Robot portique :automatisez vos plus grandes applications

Les robots portiques sont positionnés pour gérer certaines des plus grandes applications de fabrication. Découvrez où ils s'intègrent dans votre processus et quand automatiser.

Les robots portiques sont des chevaux de bataille de l'automatisation. Grand frère du robot de type cartésien, cette machine gère souvent les applications robotiques les plus exigeantes. Les robots portiques sont identifiés par leurs grandes structures qui surplombent le poste de travail. Les robots portiques auront deux grands actionneurs à axe X qui parcourent la longueur de l'enveloppe de travail. Ils auront au moins un actionneur d'axe y pour traverser à gauche et à droite à travers l'enveloppe de travail. De plus, ils auront au moins un actionneur d'axe z qui se déplace de haut en bas dans et hors de l'enveloppe de travail.

Leur capacité d'évolutivité leur donne un avantage indéniable sur les autres types de robots pour la bonne tâche. Dans cet article, vous en apprendrez plus sur ce que sont les robots portiques et quand vous devriez envisager de les utiliser pour une application. Les sujets à couvrir incluent :

• Applications standard pour robots portiques
• Industries pour robots portiques
• Quand devez-vous utiliser un robot portique ?
• Combien coûtent les robots portiques ?

Applications standard pour le robot portique

Les robots portiques sont généralement réservés aux tâches lourdes. Ils se trouvent au-dessus du poste de travail sur des pieds en métal robustes. Monté sur ce châssis se trouve le reste de la structure du portique qui lui permet de se déplacer dans l'espace de travail et d'accomplir sa tâche. Sa construction lui confère des avantages qui en font un excellent choix pour des applications spécifiques. Ces applications incluent, sans s'y limiter : 

• Palettisation/dépalettisation
• Manipulation du matériel
• Tri
• Assemblage
• Stockage et récupération

Les robots portiques sont d'excellents choix pour ces tâches, d'autant plus que les exigences de charge utile et de taille augmentent au-delà de ce que les autres types de robots peuvent gérer. D'autres robots ont des limites en termes de charge utile, de vitesse et de portée. Les robots portiques ont des plafonds de performances beaucoup plus élevés et ne sont souvent limités que par l'espace dont ils disposent.

Industries pour le robot portique

En raison des types d'applications dans lesquelles les robots portiques excellent, ils sont courants dans de nombreuses industries. Les industries courantes pour les robots portiques incluent :

• Aérospatiale
• Métaux
• Plastiques et caoutchouc
• Logistique/entreposage
• Papier
• Nourriture et boissons

Les robots portiques sont courants dans ces industries pour plusieurs raisons. Il est courant que les applications dans certaines de ces industries aient des exigences de charge utile élevées. Ces exigences de charge utile peuvent dépasser celles d'autres types de robots. D'autres fois, la portée peut être un facteur limitant pour l'utilisation d'un autre type de robot et un portique peut exceller ici. Examinons ces forces et limites plus en détail.

Quand devriez-vous utiliser un robot portique ?

Chaque type de robot a ses propres forces et limites. Ce sont ces caractéristiques qui déterminent souvent quel robot est approprié pour une application spécifique. Les robots portiques ne sont pas différents à cet égard. Ils ont quelques points forts et limites qui peuvent vous aider à déterminer s'ils conviennent à votre application. Voici quelques fonctionnalités clés à prendre en compte :

• Capacité de charge utile
• Vitesse
• Portée
• Dextérité
• Taille

Capacité de charge utile

Les robots portiques se distinguent surtout par leur capacité de charge utile. Ressemblant souvent à des grues industrielles, ces machines possèdent des structures métalliques massives qui leur confèrent une grande résistance mécanique. Cette construction leur permet de supporter d'énormes charges utiles provenant d'éléments tels que de gros rouleaux de métal et des composants d'avion. Il n'y a pas beaucoup d'applications qui sont trop grandes pour un robot portique. Cependant, de nombreuses applications peuvent être trop petites pour qu'un portique ait du sens. Par exemple, pour les petites tâches d'assemblage, telles que l'assemblage de PCB, un portique peut effectuer la tâche, mais serait exagéré. Dans ce cas, vous dépenseriez beaucoup d'argent pour des capacités que vous n'utiliseriez pas avec votre robot portique.

Vitesse

Les robots portiques ont une vitesse moyenne et dépendent principalement des moteurs utilisés et de la charge utile pour déterminer à quelle vitesse ils peuvent aller. Selon leur taille et leur mécanique, les vitesses peuvent aller de quelques centimètres par seconde à plusieurs mètres par seconde. Ils ont beaucoup de flexibilité à cet égard car les moteurs et les boîtes de vitesses n'ont pas à s'adapter à l'intérieur d'un boîtier de corps de robot comme les robots articulés. De plus, il existe un degré élevé de flexibilité dans l'engrenage en installant des réducteurs sur les moteurs ainsi que l'engrenage interne dérivé de la mécanique des actionneurs. Cet engrenage provient de vis à billes, d'engrenages à crémaillère, de systèmes à courroie et poulie, etc. 

