4 types de robots que chaque fabricant devrait connaître

Cet article a été initialement publié sur IndustryWeek. Article de blog invité par Matt Minner, consultant principal pour les services techniques chez Catalyst Connection, qui fait partie du réseau national MEP ^TM .

Il y a beaucoup de buzz ces jours-ci dans le secteur manufacturier au sujet des robots - et comment ils peuvent aider les fabricants à relever certains des défis auxquels ils sont confrontés sur le marché d'aujourd'hui, tels que l'augmentation de la productivité et la pénurie de travailleurs qualifiés.

Mais que veulent dire exactement les analystes et les experts en automatisation lorsqu'ils utilisent le mot « robot ? » Et comment différents types de robots peuvent-ils améliorer une opération de fabrication réelle ? Si vous êtes un petit fabricant qui s'intéresse aux robots mais n'a jamais travaillé avec eux, il peut être difficile d'imaginer comment les robots pourraient s'intégrer dans votre installation. Voici un aperçu de quatre types de robots industriels que tout fabricant devrait connaître.

1. Robots articulés

Un robot articulé est le type de robot qui vient à l'esprit lorsque la plupart des gens pensent aux robots. Tout comme les fraiseuses CNC, les robots articulés sont classés selon le nombre de points de rotation ou d'axes dont ils disposent. Le plus courant est le robot articulé à 6 axes. Il existe également des unités à 4 et 7 axes sur le marché.

La flexibilité, la dextérité et la portée rendent les robots articulés parfaitement adaptés aux tâches qui s'étendent sur des plans non parallèles, telles que l'entretien des machines. Les robots articulés peuvent également accéder facilement dans un compartiment de machine-outil et sous des obstacles pour accéder à une pièce (ou même autour d'un obstacle, dans le cas d'un robot 7 axes).

Les joints scellés et les manchons de protection permettent aux robots articulés d'exceller dans les environnements propres et sales. La possibilité de monter un robot articulé sur n'importe quelle surface (par exemple, un plafond, un rail coulissant) s'adapte à un large éventail d'options de travail.

La sophistication d'un robot articulé s'accompagne d'un coût plus élevé par rapport à d'autres types de robots avec des charges utiles similaires. Et les robots articulés sont moins adaptés que d'autres types de robots pour les applications à très grande vitesse en raison de leur cinématique plus complexe et de la masse des composants relativement plus élevée.

2. Robots SCARA

Un bras robotique articulé à conformité sélective (SCARA) est un bon choix - et rentable - pour effectuer des opérations entre deux plans parallèles (par exemple, transférer des pièces d'un plateau à un convoyeur). Les robots SCARA excellent dans les tâches d'assemblage vertical telles que l'insertion de broches sans ligature en raison de leur rigidité verticale.

Les robots SCARA sont légers et ont un faible encombrement, ce qui les rend idéaux pour les applications dans les espaces encombrés. Ils sont également capables de temps de cycle très rapides.

En raison de leur conception à bras oscillant fixe, ce qui est un avantage dans certaines applications, les robots SCARA sont confrontés à des limitations lorsqu'il s'agit de tâches qui nécessitent de contourner ou d'atteindre l'intérieur d'objets tels que des montages, des gabarits ou des machines-outils dans une cellule de travail.

3. Delta Robots

Les robots Delta, également appelés «robots araignées», utilisent trois moteurs montés sur la base pour actionner les bras de commande qui positionnent le poignet. Les robots delta de base sont des unités à 3 axes, mais des modèles à 4 et 6 axes sont également disponibles.

En montant les actionneurs sur ou très près de la base fixe plutôt qu'à chaque articulation (comme dans le cas d'un robot articulé), le bras d'un robot delta peut être très léger. Cela permet un mouvement rapide, ce qui rend les robots delta idéaux pour les opérations à très grande vitesse impliquant des charges légères.

Une chose importante à noter lorsque vous comparez les robots delta à d'autres types de robots :la portée des robots delta est généralement définie par le diamètre de la plage de travail, par opposition au rayon à partir de la base, comme dans le cas des unités articulées et SCARA. Par exemple, un robot delta avec une portée de 40" n'aurait que la moitié de la portée (20" sur un rayon) d'une unité articulée ou SCARA de 40".

4. Robots cartésiens

Les robots cartésiens se composent généralement de trois actionneurs linéaires ou plus assemblés pour s'adapter à une application particulière. Placés au-dessus d'un espace de travail, les robots cartésiens peuvent être surélevés pour maximiser l'espace au sol et s'adapter à une large gamme de tailles de pièces. (Lorsqu'ils sont placés sur une structure surélevée suspendue sur deux rails parallèles, les robots cartésiens sont appelés « robots à portique. »)

Les robots cartésiens utilisent généralement des actionneurs linéaires et des supports de montage standard, minimisant le coût et la complexité de tout système cartésien « personnalisé ». Des unités de plus grande capacité peuvent également être intégrées à d'autres robots (tels que des robots articulés) en tant qu'« effecteurs finaux » pour augmenter les capacités du système. Cela dit, la nature personnalisée des robots cartésiens peut rendre la conception, les spécifications et la programmation difficiles ou hors de portée pour les petits fabricants qui souhaitent adopter une approche de « bricolage » pour la mise en œuvre de la robotique.

Les robots cartésiens sont incapables d'atteindre ou de contourner facilement les obstacles. Et leurs mécanismes coulissants exposés les rendent moins adaptés aux environnements poussiéreux/sales.

Conclusion

Que vous vous attaquiez vous-même à la mise en œuvre ou que vous travailliez avec un intégrateur de systèmes réputé, connaître les différents types de robots disponibles vous aidera à sélectionner la meilleure machine. Connaître un peu les capacités et les coûts associés aux différents types de robots est une première étape cruciale pour prendre une décision éclairée.

Pour en savoir plus sur les distinctions entre les différents types de robots sur le marché, téléchargez le « Manufacturer's Guide to Robotics » du représentant du réseau national du MEP Catalyst Connection (qui fait partie du MEP de Pennsylvanie), qui aide les petits et moyens fabricants à naviguer dans la transformation technologique.