La robotique industrielle : guide pratique

Il y a 3 grandes catégories de robots industriels :

• Les robots de soudure et de peinture, principalement utilisés dans l'automobile.
• Les robots d'assemblage, très utilisés dans l'industrie.
• Les robots mobiles et autonomes, souvent utilisés pour l'inspection en zone sensible, lorsque l'intervention humaine présente des risques.

On compte trois composants principaux pour caractériser un robot :

• La structure mécanique, le bras: il varie par sa taille, sa vitesse, sa puissance, sa précision.
• L'armoire de commande qui est en quelque sorte le cerveau du robot; et permet de convertir les consignes reçues en mouvements précis.
• Le langage de programmation: c'est l'interface de base qui permet à l'utilisateur de convertir les consignes en données exploitables par les composants mécaniques du robot.

La majorité des robots exécutent des consignes, mais la technologie apparentée à l’intelligence artificielle évolue et permet au robot un réel apprentissage de l'environnement.

Les robots peuvent intervenir dans de nombreux domaines d'activités. Leurs applications sont ainsi quasi infinies:

• Le soudage à l’arc est une des applications robotisées les plus répandues.
  Le gain de productivité est très important, de deux à cinq fois plus que pour les opérations de soudage manuel.

• Les opérations de manutention : Le robot de manipulation  manipule une ou plusieurs pièces (ou produits) pour les déplacer d’un endroit à un autre.

• Le packaging ou conditionnement est une opération très souvent traitée par un robot.

• Les opérations d’assemblage : Ces opérations impliquent en effet des mouvements complexes, réalisés la plupart du temps par des robots disposant de 6 degrés de liberté afin de reproduire les actions d’un bras humain.

• Les applications de peinture et de pulvérisation avec robot se développent compte tenu des contraintes de plus en plus importantes imposées pour la protection de l’environnement.

• La découpe et la finition. Il s’agit d’applications complexes et souvent dangereuses à effectuer manuellement. La précision des trajectoires d’un robot permet cette opération.

A l'image du bras de l'homme, un robot industriel est la plupart du temps composé de 6 axes: 3 axes principaux qui servent au positionnement du bras. 3 axes secondaires qui servent à orienter l'outil de travail. Le coût moyen des robots est de 120 000€.

Le robot cartésien :

Un robot à coordonnées cartésiennes (également appelé robot linéaire) est un robot industriel dont les trois principaux axes de commande sont linéaires : c’est à dire qu'ils se déplacent en ligne droite plutôt que de tourner. Les trois articulations coulissantes permettent de déplacer le poignet de haut en bas ; en  « in-out » ; et d’avant en arrière. Entre autres avantages, cette disposition mécanique simplifie la solution de bras de commande du robot.

• Une application courante pour ce type de robot concerne les machines à commande numérique (CN) et de l'impression 3D.  On retrouve également cette technologie dans les machines de fraisage. Enfin, ces robots sont très utilisés pour des applications de palettisation ou « pick and place », de dépose de colle ou de joints.
• Ces robots sont conçus pour résister à des utilisations très intensives pour des lignes de productions (24h/24h…)

Le robot polaire 

Les robots polaires ont des articulations permettant une rotation (à l’inverse du robot cartésien qui ne peut faire  de déplacement qu’en angle droit). Ils peuvent déplacer et orienter « l'organe effecteur » dans toutes les directions et en 3D. Il s’agit donc d’un robot 6 axes : 3 pour le déplacement, 3 pour l'orientation.

• On utilise par exemple ce type de robots dans un contexte 3D pour l’assemblage, la soudure, ou plus largement comme des robots manipulateurs.

Le robot SCARA 

L'acronyme SCARA signifie Selective Compliance Assembly Robot Arm. Ce robot articulé à deux bras de liaison est très proche des capacités d’un bras humain.  Cette fonction permet au bras de se détendre dans des espaces confinés, puis de se rétracter sur le chemin. Les robots SCARA sont généralement plus rapides que les robots cartésiens, moins encombrants mais plus couteux.

• Les applications pour ce type de robots sont nombreuses : ils sont présents dans le secteur pharmaceutique et médical pour le packaging précis et rapide. Egalement largement utilisé au sein de l’industrie automobile, pour de l’assemblage complexe...

