Le guide ultime des positionneurs pour les applications robotiques

Vous pensez avoir besoin d'un positionneur robotique ? Lequel est le meilleur pour vous ?

Il existe une vaste sélection de positionneurs disponibles, avec des axes, des charges utiles et des configurations variés. Comment savoir quel positionneur répondra aux besoins de votre application ?

Voici un aperçu des positionneurs robotiques :ce qu'ils sont et ce que vous devez savoir.

Il est déjà assez difficile de choisir le bon robot industriel pour votre application. Vous avez probablement examiné des dizaines de modèles de robots différents avant de trouver celui qui correspond le mieux à vos besoins, en examinant la meilleure portée pour un robot, la meilleure charge utile, la meilleure marque.

Juste au moment où vous pensiez que toutes vos décisions étaient terminées et que vous pouviez commencer à automatiser votre processus, une nouvelle décision arrive :ai-je besoin d'un positionneur robotique ?

Si vous travaillez avec un intégrateur de robots expérimenté, vous pourriez être tenté de le laisser décider pour vous. Leur expertise sera certainement importante pour vous aider à faire le bon choix. Cependant, c'est toujours une bonne idée que vous vous familiarisiez vous-même avec les tenants et les aboutissants des positionneurs robotiques.

Lorsqu'ils sont utilisés correctement, les positionneurs peuvent améliorer considérablement les capacités d'un bras robotique. Même avec un minimum de connaissances, vous pouvez vous assurer que vous tirez le meilleur parti de votre application robotique.

Cet article fournit un guide général des positionneurs de robots, vous donnant juste assez d'informations pour prendre une décision éclairée.

Qu'est-ce qu'un positionneur robotique ?

Un positionneur robotique (alias positionneur de pièce) est un mécanisme programmable avec un ou plusieurs axes qui fonctionne à l'unisson avec un robot industriel pour étendre les capacités du robot. La pièce est montée sur le positionneur robotique et peut être contrôlée indépendamment du robot, ce qui améliore sa flexibilité.

Les positionneurs de pièces sont disponibles dans de nombreuses tailles, types et configurations différents. Ils vont de la table tournante à axe unique la plus simple aux combinaisons personnalisées les plus complexes de plusieurs axes programmables.

L'objectif fondamental d'un positionneur de pièce est d'étendre l'espace de travail du robot. Cela les rend similaires à d'autres axes auxiliaires où le robot lui-même est monté sur une piste linéaire, une piste courbe ou une grue à portique. Cependant, contrairement à ces axes auxiliaires, la pièce elle-même est la pièce qui bouge, pas le robot. Pour un guide d'utilisation de la programmation hors ligne avec n'importe quel axe auxiliaire, consultez notre article précédent.

Votre application est-elle adaptée à un positionneur robotique ?

La première chose que vous voulez déterminer lorsque vous envisagez un positionneur est de savoir si votre application est adaptée. De nombreuses applications robotiques n'ont pas besoin de degrés de liberté supplémentaires (DoF) et peuvent être réalisées avec le robot seul.

Un bon endroit pour commencer à réfléchir à cela est de demander :"Suis-je actuellement limité dans cette application par l'espace de travail du robot ?"

Si c'est le cas, il vaut la peine d'examiner si un positionneur (ou un autre axe auxiliaire) pourrait être bon pour vous.

Les applications les plus courantes où les positionneurs sont couramment utilisés sont probablement le soudage robotisé et l'usinage robotisé. Dans ces tâches, les 6 degrés de liberté du robot lui-même sont utilisés pour positionner précisément l'outil. Il n'y a pas beaucoup de marge de manœuvre pour approcher la pièce à partir d'une orientation différente. Par conséquent, un positionneur est souvent nécessaire lors du soudage ou de l'usinage de pièces aux géométries plus complexes.

D'autres tâches courantes incluent la peinture, le revêtement et l'inspection.

