Robots de ligne d'assemblage :un guide définitif
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L'assemblage est une partie importante des processus industriels. C'est l'avant-dernière étape où les composants d'un produit qui ont été fabriqués séparément sont assemblés pour le rendre complet. C'est un processus décisif qui fait souvent la différence entre les produits qui passent le test de qualité et les unités de rejet.
Compte tenu de l'importance d'un assemblage correct, il est essentiel qu'il soit effectué avec une grande précision. Les usines, en revanche, préfèrent que cela soit fait rapidement pour économiser sur les coûts et maintenir un taux de production élevé. De cette nécessité sont nés des robots d'assemblage . Si vous envisagez d'investir dans certains, voici un guide tout ce que vous devez savoir sur pourquoi et comment ils peuvent être appliqués. Source :Pixabay
Un robot de chaîne de montage est une machine programmée qui est utilisée pour assembler les éléments constitutifs d'un produit en un seul. Comparés au travail humain, les robots d'assemblage sont rapides et ont une précision mécanique que les êtres humains peuvent ne pas être capables d'atteindre. D'autres facteurs, tels que leur capacité à gérer des charges utiles plus élevées lors de l'assemblage de grandes pièces, rendent également les robots d'assemblage fondamentaux dans la fabrication.
Un robot d'assemblage est composé des éléments suivants :
Un bras de robot de chaîne de montage- il s'agit d'un manipulateur flexible qui est utilisé comme substitut du bras humain pour soulever et placer les pièces à assembler. Ce type de bras de robot est conçu avec différentes capacités de charge utile et une portée pour les rendre adaptés à l'assemblage de différents produits.
Efficace- un effecteur est un outil fixé à l'extrémité d'un bras robotique d'assemblage pour lui permettre de prélever les pièces à assembler. Leur conception varie en fonction de la pièce. Les exemples incluent les pinces, les distributeurs d'adhésif et les outils d'aspiration utilisés pour manipuler le verre.
Capteurs – des capteurs guident les robots d'assemblage en détectant des paramètres tels que la force qu'ils doivent appliquer lors de l'installation d'une pièce ou comment ils doivent la positionner.
Systèmes de vision- les systèmes de vision sont généralement installés près de l'extrémité d'un bras de robot d'assemblage. Ils contribuent à la rendre plus précise car ils permettent au bras du robot de « voir » la pièce et où la positionner.
Un système d'assemblage robotisé comprend une série de robots de chaîne d'assemblage qui travaillent en tandem pour assembler des unités de produits. Ceci est généralement applicable lorsqu'un produit a différentes tailles et formes de composants, car ils devraient être manipulés par différents robots d'assemblage. Un système de type convoyeur fait passer l'unité en cours d'assemblage d'une étape d'assemblage à l'autre.
Un exemple de ceci serait l'assemblage de véhicules. Des pièces telles que les sièges de voiture et les pare-brise ne peuvent pas être manipulées efficacement par le même robot. Ainsi, un ensemble de robots installerait le siège du véhicule, et plus bas dans le système d'assemblage, un autre ensemble de robots d'assemblage installerait le pare-brise.
Bien que tous les robots d'un système d'assemblage soient conçus pour l'assemblage, ils ne sont pas nécessairement identiques. Leurs charges utiles et leur portée peuvent différer en fonction des pièces qu'ils manipulent. Les effecteurs dont ils sont équipés sont également choisis en fonction de leur tâche.
Différents types de robots sont adaptés à des types uniques de processus d'assemblage. Cela dépend du nombre de degrés de liberté dont ils disposent et des charges utiles qu'ils peuvent gérer. Les principaux types de bras de robot utilisés comme robots d'assemblage comprennent ainsi
Robots SCARA sont flexibles sur l'axe XY et rigides sur l'axe Z. Cela les rend idéales pour les processus d'assemblage où elles peuvent prélever des pièces sur un côté et les assembler sur un autre le long d'un plan parallèle. Ils couvrent une large enveloppe de travail cylindrique et peuvent gérer des charges utiles importantes. Les autres avantages de l'utilisation d'un robot SCARA pour l'assemblage incluent :
Grande vitesse car leurs bras compacts supportent moins de couple
Ils ont une précision et une répétabilité élevées
Ils peuvent gérer efficacement les petites pièces
Robots Delta se composent de trois bras de robot en forme de triangle montés sur une base, chaque bras étant alimenté par son propre servomoteur. Lorsqu'un robot delta est appliqué dans une chaîne de montage, il est monté en hauteur. Cela offre plus de stabilité aux bras du robot et réduit la quantité de couple qu'ils subissent lors du levage des pièces lors de l'assemblage. En conséquence, ils fonctionnent extrêmement rapidement et sont très précis, en particulier lorsqu'ils sont équipés de capteurs.
