Types d'articulations robotiques : guide complet pour l'automatisation moderne

L'automatisation dans l'industrie manufacturière gagne rapidement du terrain, de plus en plus d'entreprises adoptant la robotique. Cela s'explique par les avantages de l'automatisation et l'utilisation de processus plus intelligents. On obtient plus de production tout en réduisant les risques de blessures. La plupart des entreprises se tournent vers les bras robotiques pour la prise et pose, l'emballage, la peinture, l'assemblage et autres tâches.

En intégrant des bras robotiques, assurez-vous de travailler avec un fabricant de qualité. Il est également essentiel de comprendre leur constitution. Le bras robotique comprend le corps, le poignet et l'effecteur final aux fonctions spécifiques. Pour que ces parties fonctionnent avec précision, des articulations robotiques sont nécessaires. Cet article explore les différents types d'articulations robotiques pour une meilleure compréhension.

Que sont les articulations robotiques ?

Les articulations robotiques désignent les composants mobiles du robot qui entraînent des mouvements relatifs entre les maillons adjacents. Dans ce contexte, les maillons (links) sont les éléments rigides reliant les articulations pour un fonctionnement clair et adéquat. Le bras robotique industriel utilise donc une combinaison de maillons et d'articulations pour une fonctionnalité optimale. Il est crucial que les articulations de votre manipulateur fonctionnent correctement pour garantir précision et exactitude en application.

Les articulations robotiques sont aussi appelées axes. Elles sont indispensables pour que le mouvement du bras ne soit ni limité ni entravé. En apprendre davantage sur les articulations robotiques vous aidera à déterminer le type de bras robotique adapté selon les tâches visées.

Types d'articulations mécaniques pour robots

Il existe différents types de robots dans l'industrie, et donc une variété d'articulations mécaniques. Elles diffèrent par leur mouvement et leur application, surtout selon le type de robot utilisé. Pour les bras robotiques, il existe cinq types principaux d'articulations mécaniques. Deux sont linéaires (mouvement translationnel relatif entre maillons adjacents), trois sont rotatives (mouvement de rotation relatif). Les cinq types sont :

Articulations linéaires (Linear Joints)

Dans les articulations linéaires, le mouvement relatif des maillons adjacents est parallèle. Les maillons d'entrée et de sortie glissent dans un mouvement linéaire, produisant un mouvement translationnel. Ce mouvement peut être obtenu de plusieurs façons, notamment par mécanisme télescopique ou piston. Ce type est aussi appelé articulation type L.

Articulations orthogonales (Orthogonal Joints)

Également appelées articulations type O, elles présentent un mouvement relatif entre le maillon d'entrée et le maillon de sortie. Le mouvement est une translation par glissement, mais contrairement aux articulations linéaires, le maillon de sortie est perpendiculaire au maillon d'entrée.

Articulations rotatives (Rotational Joints)

Les articulations rotatives utilisent des mouvements de rotation relatifs, utiles pour les manipulateurs robotiques opérant dans plusieurs espaces de travail. Ces mouvements s'effectuent avec l'axe de rotation perpendiculaire aux axes des maillons d'entrée et de sortie. Elles sont aussi appelées articulations type R.

Articulations de torsion (Twisting Joints)

Ce type d'articulation présente un mouvement rotatif entraînant un certain degré de rotation. Le mouvement est relatif à l'axe de rotation perpendiculaire aux axes des maillons d'entrée et de sortie. Elles sont aussi appelées articulations type T.

Articulations révolutionnaires (Revolving Joints)

Dans les articulations révolutionnaires, le mouvement est différent. Elles présentent aussi un mouvement rotationnel utile dans diverses applications. Le mouvement met en jeu deux maillons. L'axe du maillon d'entrée est parallèle à l'axe de rotation de l'articulation. L'axe du maillon de sortie est perpendiculaire à l'axe de rotation. Ce type est aussi appelé articulation type V.

Types de robots et articulations mécaniques utilisées

Différents robots utilisent différents types d'articulations mécaniques. Connaître les différents robots vous aidera à investir dans celui qui vous convient. Voici les robots les plus courants :

Robot articulé (Articulated)

Le design du robot articulé comporte généralement différentes gammes et combinaisons d'articulations rotatives, allant de simples structures à 2 articulations à des structures complexes à 10 articulations ou plus. Le bras est connecté à la base par une articulation de torsion, tandis que les maillons du bras sont reliés par des articulations rotatives.

Robot cartésien (Cartesian)

Les robots cartésiens utilisent trois articulations linéaires sur le plan cartésien (X, Y, Z). Ils peuvent aussi avoir un poignet attaché avec des articulations rotatives pour le mouvement. Ce type est aussi appelé rectilinéaire ou portique (gantry).

Robot cylindrique (Cylindrical)

Le robot cylindrique comporte une articulation rotative fixée à la base et une articulation linéaire reliant les maillons. Étant donné que les robots cylindriques opèrent dans un espace de travail en forme de cylindre, les mouvements rotatifs et linéaires assurent la précision.

Robot polaire (Polar)

Dans le design polaire, le bras est connecté à la base par une articulation de torsion. On trouve parfois une combinaison de deux articulations rotatives et une linéaire. Ce robot, aussi appelé robot sphérique, a un espace de travail sphérique. Les axes forment un système de coordonnées polaires permettant au manipulateur de travailler aisément.

Robot SCARA

Le robot SCARA est populaire chez les fabricants cherchant à automatiser l'assemblage. Ce robot est généralement cylindrique et opère dans un espace de travail relativement cylindrique. Il utilise deux articulations parallèles utiles dans l'assemblage, offrant une complaisance dans un plan sélectionné pendant l'opération.

Robot Delta

Les robots Delta ont une structure araignée offrant d'excellents services. Ils sont construits à partir de parallélogrammes reliés à une base commune. Les articulations sont à la fois rotatives et linéaires, permettant de déplacer un unique outillage de bout de bras dans une zone de travail en dôme. Cela optimise les performances pour l'exécution précise de diverses tâches.

Conclusion

En travaillant avec la robotique pour automatiser vos processus, gardez à l'esprit les différents aspects qui influencent les performances. Pour les bras robotiques industriels, les articulations robotiques sont un point clé à maîtriser. Connaissez les différentes articulations et leur impact sur les performances pour choisir celles adaptées à vos activités. Vous pourrez alors investir dans des bras robotiques avec les articulations recherchées. Prenez votre temps et collaborez avec des fabricants d'équipements d'automatisation qui vous guideront.