Types de robots industriels essentiels que tout fabricant doit connaître

Aujourd'hui, on trouve un robot industriel pour presque tout processus de fabrication. Le défi : comprendre quel type convient le mieux à chaque tâche. C'est une difficulté pour beaucoup de fabricants, la robotique étant complexe.

En résumé, les robots industriels se différencient par flexibilité, portée et capacité de charge. Ce sont les facteurs de conception à peser face à vos opérations d'usine. Pour vous aider à choisir, voici la liste incontournable des types de robots et leurs applications.

Robots articulés

Robots hautement flexibles composés de nombreux joints rotatifs. Ces joints permettent le mouvement sur plusieurs plans : selon le nombre de joints, jusqu'à 10 axes. Les robots 6 axes sont les plus répandus, les nouveaux designs allant jusqu'à 7 axes. Bras motorisés par multiples moteurs internes.

Leur grande dextérité les rend idéaux pour applications industrielles complexes. Ils atteignent dessous, dessus, pivotent et font du lacet pour accéder aux objets dans les machines, comme une main humaine. Renforcés par divers outils de bout de bras selon la tâche.

Les robots articulés de qualité ont câbles bien gérés, protection IP et joints étanches. Qualifiés pour milieux haute humidité, haute chaleur, salles blanches. Grâce à leur flexibilité, montage varié selon l'espace usine.

Avantages :

• Haute flexibilité
• Exécutent des tâches complexes
• Multiples styles d'installation pour différents processus industriels

Inconvénients :

• Plus lents du fait de leur poids et multiples articulations
• Coûteux

Applications recommandées :

• Machine tending (tendance de machines)
• Emballage produits
• Inspection produits
• Assemblage produits

Robots SCARA

SCARA = Selective Compliance Articulated Robot Arm. Flexibilité limitée : mouvement sur axes X et Y, rigidité sur Z. Le bras se déplace gauche, droite, avant, arrière. Rigidité Z = mouvement vertical sur axe fixe. Enveloppe de travail compacte et taille réduite = grande vitesse.

Ces caractéristiques rendent les robots SCARA adaptés à l'assemblage industriel de petites pièces. Exemple : fabrication de circuits imprimés, robot programmé pour prélever micropièces d'un plateau et les insérer sur la carte. Au-delà de l'assemblage : tâches répétitives de transfert d'objets entre deux plans parallèles.

Avantages :

• Enveloppe de travail compacte
• Vitesse élevée
• Haute précision et répétabilité

Inconvénients :

• Capacité de charge généralement faible
• Flexibilité limitée = applications limitées

Applications recommandées :

• Assemblage pièces produits
• Inspection produits
• Prélèvement et placement

Robots Delta

3 bras robotiques parallèles montés sur base fixe. Bras à joints prismatiques et rotatifs, motorisés par 3 moteurs dans la base. Design = stabilité accrue, flexibilité seulement en X et Y. Moteurs dans la base (pas dans les bras) = bras légers = très grande vitesse.

Design des robots Delta impose montage en hauteur, bras pendants vers le bas. Candidats idéaux pour fonctions en ligne : tri sur convoyeur. Personnalisables avec capteurs/systèmes visuels pour précision et performance accrues.

Avantages :

• Fonctionnement haute vitesse
• Enveloppe de travail compacte
• Haute précision

Inconvénients :

• Portée limitée
• Flexibilité limitée
• Faible capacité de charge seulement

Robots cartésiens

Enveloppe de travail cubique. Assemblés sur site, personnalisables. 3+ actionneurs linéaires perpendiculaires. Mouvement sur un seul axe à la fois.

Montage vertical, horizontal ou en hauteur possible. En hauteur = robot portique (gantry), fonctions similaires. Lors de l'installation : personnalisation (longueur courses, vitesses).

Contrairement aux robots articulés, manœuvres limitées : ne peuvent pas atteindre et tourner des pièces. Programmation complexe mais modèles préprogrammés ou outils de programmation séparés existent.

Avantages :

• Multiples possibilités d'installation
• Haute précision
• Personnalisables pour tâches spécifiques

Inconvénients :

• Installation et programmation complexes
• Un seul axe mobile à la fois
• Complexité = inaccessible aux petites structures

Applications recommandées :

• Impression 3D
• Tâches pick-and-place
• Inspection produits

Robots polaires

4 parties principales : base rotative, pivot d'élévation, bras télescopique (extension/retraction), flèche de rétraction. Tâches simples : zone autour de la base seulement. Mouvement axes XYZ mais points atteignables = fonction de l'extension depuis la base.

Angle de travail sphérique. Installation sol ou table selon taille et tâche. Structure du bras et mouvements de rétraction = mieux pour opérations ne nécessitant pas beaucoup de mouvement ni haute répétabilité.

Avantages :

• Bras manœuvre au-dessus et sous les objets
• Couvre une enveloppe de travail significative

Inconvénients :

• Faible précision et répétabilité
• Relativement lents
• Portée d'applications limitée

Applications recommandées :

• Soudage par points
• Perçage
• Coulée sous pression (die casting)
• Moulage par injection

Robots cylindriques

Structure : arbre rotatif sur base via joint rotatif. Arbre perpendiculairement relié à un bras qui s'étend, se rétracte et se déplace verticalement le long de l'arbre.

Design compact = bon choix pour petites usines sans grand espace au sol. Enveloppe cylindrique 360° grâce à l'arbre rotatif. Mais mouvements limités : bras peu flexible. Peu de processus industriels applicables.

Avantages :

• Couvre enveloppe 360°
• Grands modèles = charges lourdes
• Structure compacte = peu d'espace

Inconvénients :

• Flexibilité limitée
• Applications limitées
• Faible précision et répétabilité

Applications recommandées :

• Chargement/déchargement machines
• Applications fonderie
• Coulée sous pression

Robots collaboratifs (Cobots)

Les robots, bien que bénéfiques, posent des risques en usine où ils partagent l'espace avec les humains. Mouvements « aveugles » = blessures et collisions.

De plus, la conception initiale ne prévoyait pas la collaboration humain-robot. Bords saillants, design peu humain-friendly. Pourtant, la recherche prouve que combiner forces humaines et robotiques profite à la fabrication.

Les robots collaboratifs résolvent ce dilemme. Par définition : robots conçus pour être plus humains-friendly (sécurité + opération). Non définis par leurs axes mais par leur capacité à co-travailler avec les humains.

Caractéristiques principales :

• Bords arrondis — lissés, certains gainés de plastique. Réduit blessures si heurt accidentel en travaillant côte à côte.
• Capteurs de mouvement — bras équipés de capteurs détectant présence humaine/obstacle dans l'enveloppe. Déclenchent ralentissement ou arrêt selon distance.
• Moins de bruit — décibels élevés = dommages auditifs. Design collaboratif = bruit minimisé pour cohabitation sûre.

Avantages :

• Plus sûrs que les autres robots
• Plus de valeur en combinant prouesses humaines et robotiques
• Design faible bruit = meilleur environnement atelier
• Structure compacte

Inconvénients :

• Peuvent être coûteux vu les fonctionnalités supplémentaires

Conclusion

Chaque type de robot industriel apporte des solutions pour diverses applications. Une compréhension claire de leur fonctionnement facilite l'identification du bon match pour votre usine. La qualité de votre production ne sera que celle des robots dans lesquels vous investissez. Visez un fabricant de robots industriels utilisant des intrants de qualité et offrant des solutions innovantes.