Calibrage robotique : Composants essentiels et comment les affiner

Si vous voulez que votre robot effectue sa tâche avec précision, vous vous demandez probablement si un calibrage est nécessaire.

Est-il vraiment nécessaire de calibrer votre robot ?

Quel type de calibrage votre tâche nécessite-t-elle ?

Et quelles parties de la configuration robotique doivent être calibrées ?

Le calibrage n'est pas le sujet le plus excitant en robotique. Mais calibrer votre robot peut faire la différence entre une installation hautement précise et une qui ne répond pas à vos besoins.

Dans une récente mise à jour de RoboDK, nous avons ajouté un calibrage amélioré pour les rails robotiques. Nous avons aussi publié un tutoriel vidéo sur le calibrage du Point Central Outil (TCP).

C'est l'occasion d'examiner quelles parties d'un robot doivent être calibrées !

Les robots ont-ils vraiment besoin d'être calibrés ?

Vous vous demandez peut-être si votre robot a besoin d'être calibré du tout.

Après tout, le robot ne devrait-il pas déjà être calibré à la sortie d'usine ?

Il y a une distinction importante à comprendre en robotique…

Les robots sont conçus pour être hautement répétables, mais ils ne sont généralement pas très précis dès la sortie de la boîte.

Si vous n'êtes pas sûr de la différence entre précision et répétabilité, pensez-y ainsi. Si vous demandez au robot de tracer 6 points au même emplacement exact dans l'espace :

• La précision indique à quel point ces 6 points seront proches de l'emplacement souhaité.
• La répétabilité indique à quel point les 6 points seront proches les uns des autres.

La répétabilité est une propriété du robot physique et de sa conception. Mais pour rendre un robot précis, vous devez le calibrer.

Le calibrage robotique en résumé

Le processus de calibrage consiste essentiellement à aligner le système de coordonnées du robot avec celui de l'environnement. Quand vous demandez à un robot calibré d'aller à un emplacement dans l'espace de travail, vous pouvez être sûr qu'il ira exactement à cet emplacement.

Il y a 2 approches de base pour le calibrage :

1. Calibrage robotique à la main avec un point fixe — Type de calibrage approximatif, bonne option quand vous n'avez besoin de calibrer que pour la programmation hors ligne. Voici une vidéo décrivant comment effectuer ce calibrage de base.
2. Calibrage robotique avec un traceur 3D — Ce type nécessite la technologie supplémentaire d'un traceur laser 3D. Comparé à la méthode précédente, il peut considérablement améliorer la précision, mais le coût d'achat ou de location d'un traceur laser est à considérer.

Pendant le processus de calibrage, le robot se déplace vers des positions et orientations particulières. En calibrage manuel, vous guidez le robot vous-même vers ces positions. Avec un traceur laser, le robot se déplace seul et le traceur détecte sa position précise.

Calibrage de l'outil robotique

En plus de calibrer le robot lui-même, vous devrez probablement calibrer l'outil.

Cela implique d'exécuter la procédure de calibrage avec l'outil attaché à la bride du robot. Comme l'outil est le « bout actif » du robot, vous voulez qu'il soit aussi précis que nécessaire pour votre tâche spécifique.

Selon le type d'outil et la tâche, vous pouvez choisir un type de calibrage plutôt qu'un autre.

Par exemple, vous n'aurez pas besoin d'un calibrage très précis pour une tâche de préhension-dépose approximative. Que l'outil soit une pince à doigts, une pince à vide ou autre, peu importe si la position de l'outil est décalée de quelques millimètres.

En revanche, une tâche de brasage détaillée pour des composants CMS en montage surface nécessiterait probablement le calibrage le plus précis possible. Dans ce cas, vous voudrez utiliser la méthode la plus précise.

Autres parties d'une installation robotique nécessitant un calibrage

L'outil et le robot sont les parties principales nécessitant un calibrage. Mais d'autres parties peuvent en avoir besoin selon votre configuration :

• Capteurs — Divers types de capteurs peuvent nécessiter un calibrage avant utilisation : capteurs de température, de force, de lumière. Chacun a sa propre méthode. Certains doivent être recalibrés périodiquement pour tenir compte des changements matériels dans le capteur au fil du temps ou dus à l'environnement.
• Caméras — Les capteurs de vision ont plusieurs procédures de calibrage : calibrage de distorsion, des couleurs, de la lumière. Souvent, ces procédures doivent être exécutées à chaque démarrage du robot ou changement d'environnement.
• Axes externes — Axes supplémentaires comme les positionneurs de pièces et les rails doivent être calibrés comme les robots. Dans RoboDK, vous pouvez les calibrer avec les mêmes outils de calibrage robot.

Bien que cela puisse sembler beaucoup de calibrages différents, vous n'utiliserez probablement pas toutes ces parties dans toutes vos applications.

Comment calibrer votre robot rapidement et facilement

Le calibrage robotique n'a pas à être compliqué. Avec les bons outils, vous pouvez calibrer votre robot et tous vos accessoires rapidement et facilement.

Pour calibrer le robot et l'outil, vous pouvez utiliser la fonctionnalité de calibrage dans RoboDK. Cela ne prend qu'environ 20 minutes et c'est un processus facile.

Si vous utilisez un outil de programmation comme TwinTrack, le calibrage est encore plus facile car l'outil utilise lui-même un traceur laser. Avec le même matériel, vous pouvez à la fois calibrer et programmer votre robot !

Le calibrage peut sembler une contrainte au début de la robotique. Mais ça vaut la peine d'investir un peu de temps et d'efforts au départ pour obtenir la meilleure précision pour votre application.

Quels aspects du calibrage robotique vous semblent encore confus ? Dites-le-nous dans les commentaires ci-dessous ou rejoignez la discussion sur LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram ou sur le forum RoboDK.