Comprendre les cobots :niveaux de collaboration et applications industrielles – Un guide pratique

Les robots collaboratifs, ou cobots, ont remodelé la fabrication moderne en combinant la dextérité humaine et la précision robotique. Contrairement aux robots industriels traditionnels qui fonctionnent de manière isolée, les cobots sont conçus pour travailler en toute sécurité aux côtés des personnes, offrant flexibilité, sécurité et productivité accrue sur un large éventail de tâches.

Niveaux de collaboration expliqués

Pourquoi les niveaux de collaboration sont importants

Le choix du bon cobot dépend de la compréhension de ses capacités de sécurité et d’interaction. Les normes industrielles telles que ISO/IEC10218‑2 définissent sept niveaux de collaboration, chacun équilibrant l'implication humaine et les performances robotiques. Vous trouverez ci-dessous un aperçu concis de chaque niveau.

• Niveau 1 – Arrêt surveillé par la sécurité  :Le robot s'arrête lorsqu'un humain entre dans l'espace de travail.
• Niveau 2 – Guidage manuel  :Les opérateurs peuvent guider physiquement les mouvements du robot.
• Niveau 3 – Surveillance de la vitesse et de la séparation  :Le robot surveille en permanence la vitesse et la distance humaines, ralentissant ou s'arrêtant si nécessaire.
• Niveau 4 – Limitation de puissance et de force  :La force de mouvement est limitée pour éviter les blessures lors d'un contact étroit.
• Niveau 5 – Arrêt surveillé de sécurité  :combine des arrêts de sécurité de niveau 1 avec des protocoles de sécurité certifiés.
• Niveau 6 – Guidage manuel + surveillance de la vitesse/séparation  :Permet le guidage manuel tout en appliquant les limites de proximité.
• Niveau 7 – Limitation de puissance/force + surveillance de vitesse/séparation  :niveau de sécurité le plus élevé pour une collaboration homme-robot directe et puissante.

Niveau 1 – Arrêt surveillé par la sécurité

À ce niveau d’entrée, les cobots disposent de capteurs de proximité qui détectent une présence humaine et arrêtent immédiatement tout mouvement. Il est idéal pour les environnements dans lesquels les robots effectuent des tâches isolées et où les interactions humaines sont rares.

Niveau 2 – Guidage manuel

Les robots équipés de capteurs tactiles permettent aux opérateurs de les diriger manuellement, ce qui rend ce niveau adapté aux tâches délicates d'assemblage ou de positionnement d'outils.

Niveau 3 – Surveillance de la vitesse et de la séparation

En suivant en permanence la vitesse et la distance des travailleurs à proximité, le robot ajuste automatiquement sa vitesse ou s'arrête pour maintenir une séparation sûre. Ce niveau est couramment utilisé sur les chaînes d'assemblage où les humains et les robots travaillent côte à côte.

Niveau 4 – Limitation de puissance et de force

Des mécanismes avancés de limitation de force empêchent le robot d'exercer un couple nocif, permettant ainsi une interaction physique sûre même lors du levage de charges lourdes ou de l'entretien de la machine.

Niveau 5 – Arrêt surveillé de sécurité

Au-delà du niveau 1, ce niveau intègre des composants de sécurité certifiés qui garantissent une séquence d'arrêt sûre, renforçant ainsi la confiance dans les environnements à haut risque.

Niveau 6 – Guidage manuel + surveillance de la vitesse/séparation

Ce niveau hybride fusionne le guidage manuel et la surveillance de proximité en temps réel, offrant précision et sécurité pour les opérations complexes d'assemblage ou de réoutillage.

Niveau 7 – Limitation de puissance/force + surveillance de vitesse/séparation

Combinant toutes les fonctionnalités de sécurité, Level 7 est adapté aux tâches collaboratives les plus exigeantes, telles que le soudage et l'assemblage simultanés.

Scénarios industriels exploitant les cobots

Automation de la chaîne d'assemblage

Les cobots accélèrent la production en gérant les mouvements répétitifs (pick-and-place, serrage de vis ou contrôles qualité) tout en libérant les travailleurs humains pour la surveillance et la prise de décision.

Manutention des matériaux et logistique

Les robots peuvent soulever, trier et transporter des palettes, réduisant ainsi les accidents du travail manuel et rationalisant le débit de l'entrepôt.

Contrôle et inspection de la qualité

Grâce aux capteurs laser et aux systèmes de vision, les cobots effectuent des contrôles dimensionnels, une détection des défauts et des inspections visuelles avec une précision et une répétabilité qui dépassent les capacités humaines.

Soudage et fabrication

Le soudage robotisé offre un apport de chaleur et une qualité de joint constants. Les fonctionnalités de sécurité permettent aux cobots de travailler aux côtés de soudeurs qualifiés, améliorant ainsi la vitesse et la sécurité.

Emballage et palettisation

Les robots s'adaptent à diverses formes de produits et exigences d'emballage, automatisant l'empilage, l'étiquetage et le chargement des palettes tout en maintenant un débit élevé.

Entretien des machines

Les robots chargent/déchargent des pièces, changent d'outils et surveillent les paramètres du processus, réduisant ainsi les temps d'arrêt et améliorant la durée de vie des outils.

Choisir les bons cobots pour votre entreprise

Une intégration réussie commence par une évaluation claire de vos objectifs de production, de vos exigences en matière de sécurité et des compétences de votre main-d'œuvre. Adaptez le niveau de collaboration à la complexité de la tâche et sélectionnez une plate-forme cobot offrant évolutivité, programmation intuitive et support robuste. En alignant la technologie sur les objectifs commerciaux, les entreprises peuvent réaliser un déploiement plus rapide, réduire les coûts d'exploitation et accroître la satisfaction des employés.

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