Robots à six axes :applications, avantages et analyse des coûts

Les robots à six axes sont parmi les robots industriels les plus courants et sont utilisés dans la plupart des industries. Voici un guide détaillé sur ces robots, leurs applications dans le monde réel, et pourquoi et quand les utiliser.

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

Les robots à 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 à six axes une large gamme d'applications. Cette caractéristique en fait un ajustement parfait pour des fonctions complexes qui nécessiteraient généralement des bras humains pour fonctionner.

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

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

Applications standard pour robots à six axes

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

• Préparation et manipulation des pièces
• Peinture
• Enlèvement de matériel

Préparation et manipulation des pièces

La plupart des robots sont capables de gérer des applications pick-and-place simples. Cependant, les robots à six axes sont parfois la seule option viable pour les applications qui nécessitent un haut niveau de dextérité. Un exemple de ceci pourrait être une application automatisée d'entretien de machines. Un robot peut être chargé d'ouvrir la porte, d'atteindre la pièce et de la placer à sa destination. Les SCARA, deltas et cartésiens n'ont pas la dextérité pour effectuer ces mouvements complexes. Surtout dans une enveloppe de travail si serrée. L'utilisation d'un autre type de robot pour effectuer ce niveau de mouvement pourrait être désastreuse.

Peinture

Les robots à six axes sont idéaux pour le traitement de pulvérisation de produits complexes. Ces robots peuvent être couplés à une variété d'effecteurs finaux pour effectuer la tâche. Les exemples incluent les pistolets de pulvérisation, les pompes à engrenages, les régulateurs de pression et les collecteurs de changement de couleur. Ils ont également la précision et la dextérité pour effectuer les mouvements précis nécessaires à la finition des pièces. Ces applications nécessitent souvent une grande portée. C'est une autre raison courante pour laquelle de nombreux autres types de robots ne fonctionnent tout simplement pas. Les SCARA et les deltas sont particulièrement limités en taille pour ces types d'applications.

Enlèvement de matériel

L'enlèvement de matière est une application particulièrement difficile. La force et la précision sont requises dans un environnement dangereux pour créer un produit fini. Les robots à six axes ont la bonne combinaison de ces caractéristiques. Ils peuvent être intégrés avec l'outillage approprié pour effectuer la tâche. Les exemples courants incluent les tâches de perçage, de meulage ou de coupe. La plupart des autres types de robots échoueront dans ces types d'applications pour plusieurs raisons. Ils pourraient ne pas être assez solides pour les exigences de service intensif. La portée pourrait également être une limitation pour d'autres robots pour ces types d'applications. Les SCARA et les deltas sont traditionnellement petits par rapport à la taille des robots à six axes. Choisir le mauvais robot peut être dévastateur pour la réussite de votre projet d'automatisation.

Industries pour les robots à six axes

Les robots à six axes ont un impact positif sur les résultats de nombreuses industries grâce à l'automatisation, notamment :

• Métaux
• Logistique
• Automobile
• Aérospatiale
• Biens de consommation
• Nourriture et boissons
• Produits pharmaceutiques 

Il n'est pas étonnant qu'un robot aussi polyvalent ait un impact positif sur tant d'industries. Les applications entre ces industries peuvent varier considérablement. Par exemple, l'industrie des métaux a beaucoup d'applications de manutention et de soudage. L'aérospatiale voit couramment de nombreuses applications de peinture. L'industrie pharmaceutique a de nombreuses tâches de sélection et de placement et de distribution. Le point ici est que les robots à six axes sont des robots touche-à-tout. Ils peuvent exécuter 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 à six axes

Les robots à six axes sont le type de robot le plus populaire et pour une bonne raison. Ils peuvent très bien exécuter la plupart des applications. Cependant, ils ne conviennent pas à toutes les applications. Voici quelques signes courants qu'un robot à 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 à six axes sont les types de robots les plus flexibles. Ils peuvent contorsionner leur corps d'une manière que les autres robots ne peuvent tout simplement pas. Ceci est souvent requis pour certaines applications. Les tâches de peinture, de soudage et d'assemblage complexes nécessitent souvent une grande dextérité. Pour les tâches avec ces types d'exigences, c'est une bonne idée de commencer avec des robots à six axes.