La vitesse et la charge utile sont un équilibre de considérations. Des charges utiles plus élevées nécessitent des composants plus lourds et des rapports de démultiplication plus élevés, ce qui limite la vitesse de pointe. Les robots les plus rapides n'ont souvent pas une grande capacité de charge utile, et vice versa. Les exigences de votre application détermineront le type de robot à utiliser.

Portée

C'est ici que le robot portique brille vraiment. Leur portée est inégalée par rapport aux autres types de robots. La portée n'est limitée que par l'espace dont vous disposez pour la construction. Les robots portiques peuvent être aussi petits que quelques mètres carrés à des terrains de football entiers (ou des terrains pour nos lecteurs européens !). Cela explique pourquoi les robots portiques peuvent être trouvés dans les grands entrepôts et les applications de stockage. Si la tâche nécessite de parcourir de grandes distances, un portique peut être un bon point de départ.

Dextérité

Les portiques peuvent commencer à faiblir lorsque l'application nécessite un mouvement flexible. La même construction qui lui permet d'avoir une grande capacité de charge utile et une grande portée le rend également rigide. Cela signifie que les portiques auront du mal dans les applications qui nécessitent qu'ils se déplacent, sur le côté ou sous la pièce pour effectuer leur tâche. Par exemple, un robot portique serait un mauvais choix pour une application de soudage qui l'oblige à souder plusieurs joints sous différents angles. Un bras articulé excellerait dans ce type de travail. Les robots portiques sont généralement réservés aux tâches où ils peuvent se déplacer au-dessus de la pièce, descendre, exécuter une fonction, remonter et passer à sa position suivante.

Taille

Les portiques sont l'un des plus grands types de robots, même à leur plus petit niveau de mise en œuvre. Aucun autre robot (à l'exception des types mobiles) ne peut fonctionner sur toute la longueur d'un étage d'une usine. Cette taille est avantageuse dans les grandes applications. Cependant, cette taille peut être préjudiciable lorsque l'espace est limité soit latéralement, soit verticalement. Parce que les portiques sont au-dessus de l'espace de travail, ce n'est généralement pas un problème. Mais dans des circonstances particulières, l'infrastructure existante peut rendre difficile l'intégration du portique.

Les deux principales questions que vous devez vous poser sont :

• Y a-t-il une application appropriée ?
• Quelle est l'analyse de rentabilisation de mon robot portique ?

Cette section devrait fournir un bon point de départ pour comprendre l'application adaptée à un robot portique. S'il n'y a pas d'application appropriée, vous pourriez subir des conséquences négatives. Cela inclut les pertes de revenus potentielles, le fonctionnement inefficace et même l'échec complet du projet. La deuxième question concerne l'analyse de rentabilisation. Pour répondre à cette question, vous devez comprendre le coût de votre processus, ce que l'on gagne à automatiser et le coût du projet de robot. Si vous pouvez présenter un dossier de retour sur investissement dans un délai attrayant, vous êtes sur la bonne voie pour prouver une analyse de rentabilisation solide pour votre projet d'automatisation.

Si vous n'êtes toujours pas sûr de l'adéquation de l'application ou si vous avez d'autres questions concernant l'automatisation dans votre établissement, contactez des experts en utilisant notre réseau de conseillers indépendants.

Combien coûtent les robots portiques ?

En raison de leur taille et de leur difficulté d'intégration, les robots portiques peuvent être très coûteux. Il n'est pas rare qu'un projet de robot à portique à très petite échelle ait un prix de 50 000 $ US. Ce coût comprendrait à la fois les coûts d'équipement et de main-d'œuvre d'intégration. Les coûts peuvent varier considérablement en fonction de la marque et de la région, mais ces robots nécessiteront un investissement important. Notre outil de proposition vous mettra en contact avec les fournisseurs de votre région afin que vous puissiez commencer à déterminer les coûts approximatifs dès aujourd'hui.

La construction de ces robots est un facteur unique qui affecte le prix. Comme ils sont si grands, ils sont souvent construits sur place. Un bras de robot industriel standard peut généralement être expédié pré-assemblé sur une palette. Cette construction entraînera un coût de main-d'œuvre supplémentaire qui est minime, voire inexistant avec d'autres types de robots.

Au-delà des coûts, les fabricants du monde entier trouvent des retours avec ces robots. Ces utilisateurs ont trouvé la bonne combinaison d'adéquation entre l'application et l'analyse de rentabilisation pour obtenir ces retours. Vous ne savez pas comment déterminer votre analyse de rentabilisation ? Notre calculateur d'investissement peut vous aider à tirer une conclusion. Cet outil vous aidera à déterminer où se situent vos coûts et où vous pourriez être en mesure de trouver de la valeur en automatisant.