vous suggérons de contacter des experts qui pourront vous conseiller dans le choix de solutions robotiques adaptées à vos projets et défis spécifiques.

Combien coûtent les robots articulés ?

Les robots articulés se situent à l'extrémité coûteuse du spectre des robots. Le robot lui-même est cher, mais il existe plusieurs autres facteurs qui conduisent à un coût de projet commun supérieur à 100 000 USD. Ces facteurs incluent :

• Coûts d'intégration
• Formation
• Effets d'extrémité
• Équipement de sécurité
• Entretien

Il est crucial d'inclure ces coûts dans votre calcul de retour sur investissement. Comprenez que vous faites face à plus que le coût initial d'un bras de robot. Bon nombre de ces coûts sont variables et dépendent de l'application. Par exemple, les projets très complexes auront des coûts d'intégration plus élevés en raison de la difficulté de mise en œuvre et de programmation. Des applications plus dangereuses peuvent nécessiter plus de matériel de sécurité.

Les projets de robots ont un prix élevé. Tous ces coûts doivent être pris en compte lors du calcul du retour sur investissement (ROI) d'un robot articulé. Vous devez alors considérer ce que vous gagnerez à automatiser votre processus. Cela inclut des éléments tels que : 

• Débit accru
• Qualité de production plus constante
• Gains d'efficacité
• Réductions de coûts

Vous pouvez même décider d'inclure certains facteurs qualitatifs comme l'atténuation des risques de blessures ou d'autres améliorations de la qualité de vie. Ces avantages et inconvénients doivent être pesés les uns par rapport aux autres pour fournir une image du retour sur investissement. Cela devrait vous aider à prendre une décision éclairée sur un projet d'automatisation.

Malgré leurs coûts élevés, les fabricants ont eu un impact positif sur leurs résultats en utilisant des robots articulés pendant des décennies. Vous pouvez effectuer une recherche dans notre annuaire de fournisseurs pour commencer à vous connecter avec des fournisseurs près de chez vous et commencer votre parcours d'automatisation.