3 avantages moins évidents de l'utilisation d'un positionneur robotique

L'extension de l'espace de travail du robot est certainement une raison impérieuse de choisir un positionneur. Cependant, il existe également d'autres avantages un peu moins évidents :

1. Processus simultanés — Certains positionneurs permettent de monter plusieurs pièces sur des côtés opposés. Cela permet d'effectuer simultanément deux opérations ou plus avec plusieurs robots, comme dans cet exemple d'ABB.

2. Encombrement réduit — Bien qu'il soit contre-intuitif, un positionneur peut en fait réduire l'espace au sol utilisé par une cellule robotisée par rapport, par exemple, à l'utilisation d'un autre type d'axe auxiliaire avec les pièces disposées sur des bancs.
3. Capacité de charge élevée — Certains positionneurs peuvent manipuler des pièces énormes et lourdes. Quelle que soit votre tâche, il existe probablement un positionneur capable de gérer la charge.

5 types courants de positionneur robotique

Il existe de nombreux types de positionneurs robotisés, mais voici les plus courants :

1. Platines

Le type de positionneur le plus basique, les plateaux tournants, reposent sur le sol ou sur un établi et font tourner la pièce autour d'un seul axe (l'axe vertical). Ils sont couramment utilisés dans le fraisage robotisé, comme nous l'avons vu dans le projet Protolab avec RoboDK (le plateau tournant n'est pas vu en mouvement dans cette vidéo).

2. Positionneur à axe unique

Un plateau tournant n'est qu'un type spécifique de positionneur rotatif à axe unique. Mais les positionneurs à axe unique existent pour presque toutes les orientations. Le plus courant fait tourner la pièce autour de l'axe horizontal d'une manière similaire à un tour.

3. Poupée et poupée mobile

Si votre pièce est trop longue ou trop lourde pour un seul positionneur, une approche courante consiste à combiner deux positionneurs à axe unique, avec un apposé à chaque extrémité de la pièce (appelée poupée et poupée mobile). La commande est synchronisée afin qu'elle soit aussi facile à programmer qu'un seul positionneur.

4. Positionneurs multi-axes

C'est là que ça devient complexe. Vous pouvez trouver des positionneurs dans presque toutes les configurations et orientations. Les plus simples combinent deux axes programmables sur un même positionneur, les plus complexes peuvent être personnalisés avec presque autant d'axes que vous le souhaitez.

5. Positionneurs 3 axes (grande roue)

Un type très courant de positionneur multi-axes est la « grande roue ». Cela comprend 3 axes programmables qui fonctionnent indépendamment. Pour fonctionner correctement, ils doivent être équilibrés en ayant le même poids des deux côtés, ce qui signifie généralement deux pièces du même type.

Comment choisir le meilleur positionneur robotique pour vous

Le meilleur positionneur pour vous dépendra des besoins de votre application.

Vous voudrez peut-être envisager des questions telles que :

• De combien d'espace disposons-nous pour installer le robot et le positionneur ?
• Quelle est la géométrie de nos pièces ?
• Les pièces sont-elles trop grandes ou trop lourdes pour un seul positionneur ?
• Quel style de positionneur est le plus judicieux ?
• De quelle charge utile le positionneur a-t-il besoin ?

Une fois que vous avez déterminé le meilleur type de positionneur, jetez un œil aux différents fabricants de positionneurs robotisés pour trouver un modèle adapté.

RoboDK inclut déjà de nombreux positionneurs d'ABB et KUKA dans notre bibliothèque de robots. Cependant, il existe d'autres fournisseurs de positionneurs que nous intégrerons avec plaisir dans RoboDK sur demande.

Vous pouvez également créer vos propres positionneurs et les synchroniser avec votre robot. Avec le logiciel RoboDK, vous pouvez également optimiser le mouvement de vos axes externes en fonction de vos paramètres préférés.

À votre avis, quelle tâche bénéficierait d'un positionneur robotique ? Dites-le nous dans les commentaires ci-dessous ou rejoignez la discussion sur LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram ou sur le forum RoboDK.