Robots industriels pour quels types d'applications

Contrôleur

Chaque robot est connecté à un contrôleur informatique qui régule les composants du bras et les fait fonctionner ensemble. Le contrôleur permet également au robot d'être mis en réseau avec d'autres systèmes, afin qu'il puisse travailler avec d'autres machines, processus ou robots. Presque tous les robots sont préprogrammés à l'aide de dispositifs "d'apprentissage" ou de programmes logiciels hors ligne. À l'avenir, les contrôleurs dotés d'une intelligence artificielle (IA) pourraient permettre aux robots de penser par eux-mêmes, voire de se programmer eux-mêmes. Cela pourrait rendre les robots plus autonomes et indépendants.

Bras articulé

Le bras est la partie du robot qui positionne l'effecteur final et les capteurs pour faire leur travail préprogrammé. Beaucoup sont construits pour ressembler à des bras humains et ont des épaules, des coudes, des poignets et même des doigts. On dit que chaque articulation donne au robot un degré de liberté. Un simple bras de robot avec 3 degrés de liberté pourrait se déplacer de 3 façons : de haut en bas, de gauche à droite, d'avant en arrière. La plupart des robots qui travaillent aujourd'hui ont 6 degrés de liberté pour leur permettre d'atteindre n'importe quel point possible dans l'espace à l'intérieur de leur enveloppe de travail. Le bras humain en a 7.

Les Liaisons

Les liaisons (les sections entre les articulations) sont déplacées dans leur position souhaitée par l'entraînement. En général, l'entraînement est alimenté par une pression pneumatique ou hydraulique, ou par l'électricité.

L'effecteur final

L'effecteur final peut être considéré comme la "main" au bout du bras robotique. Il existe de nombreux effecteurs finaux possibles, notamment une pince, une pompe à vide, des pinces, un scalpel, un chalumeau, un soudeur, un pistolet de pulvérisation, ou à peu près tout ce qui l'aide à faire son travail. Certains robots peuvent changer d'effecteur final et être reprogrammés pour une autre série de tâches.

Capteur

Le capteur envoie des informations, sous forme de signaux électroniques, au contrôleur. Les capteurs donnent également au contrôleur du robot des informations sur son environnement et lui permettent de connaître la position exacte du bras, ou l'état du monde qui l'entoure. L'un des domaines les plus passionnants du développement des capteurs se situe dans le domaine de la vision par ordinateur et de la reconnaissance d'objets. Les capteurs des robots peuvent détecter des radiations infrarouges pour "voir" dans l'obscurité.

Depuis l'avènement des robots, le travail est partagé entre l'homme et la machine. Mais, à mesure que les robots deviennent plus avancés technologiquement et plus autonomes, ils apprennent à faire leur travail plus vite et mieux que les humains. Leur précision, leur intelligence et leurs niveaux d'énergie illimités en font les employés parfaits pour une grande variété de tâches que les humains ne peuvent tout simplement pas se permettre de faire. Voici une liste de quelques applications des robots industriels :

Les unités de fabrication utilisent des robots "pick and place" dans un large éventail d'applications. Vous devez avoir vu ces robots être fixés sur un support. Vous pouvez voir les pièces d'un assemblage se déplacer sur un tapis roulant. Un bras robotique prend la pièce et la place de manière appropriée. Les robots pick and place sont également utilisés dans l'emballage.

Pour accroître la sécurité des travailleurs, les robots peuvent être utilisés pour la soudure. Un bras robotisé équipé d'une torche à haute température peut faire fondre le métal. Le bras peut se déplacer librement dans l'espace tridimensionnel.

L'industrie de la peinture utilise des bras robotisés pour la peinture au pistolet. Le bras robotique et les drones peuvent être utilisés. De nombreux investisseurs privés travaillent sur l'idée de la peinture au pistolet avec un bras robotisé. Les universités mènent également des projets de recherche dans ce domaine. Le pistolet de pulvérisation est commandé par un robot. Il peut peindre la surface de manière uniforme.

L'industrie de la construction peut également tirer profit de l'utilisation de robots. Les travaux de construction étant également de nature répétitive, les robots peuvent mieux les exécuter efficacement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans un espace sombre et mal éclairé. Vous pouvez constater que les robots de construction peuvent être utilisés pour l'impression en 3D des pièces qui peuvent être utilisées dans la construction de bâtiments. La maçonnerie est un autre domaine d'application qui peut être automatisé à l'aide de robots. La construction de l'ensemble du bâtiment peut être réalisée en quelques jours seulement. 

Les robots peuvent également être utilisés pour des tâches de broyage automatique et de préparation d'échantillons dans les industries.

Vous pouvez faire en sorte que les robots effectuent des travaux sales et dangereux qui présentent un risque pour la santé d'un travailleur humain. Ils peuvent être utilisés dans une centrale nucléaire où il y a un risque de radiation. Vous pouvez utiliser de tels robots pour le nettoyage des eaux usées. Par conséquent, les robots peuvent profiter à l'industrie et à la société de plusieurs manières.

Pour finir, le collage de robots est une autre application dans le secteur manufacturier. Grâce aux progrès technologiques, le collage peut être effectué avec n'importe quel type de matériau. Il élimine la nécessité de fabriquer de nombreuses pièces. Le collage robotisé est une solution à l'assemblage automatisé.

Bras articulé/jointé

Ce robot est doté d'articulations rotatives et peut être équipé de deux articulations simples ou de 10 articulations ou plus. Le bras est relié à la base par une articulation tournante. Les maillons du bras sont reliés par des articulations rotatives. Chaque articulation est appelée un axe et offre un degré de liberté supplémentaire, ou une amplitude de mouvement. Les robots industriels ont généralement quatre ou six axes.

=> Exemple d'application : Alimentation, boulangerie, fabrication (palettisation)

Cartésien/Rectiligne/Portique

Les robots cartésiens ont trois articulations linéaires qui utilisent le système de coordonnées cartésiennes (X, Y et Z). Ils peuvent également avoir un poignet attaché pour permettre un mouvement de rotation. Les trois articulations prismatiques produisent un mouvement linéaire le long de l'axe.

=> Exemple d'application : Électronique (circuits intégrés montés sur des cartes de circuits imprimés)

Cylindrique

Le robot possède au moins une articulation rotative à la base et au moins une articulation prismatique pour relier les maillons. L'articulation rotative utilise un mouvement de rotation le long de l'axe de l'articulation, tandis que l'articulation prismatique se déplace selon un mouvement linéaire. Les robots cylindriques fonctionnent à l'intérieur d'une enveloppe de travail de forme cylindrique.

=> Exemple application : Palettisation, processus de broyage, assemblage, machine de manutention

Polaire/sphérique

Dans cette configuration, le bras est relié à la base par une articulation tournante et une combinaison de deux articulations rotatives et d'une articulation linéaire. Les axes forment un système de coordonnées polaires et créent une enveloppe de travail de forme sphérique.

=> Exemple application : Soudage, etc., largement utilisé dans l'industrie automobile

SCARA ou bras robotique articulé à conformité sélective

Communément utilisé dans les applications d'assemblage, ce bras à conformité sélective pour l'assemblage robotique est principalement de conception cylindrique. Il est doté de deux articulations parallèles qui assurent la conformité dans un environnement sélectionné.

=> Exemple application : Pick and place (généralement dans les opérations d'assemblage), application de scellant, manipulation de machines-outils...

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