Trop de PME considèrent qu’elles ne sont pas concernées par la robotisation. Que l’investissement serait trop lourd, la mise en œuvre trop compliquée. Les PME qui ont sauté le pas l’assurent : l’acquisition d’un robot industriel a joué un rôle déterminant dans le développement de leur activité.

Cette technologie constitue un élément clé qui permet une augmentation de productivité. Elle est un gage de qualité. L’investissement s’avère rentable quand l’acquisition d’un robot permet de réduire ou de remplacer l’utilisation de machines couteuses et moins performantes. Les solutions d’automatisation sont très flexibles et évolutives. Les robots articulés, programmables,  s’adaptent à de nombreuses problématiques de production.

Véritables atouts pour la compétitivité des entreprises, les robots programmables répondent aux besoins spécifiques des PME. Ils sont en effet :

• adaptés aux petites séries. Les robots se mettent en œuvre simplement et se configurent aisément selon les changements de production
• moins chers qu’avant et plus rapidement rentables, avec une durée moyenne de retour sur investissement inférieure à deux ans au sein des PME
• très flexibles dans la gestion de production. Les robots sont faciles d’entretien. Leurs pièces se trouvent et se remplacent sans difficulté. Ils s’adaptent à des tâches différentes tout au long de leur vie, par le changement de leurs équipements périphériques et leur reprogrammation
• faciles à intégrer. Les professionnels de la robotisation vous accompagnent de A à Z en trouvant des solutions adaptées aux besoins de votre PME. Après une semaine de formation, un opérateur est capable de conduire une cellule de production.

Le programme Robot Start PME vous apporte les conseils et l’aide financière pour mener à bien ce projet.

L’accompagnement des PME :

• Pré-diagnostic  mené par des experts indépendants pour valider que la solution robot est la plus pertinente

• Diagnostic complet et rédaction d’un cahier des charges de consultation

• Sélection des intégrateurs, consultation et choix de l’intégrateur retenu 

• Suivi du projet d’investissement et recueil des pièces administratives pour la subvention à l’investissement

Le financement est pris en charge dans le cadre des investissements d’avenir, 4500 € restant à la charge de la PME. Lorsque le robot est choisi pour répondre à un appel d’offre, 10% de son coût est pris en charge dans le cadre du projet.

Les PME bénéficiant de cet accompagnement s’engagent à participer à la fin du projet à la phase de bilan. Quels bénéfices (qualité, condition de travail, coût) le robot a t’il apporté ?

• L'avant-projet : à définir très précisément le besoin et à évaluer la rentabilité du projet.

• Le projet : après la passation d’une commande, la mise en œuvre de l’ensemble des éléments du projet débutera et conduira le projet jusqu’à la mise en production.

• La formation : l’intégrateur assurera la formation du personnel qui travaillera sur la cellule. Le but est de rendre le personnel autonome sur l’utilisation du robot, mais également sur sa programmation et sa maintenance.

• Le bilan technique, économique et humain  sur le projet, après quelques mois d’exploitation.

Vous n’avez plus qu’à entrer en contact gratuitement et sans engagement avec les fournisseurs spécialistes en robotique industrielle pour leur faire part de votre projet.

Connu depuis plus d’un siècle pour la qualité de son design et de ses innovations, Stäubli propose une gamme de robots aux performances et à la qualité inégalées.

Des petits robots de type SCARA jusqu’aux gros porteurs 6 axes, capables de manipuler des charges jusqu'à 190 kg, la gamme des robots industriels Stäubli est complétée par une large palette de solutions logicielles systèmes et métiers.

Quel que soit le secteur d’activité ou le type d’application, les robots Stäubli apportent une solution pour chaque demande et pour tous les besoins de l’industrie.

La gamme de robots développée par Stäubli est-elle en mesure de répondre à la plupart des exigences industrielles ?

Être performant sur tous les plans  est au cœur du développement des solutions Stäubli. Ce principe nous permet de répondre à toutes les exigences.

Conçus pour travailler dans les environnements les plus hostiles, mais également pour répondre aux critères des salles blanches, les robots Stäubli démontrent leur efficacité en toutes circonstances.

Partout où la vitesse, la compacité, la précision et la fiabilité sont demandées, les robots Stäubli apportent la réponse adaptée, quelle que soit l'industrie ou le type d'application : agroalimentaire, biotechnologie et pharmaceutique, secteur automobile, plasturgie ou encore pour le photovoltaïque et l’énergie solaire.