Pinces et effecteurs robotiques : Applications, avantages et analyse des coûts

Ce guide offre une compréhension complète des effecteurs finaux — ce qu'ils sont, comment ils fonctionnent, et comment trouver le bon pour votre application.

Les effecteurs finaux sont la clé de toute application robotique. Ce sont les dispositifs qui permettent à votre robot d'interagir avec les pièces et composants. De ce fait, ils sont un facteur important pour s'assurer que votre robot peut effectuer l'application souhaitée. En lisant cet article, vous serez plus confiant pour comprendre ce que sont les effecteurs finaux et comment choisir le bon pour la tâche. Sujets de cet article :

• Qu'est-ce qu'un effecteur final ?
• À quoi servent les effecteurs finaux ?
• Défis connus avec les effecteurs finaux ?
• Où se procurer des effecteurs finaux ?
• Combien coûte un effecteur final ?

Qu'est-ce qu'un effecteur final ?

Les effecteurs finaux sont la partie du robot qui interagit avec les pièces ou composants dans l'environnement. On les appelle parfois « outillage de bout de bras » (end-of-arm tooling) ou « manipulateur ». Les effecteurs finaux se trouvent au bout du bras du robot. Il existe de nombreux types d'effecteurs finaux pour différents types d'applications. Quelques exemples d'effecteurs finaux :

• Pinces mécaniques
• Pinces pneumatiques
• Ventouses
• Torches de soudage
• Pinces magnétiques
• Laser
• Système de vision

À quoi servent les effecteurs finaux ?

Un effecteur final est le dispositif que le robot utilise pour effectuer sa tâche proposée. Souvent, l'effecteur final est un type de pince utilisé pour manipuler des pièces. Par exemple, les robots de palettisation utilisent des effecteurs finaux pour prendre et déplacer des boîtes. Ces effecteurs sont couramment soit des pinces mécaniques/pneumatiques, soit des systèmes à ventouses. Mais toutes les applications n'exigent pas que le robot manipule des pièces. Dans les applications de soudage, les robots ont des torches de soudage montées au bout de leur bras. Le bon effecteur final permet à ce robot d'effectuer sa tâche de soudage.

Les effecteurs finaux sont requis pour toute solution robotique. Sans effecteurs finaux, les robots seraient assez inutiles ! Ils sont critiques pour que le robot effectue sa tâche correctement. Quelques applications courantes pour les effecteurs finaux :

• Pinces et ventouses
  • Manutention
  • Prise et pose
  • Assemblage
  • Tri
• Torches de soudage et lasers
  • Soudage
• Systèmes de vision
  • Inspection
  • Métrologie
  • Lecture de codes-barres et reconnaissance optique de caractères (OCR)

La solution spécifique aura la plus grande influence sur l'effecteur final à sélectionner. Par exemple, imaginez que vous envisagez une solution robotique pour votre application de tri de pièces. Vous avez déjà sélectionné un robot Delta car c'est une application à haute vitesse et faible charge utile. Comment séparer les pièces ferreuses des non-ferreuses ? Vous pouvez certainement utiliser une pince mécanique si les pièces ont des bords permettant de les saisir. Mais une meilleure solution pourrait être une pince électromagnétique. Ce sont les types de considérations requises lors de la sélection du bon effecteur final.

Défis connus avec les effecteurs finaux ?

Il y a certainement des défis avec les effecteurs finaux car ils sont un composant critique du processus de conception. Comprendre ces défis peut vous aider à éviter de futurs maux de tête. Quelques défis courants :

• Sélectionner le bon effecteur final
• Contrôle de l'effecteur final
• Maintenance

Sélectionner le bon effecteur final

Choisir le bon effecteur final est crucial pour s'assurer que votre robot peut fonctionner correctement. Choisir le mauvais type d'outillage peut avoir des effets négatifs allant de la réduction de l'efficacité opérationnelle à l'incapacité d'effectuer la tâche avec succès. Par exemple, il est évident qu'on ne peut pas utiliser une pince mécanique pour une application de soudage. Mais qu'en est-il d'une pince mécanique vs un système à ventouses ? Cette décision dépend souvent de la forme, taille et complexité de la pièce. Les intégrateurs et fournisseurs peuvent avoir la capacité de concevoir une preuve de concept pour votre application. Ce test de preuve de concept devrait inclure l'utilisation de divers outillages de bout de bras pour déterminer le meilleur choix pour vous.