Adaptabilité 

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

Ce surnom touche-à-tout est livré avec quelques faiblesses. Voici quelques caractéristiques qui peuvent vous amener à envisager autre chose qu'un robot à six axes :

• L'application nécessite une vitesse élevée
• Une précision de haut niveau est requise

Limitations de vitesse

Si votre application est à grande vitesse, un robot à six axes n'est peut-être pas 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 lorsque la vitesse est le facteur principal. Un exemple courant est celui des tâches de prélèvement et de placement à grande vitesse sur les chaînes alimentaires. Ces produits sont généralement fabriqués à des volumes élevés. Cela signifie que les machines doivent être à grande vitesse pour suivre le rythme. Les aliments sont aussi souvent de petite taille. Ainsi, la charge utile et la portée ne sont généralement pas de grandes préoccupations.

Limites de précision

La même mécanique qui donne à ce robot une grande amplitude de mouvement limite sa précision car plus de pièces en mouvement signifie généralement plus d'erreurs de position. Par conséquent, le robot sera plus incohérent en se déplaçant exactement au même endroit à chaque fois. Il convient de noter que cela n'est perceptible qu'à l'échelle du sous-millimètre au micron. Très peu d'applications nécessitent ce niveau de précision où le six axes peut avoir du mal. Les exemples incluent les applications de micro-métrologie, l'assemblage au niveau de la carte et les petites applications d'inspection.

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

Combien coûtent les robots à six axes ?

Le coût est toujours une considération majeure dans tout projet d'automatisation. Les robots à six axes sont l'une des options robotiques les plus chères disponibles. Ceci est principalement dû au nombre d'axes. Chaque axe nécessite un moteur et une boîte de vitesses. Ce coût augmente rapidement à mesure que le robot devient plus grand. Il n'est pas rare qu'un projet de robot à six axes ait un prix final supérieur à 100 000 USD. Il est important de se rappeler que le coût ne se limite pas au robot. Les autres coûts à prendre en compte incluent :

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

Les coûts d'intégration représentent un coût majeur pour l'ensemble du projet. L'intégration est l'acte d'installation, de programmation et de démarrage 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 de choisir celui qui convient le mieux à votre budget et aux besoins de votre application.

Les effecteurs terminaux sont la pièce qui réside à l'extrémité du bras du robot pour effectuer la tâche. Cela peut être quelque chose comme une pince, un pulvérisateur de peinture ou une pointe de soudage. Selon l'application, cette pièce pourrait avoir un coût important. 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 comprend des éléments tels que des capteurs, des barrières immatérielles, des cages de sécurité et des scanners. Selon l'application, cela peut être un coût mineur ou majeur. Il est important de suivre les consignes de sécurité locales pour vous assurer d'installer votre robot en toute sécurité.

Les coûts de maintenance à vie sont souvent négligés. Ces coûts comprennent des éléments tels que le graissage régulier, le nettoyage, les tests d'amplitude de mouvement et la sauvegarde du programme. Vous pourrez peut-être le faire avec du personnel interne, mais l'aide d'un tiers est parfois nécessaire. Cela peut augmenter le coût de l'entretien. Le respect d'un programme d'entretien régulier est essentiel pour prolonger la durée de vie de votre robot. Cela doit toujours être pris en compte dans votre calcul de retour sur investissement.

Les robots à six axes sont les robots industriels les plus courants pour une raison. Leur polyvalence et leur gamme d'applications standard en font un excellent choix pour la plupart des applications. Commencez votre voyage de robot avec nous aujourd'hui. Notre outil RFQ propose des devis gratuits pour vous aider à comprendre le coût potentiel de vos projets de robots.