Compte tenu de leur structure, les robots Delta ne peuvent gérer que de petites charges utiles. C'est peut-être la raison pour laquelle ils n'ont commencé que récemment à être utilisés dans les chaînes de montage. Malgré cela, ils sont très efficaces pour assembler de petits composants comme des écrans de téléphone portable ou des coques, entre autres.
Bras de robot articulés ont plusieurs articulations tournantes qui leur permettent de fléchir dans différentes directions. C'est cette grande flexibilité qui est exploitée lorsqu'elles sont utilisées pour des processus d'assemblage complexes. Ils sont particulièrement efficaces lorsque des pièces doivent être tournées ou manœuvrées pendant l'installation.
En raison des multiples articulations dans leur structure, les bras de robot articulés sont légèrement plus lents que les autres robots. Néanmoins, ce qu'ils manquent de vitesse, ils le compensent en étant capables de gérer de lourdes charges utiles, de couvrir de grandes enveloppes de travail et d'aller au-dessus et en dessous pour installer des pièces. Ils peuvent également être rendus encore plus efficaces en les équipant de systèmes de vision. Source :Unsplash
Les chaînes de montage diffèrent d'une industrie à l'autre en termes de pièces à assembler et d'autres processus impliqués. Par conséquent, différents types de robots d'assemblage sont appliqués de manière unique dans chaque type de ligne d'assemblage. Voici des exemples d'application des robots d'assemblage.
Assemblage de micro pièces électroniques- les parties internes des appareils électroniques comprennent une série de microparties qu'il serait difficile pour l'œil humain de suivre. Ils sont encore plus difficiles à assembler, en particulier dans les agencements complexes comme les circuits imprimés. Il est ainsi plus efficace d'utiliser des robots d'assemblage comme SCARA et des robots delta qui peuvent manipuler de petites pièces avec facilité et précision.
Assemblage automobile – les voitures sont constituées de centaines de pièces dont la taille varie. L'assemblage automobile se fait ainsi grâce à un système d'assemblage robotisé avec différentes pièces étant installées par étapes. Compte tenu de la quantité de manœuvres nécessaires pour atteindre l'intérieur de la coque d'une voiture pour installer des pièces, les bras de robot articulés sont les plus couramment utilisés pour ce type d'assemblage.
Assemblage adhésif – il s'agit d'un type d'assemblage où les parties d'un produit doivent être assemblées à l'aide d'un adhésif de qualité industrielle. Il peut être risqué pour le personnel humain d'inhaler de telles fumées ou si sa peau venait à entrer en contact avec de tels adhésifs. Pour cette raison, des robots d'assemblage comme SCARA peuvent être utilisés pour distribuer l'adhésif tandis qu'un autre équipé d'une pince peut joindre les pièces plus loin dans la chaîne d'assemblage.
Assemblage en salle blanche- les dispositifs médicaux tels que les hanches artificielles et les instruments de traitement doivent être fabriqués dans des environnements stériles et avec une grande précision. Les bras robotisés stérilisés et dotés d'une protection anti-effraction pour un nettoyage facile conviennent à ce type de production. Ils sont beaucoup plus faciles à maintenir des conditions stériles autour et contrairement aux humains, ils n'ont pas besoin d'équipements sanitaires tous les jours. Source :Pixabay
Grande vitesse – plus il faut de temps pour assembler une unité de produit, plus les coûts de production sont élevés. De plus, les longs délais de production peuvent retarder votre chaîne d'approvisionnement. Les robots d'assemblage travaillent beaucoup plus rapidement que le travail humain et permettent à votre ligne de production de fonctionner 24 heures sur 24.