Au-delà du type d'effecteur final, il y a des considérations plus granulaires lors du choix d'un effecteur final. Il y a de nombreux fabricants d'effecteurs finaux, chacun avec plusieurs modèles et versions différentes aux spécifications uniques. Ces spécifications doivent être soigneusement considérées en fonction de votre application et du type de pince :

• Force de préhension / d'aspiration
• Course de la pince
• Précision
• Poids
• Taille
• Style de torche

Contrôle de l'effecteur final

La façon dont vous contrôlez l'effecteur final est une autre considération lors de la conception de votre système robotique. Les effecteurs finaux nécessitent soit de l'énergie électrique, soit électrique et fluide pour fonctionner. Il peut y avoir des défis associés au contrôle de votre effecteur final. Par exemple, il serait imprudent de choisir un effecteur final nécessitant de la pneumatique sans air comprimé disponible près du robot et sans plan pour ajouter cette infrastructure. Différents effecteurs finaux nécessitant de l'électricité peuvent avoir des besoins en énergie différents. Il est important de comprendre ces exigences au préalable et de s'assurer que vous avez un système de contrôle adéquat pour faire fonctionner votre effecteur final. Tous les effecteurs finaux ne sont pas compatibles avec votre système robotique ou votre infrastructure existante.

Maintenance

Comme tout équipement dans votre usine, les effecteurs finaux nécessitent une maintenance de routine. Respecter le calendrier de maintenance recommandé par le fabricant est crucial pour tirer le meilleur parti de votre investissement. Ne pas suivre ce calendrier peut mener à la défaillance de l'effecteur final et potentiellement endommager d'autres équipements. Tâches de maintenance courantes pour les effecteurs finaux :

• Nettoyage
• Graissage
• Remplacement des joints
• Remplacement des ressorts et roulements
• Vérification des fuites

Vous n'êtes pas sûr d'avoir la bonne sélection pour votre application ? Notre réseau de conseillers indépendants est prêt à aider ! Ils peuvent vous accompagner dans votre parcours d'automatisation, de l'identification de projets potentiels à la réception des retours des fournisseurs.

Où se procurer des effecteurs finaux ?

Les effecteurs finaux sont fabriqués par les fabricants de robots, les fabricants de composants tiers, et certains intégrateurs et ateliers spécialisés. Cela signifie que vous avez un large choix de ressources pour vous procurer des effecteurs finaux. La plupart des fournisseurs peuvent vous aider à comprendre quels types d'effecteurs finaux fonctionneront pour votre application. Pour des applications simples, il est souvent très pratique d'utiliser l'un des effecteurs finaux fournis par le fabricant. Cependant, pour certaines applications spéciales, vous devrez peut-être contacter un fournisseur tiers ou un intégrateur.

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Combien coûte un effecteur final ?

Le coût de l'effecteur final varie largement selon le type et la complexité. Une petite pince pneumatique ou un petit système à ventouses pourrait coûter seulement quelques centaines de dollars. Des pinces plus complexes ou spécialisées ou de grands systèmes peuvent coûter plusieurs milliers de dollars. De puissants électroaimants, systèmes de soudage, ou systèmes de vision haut de gamme peuvent coûter des dizaines de milliers de dollars (USD). Les coûts des effecteurs finaux doivent être pris en compte lors de la construction d'un cas de ROI pour votre projet d'automatisation. Négliger ce facteur peut significativement altérer vos calculs de ROI.

Un projet avec un effecteur final coûteux peut-il encore être un investissement net positif pour vous ? Pour répondre, vous devez d'abord comprendre le vrai coût du processus que vous voulez automatiser. Notre calculateur d'investissement peut vous aider à avoir une vue d'ensemble des coûts que vous affrontez ainsi que de ce que vous avez à gagner en automatisant.