Robots industriels six axes : Usages réels, avantages et analyse des coûts

Les robots six axes font partie des robots industriels les plus courants et sont utilisés dans la plupart des industries. Voici un guide détaillé sur ces robots, leurs applications réelles, et pourquoi et quand les utiliser.

Un robot six axes, comme son nom l'indique, a six axes. Chaque axe est une articulation qui permet au robot de bouger différemment (rotation, torsion, etc.). Ces différents mouvements sont appelés degrés de liberté.

Les robots six axes sont une forme de robots articulés qui peuvent effectuer une vaste gamme d'applications, grâce à leur flexibilité, leur portée et leur force.

Cette flexibilité donne aux robots six axes une gamme d'applications extensive. Cette caractéristique en fait un ajustement parfait pour des fonctions complexes qui nécessiteraient habituellement des bras humains pour opérer.

Les sections ci-dessous offrent plus de détails sur les robots six axes :

• Applications standard pour les robots six axes
• Secteurs pour les robots six axes
• Quand vous devriez (et ne devriez pas) utiliser un robot six axes
• Combien coûtent les robots six axes ?

Applications standard pour les robots six axes

Ces robots polyvalents peuvent effectuer une large gamme de tâches. La plupart des types de robots ont du mal avec les applications dextères. Les robots six axes peuvent exceller ici. Certaines des applications les plus populaires des robots six axes dans l'industrie sont :

• Prélèvement et manutention de pièces
• Peinture
• Enlèvement de matière

Prélèvement et manutention de pièces

La plupart des robots sont capables de gérer des applications simples de prise et pose. Cependant, les robots six axes sont parfois la seule option viable pour les applications nécessitant un haut niveau de dextérité. Un exemple pourrait être une application automatisée de chargement/déchargement de machine. Un robot pourrait être chargé d'ouvrir la porte, d'atteindre la pièce à l'intérieur et de la placer à sa destination. Les SCARA, Delta et cartésiens n'ont pas la dextérité pour effectuer ces mouvements complexes. Surtout dans un espace de travail aussi restreint. Utiliser un autre type de robot pour effectuer ce niveau de mouvement pourrait être désastreux.

Peinture

Les robots six axes sont idéaux pour le traitement de pulvérisation de produits complexes. Ces robots peuvent être couplés avec une variété d'effecteurs finaux pour effectuer la tâche. Exemples : pistolets de pulvérisation, pompes à engrenages, régulateurs de pression, manifolds de changement de couleur. Ils ont aussi la précision et la dextérité pour effectuer les mouvements précis requis pour finir les pièces. Ces applications nécessitent souvent beaucoup de portée. C'est une autre raison commune pour laquelle de nombreux autres types de robots ne fonctionneront simplement pas. Les SCARA et Delta sont particulièrement limités en taille pour ce type d'applications.

Enlèvement de matière

L'enlèvement de matière est une application particulièrement difficile. Force et précision sont requises dans un environnement dangereux pour créer un produit fini. Les robots six axes ont la bonne combinaison de ces caractéristiques. Ils peuvent être intégrés avec l'outillage approprié pour effectuer la tâche. Exemples courants : perçage, meulage, découpe. La plupart des autres types de robots échoueront dans ce type d'applications pour plusieurs raisons. Ils pourraient ne pas être assez solides pour les exigences lourdes. La portée pourrait être une limitation pour d'autres robots pour ces types d'applications aussi. Les SCARA et Delta sont traditionnellement petits comparés à la taille que peuvent atteindre les robots six axes. Choisir le mauvais robot peut être dévastateur pour le succès de votre projet d'automatisation.

Secteurs pour les robots six axes

Les robots six axes impactent positivement le résultat net de nombreuses industries par l'automatisation, notamment :

• Métallurgie
• Logistique
• Automobile
• Aérospatiale
• Biens de consommation
• Agroalimentaire et boissons
• Pharmaceutique

Il n'est pas surprenant qu'un robot aussi polyvalent impacte positivement tant d'industries. Les applications entre ces industries peuvent varier largement. Par exemple, l'industrie métallurgique a beaucoup d'applications de manutention et de soudage. L'aérospatial voit souvent beaucoup d'applications de peinture. L'industrie pharmaceutique a de nombreuses tâches de prise et pose et de distribution. L'idée ici est que les robots six axes sont des robots « touche-à-tout ». Ils peuvent effectuer la plupart des applications dans à peu près n'importe quelle industrie. Mais ils ne sont pas toujours le choix optimal.

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Quand vous devriez (et ne devriez pas) utiliser un robot six axes

Les robots six axes sont le type de robot le plus populaire et pour de bonnes raisons. Ils peuvent effectuer la plupart des applications très bien. Cependant, ils ne conviennent pas à toutes les applications. Quelques signes courants qu'un robot six axes serait un excellent choix :

• Une grande amplitude de mouvement est requise
• L'application pourrait changer à l'avenir
• Charge utile lourde

Grande amplitude de mouvement

Les robots six axes sont les types de robots les plus flexibles. Ils peuvent contorsionner leurs corps de façons que d'autres robots ne peuvent tout simplement pas. C'est souvent requis pour certaines applications. Peinture, soudage et tâches d'assemblage complexes nécessitent souvent une grande dextérité. Pour les tâches avec ce type d'exigences, c'est une bonne idée de commencer avec des robots six axes.