Précision – des pièces mal assemblées donnent un produit de mauvaise qualité globale. Une vanne de tuyau, par exemple, qui est étroitement assemblée finirait par fuir lorsqu'elle atteint le consommateur. La précision mécanique des robots d'assemblage élimine de telles erreurs de production.
Rendement des coûts- un robot d'assemblage assemble les composants du produit plus rapidement et avec plus de précision que ne le peuvent quelques travailleurs humains. Si le coût initial d'un robot peut être élevé, à long terme, il est bien moins cher qu'une masse salariale pléthorique et récurrente. Moins d'erreurs réduit également le gaspillage, ce qui vous permet également d'économiser de l'argent sur le front de la production.
Normalisation de la qualité- la grande répétabilité des robots d'assemblage permet d'obtenir des produits finis de conception et de qualité identiques. Ceci est important car cela donne à vos produits une cohérence au lieu de dépendre du travail humain où chaque travailleur a des niveaux de compétences différents.
Sécurité améliorée – les processus d'assemblage peuvent être risqués pour le personnel de multiples façons. Soulever des composants lourds, appliquer des adhésifs, clouer des pièces ensemble et des processus similaires peuvent mal tourner à tout moment. En attribuant ces tâches à des robots d'assemblage, les travailleurs peuvent assumer des responsabilités plus sûres, plus gratifiantes et moins pénibles. Source :Pixabay
Perte d'emploi – lorsque des tâches qui étaient initialement effectuées manuellement deviennent automatisées, certains employés passent à d'autres postes, mais la plupart finissent par être redondants. Cette perte de moyens de subsistance est la raison pour laquelle de nombreuses personnes sont opposées à l'idée que la robotique progresse plus loin qu'elle ne l'a déjà fait.
Problèmes de sécurité- Les robots d'assemblage de grandes pièces telles que ceux utilisés pour les gros appareils électroniques ou les véhicules nécessitent un grand espace au sol non seulement pour s'adapter, mais aussi pour la sécurité. À moins qu'il ne s'agisse de robots collaboratifs dotés de capteurs de sécurité, il serait dangereux pour les travailleurs de travailler à proximité immédiate de robots d'assemblage. Des collisions et autres accidents peuvent survenir à tout moment si une distance de sécurité n'est pas respectée. Cela peut également vous empêcher de les intégrer si votre usine n'est pas grande.
Coûts d'investissement élevés -les avantages des robots d'assemblage sont indéniables mais leurs coûts peuvent également être assez élevés. Ces coûts comprennent non seulement les coûts d'achat mais aussi ceux d'un entretien régulier et les pertes encourues lors d'arrêts imprévus.
Il y a beaucoup à gagner à investir dans des robots d'assemblage. Cependant, les gains ne peuvent être réalisés que si vous choisissez le bon robot pour votre configuration. Trouver un fabricant de robots d'assemblage certifié qui offre des unités durables de haute qualité pourrait également rendre votre transmission en assemblage automatisé beaucoup plus fluide.
Table des matières
Que sont les robots de la chaîne d'assemblage ?
En quoi consistent les systèmes d'assemblage robotique ?
Types de robots de chaîne d'assemblage
robots SCARA
Robots Delta
Robots articulés
Application de Robots en Assemblage
Avantages des robots d'assemblage
Inconvénients des robots d'assemblage
Conclusion
Robot industriel
- Robot industriel
- Robots articulés :Guide du robot industriel le plus connu
- Robots cartésiens :Guide de la technologie robotique la plus évolutive
- Robots d'assemblage :accélérer votre chaîne d'assemblage grâce à l'automatisation
- Robots SCARA :Guide du robot le plus polyvalent et le plus recherché
- Les 12 principales applications et utilisations des robots industriels
- Qu'est-ce qu'un poignet de robot :un guide définitif
- Qu'est-ce qu'une chaîne de montage ?
- Introduction aux robots collaboratifs