Adaptabilité

Les robots six axes sont adaptables dans des environnements dynamiques. L'imprévisibilité des demandes industrielles peut parfois rendre les dépenses en capital difficiles à pérenniser. Les robots six axes sont utiles ici. Ils peuvent être reprogrammés pour s'adapter à des changements soudains de produits et de processus dans les lignes de production. Ils peuvent même être déplacés vers différents emplacements pour être utilisés pour des tâches complètement différentes. Imaginez un robot six axes effectuant une tâche d'assemblage. Si cette ligne de produits est discontinuée inattendument l'année prochaine, il pourrait sembler que ce robot devienne inutile. Cependant, ce robot six axes pourrait être réaffecté à une application de distribution sur une autre ligne de produits qui a inattendument augmenté son volume de production. Il est important de garder à l'esprit que chaque application a des exigences spécifiques. Vous ne pourrez probablement pas couvrir toutes les applications de votre usine avec un seul modèle.

Ce surnom de « touche-à-tout » vient avec quelques faiblesses. Voici quelques caractéristiques qui pourraient vous amener à considérer autre chose qu'un robot six axes :

• L'application nécessite une haute vitesse
• Une haute précision est requise

Limitations de vitesse

Si votre application est à haute vitesse, un robot six axes peut ne pas être le meilleur choix pour vous. La mécanique complexe rend ces robots relativement plus lents que les robots SCARA et Delta. Si la charge utile et la portée ne seront pas des limitations pour ces autres types de robots, il peut être intéressant de les considérer quand la vitesse est le facteur principal. Un exemple courant est les tâches de prise et pose à haute vitesse sur lignes alimentaires. Ces produits sont généralement fabriqués à haut volume. Cela signifie que la machinerie doit être à haute vitesse pour suivre. Les articles alimentaires sont aussi souvent petits. Donc, la charge utile et la portée ne sont généralement pas de gros soucis.

Limitations de précision

La même mécanique qui donne à ce robot une grande amplitude de mouvement limite sa précision car plus de pièces mobiles signifie généralement plus d'erreur de positionnement. Par conséquent, le robot sera moins constant pour aller exactement au même endroit à chaque fois. Il convient de noter que cela n'est perceptible qu'à l'échelle sub-millimétrique au micron. Très peu d'applications nécessitent ce niveau de précision où le six axes pourrait peiner. Exemples : applications de métrologie micro, assemblage niveau carte, petites applications d'inspection.

Toujours pas sûr ? Il pourrait être judicieux de parler à l'un de nos experts qui peut vous aider à choisir le type exact de robot pour votre application.

Combien coûtent les robots six axes ?

Le coût est toujours une considération majeure pour tout projet d'automatisation. Les robots six axes sont l'une des options robotiques les plus chères disponibles. Cela est principalement dû au nombre d'axes. Chaque axe nécessite un moteur et un réducteur. Ce coût monte rapidement en flèche à mesure que le robot devient plus grand. Il n'est pas rare qu'un projet de robot six axes ait un prix final dépassant 100 000 USD. Il est important de se rappeler que le coût est plus que le robot seul. Autres coûts à considérer :

• Coûts d'intégration
• Effecteurs finaux
• Équipements de sécurité
• Maintenance à vie

Les coûts d'intégration sont un coût majeur pour le projet global. L'intégration est l'acte d'installation, de programmation et de mise en service de votre système. Les taux de main-d'œuvre peuvent être élevés pour ce service spécialisé. Pour cette raison, c'est toujours une bonne idée de vérifier auprès de plusieurs fournisseurs de robots et d'en choisir un le mieux adapté à votre budget et vos besoins d'application.

Les effecteurs finaux sont la pièce qui réside au bout du bras du robot pour effectuer la tâche. Cela peut être quelque chose comme une pince, un pistolet de peinture, ou une pointe de soudage. Selon l'application, cette pièce pourrait porter un coût significatif. Un système de soudage est un bon exemple d'effecteur final coûteux. Les robots de soudage nécessitent une pointe de soudage ainsi qu'un système de contrôle de soudage coûteux.

L'équipement de sécurité est toujours requis et inclut des choses comme des capteurs, rideaux lumineux, cages de sécurité, scanners. Selon l'application, cela peut être un coût mineur ou majeur. Il est important de suivre les directives de sécurité locales pour vous assurer d'installer votre robot de manière sûre.

Souvent négligés sont les coûts de maintenance à vie. Ces coûts incluent des choses comme le graissage régulier, le nettoyage, les tests d'amplitude de mouvement, et la sauvegarde de programme. Vous pourriez être capable de faire cela avec du personnel interne, mais parfois l'aide de tiers est requise. Cela peut augmenter le coût de maintenance. Respecter un calendrier de maintenance régulier est critique pour prolonger la durée de vie de votre robot. Cela doit toujours être considéré dans votre calcul de ROI.

Les robots six axes sont le robot industriel le plus courant pour une raison. Leur polyvalence et leur gamme d'applications standard en font un excellent choix pour la plupart des applications. Commencez votre parcours robotique avec nous aujourd'hui. Notre outil de demande de devis offre des devis gratuits pour vous aider à comprendre le coût potentiel de vos projets robotiques.