ROBOTS DE GANTRY CARTESIENS - Système de positionnement linéaire

Avantages et applications.

Les robots SCARA et les robots à bras articulés sont peut-être la forme de robot la plus reconnaissable sur le marché aujourd'hui, mais les robots portiques permettent d'effectuer les gros travaux dans un minimum d'espace.

Les robots portiques, également appelés robots cartésiens, sont presque omniprésents dans l'automatisation, mais ne sont pas encore considérés comme des robots sérieux. Grâce à leur conception simple, à leur faible coût et à leur évolutivité, ainsi qu'à la myriade de solutions de moteurs et de logiciels de commande, cette situation est en train de changer.

Avantages des robots cartésiens à portique :

1. Mouvement multiaxial de presque toutes les longueurs

2. Évolutif

3. La boîte de vitesses et le moteur peuvent être dimensionnés en fonction de la gamme de mouvements et des vitesses

4. Convient aux charges légères à lourdes / suspendues

5. Flexible et efficace grâce à l'extensibilité des axes linéaires

6. Peu coûteux

Robot portique cartésien Inconvénients :

1. Ne peut pas varier la portée dans ou autour des obstructions

2. Les rails des courroies des glissières linéaires ne sont pas facilement étanches à l'environnement

3. N'est pas autoportant : un support, un cadre ou un autre type de montage est nécessaire

Avantages du système de portique :

Les robots à portique peuvent utiliser une enveloppe de travail cubique complète de 96 % de leur espace et de leur taille. Un robot cartésien possède trois axes. Comme son homonyme et ses cousins géants plus reconnaissables, la grue à portique, il est généralement suspendu à une poutre à axe X ou X/Y sur une structure rigide. Les coordonnées des trois axes sont généralement définies comme X, Y et Z. Chaque axe est disposé à angle droit pour permettre trois degrés de mouvement. Les portiques sont en outre caractérisés par un support à chaque extrémité ou par l'ajout d'un deuxième élément. Contrairement aux robots à bras, les portiques peuvent facilement être mis à l'échelle pour atteindre des proportions plus importantes dans les trois axes. Les robots à portique sont particulièrement adaptés aux applications où les exigences d'orientation supplémentaires sont minimes ou lorsque les pièces peuvent être mises en place avant que le robot ne les prenne en charge.

Les robots cartésiens et les robots portiques ont une enveloppe de travail rectangulaire ou cubique, contrairement aux robots articulés qui, comme les articulations d'un bras humain, ont des limites à chaque mouvement et une portée de mouvement spécifique en arc de cercle. Leurs spécifications sont présentées sous forme de degrés de mouvement avec de grands arcs de balayage et des tracés de degrés de mouvement positifs et négatifs tournant autour du centre de sa base et du palier de chaque axe. Il est curieux de constater que l'espace de travail lui-même doit souvent être adapté à ces enveloppes de travail inhabituelles, contrairement au robot qui doit s'adapter à l'espace de travail.

Grâce à leur structure légère et rigide, les robots cartésiens/à portique sont très précis et reproductibles. Grâce à leur structure simple, les robots à portique sont intuitifs à programmer et faciles à visualiser lors de l'évaluation d'une nouvelle automatisation. Surtout, les robots à portique sont configurables. Grâce à une pléthore de choix de moteurs et de réducteurs, de composants et de matériaux, ces robots sont prêts à relever les défis des environnements humides, dangereux et sales.

La conception relativement simple du robot à coordonnées cartésiennes et son fonctionnement aisé le rendent très intéressant pour la fabrication. Comme les axes individuels peuvent être facilement remplacés, les temps d'arrêt sont réduits et les coûts de maintenance sont minimisés. En outre, l'ensemble du système peut être désassemblé en ses composants pour être utilisé dans des applications à axe unique multiples. Plus important encore, ces systèmes sont peu coûteux par rapport à d'autres robots plus complexes.

Applications des systèmes à portique :

Les robots portiques ont tous leurs axes situés au-dessus de l'enveloppe de travail, ce qui les rend idéaux pour les processus de travail en hauteur. Les robots portiques peuvent être utilisés pour maintenir et positionner une variété d'effecteurs finaux tels que ceux utilisés dans :

L'assemblage

Distribution et remplissage

Fixation et vissage

Couteaux volants

Positionnement de la caméra et balayage

Découpe - Laser et jet d'eau

Automatisation générale

Indexation et tri

Inspection

Chargement et déchargement

Manutention des matériaux

Emballage, palettisation et unitisation

Systèmes de prélèvement et de placement

Impression et traçage

Lève-personnes, monte-plats et ascenseurs

Pulvérisation

Automatisation théâtrale

Production vidéo

Soudage

On a pu dire que le portique est le véritable cheval de bataille de l'industrie moderne. Pensez-y... des millions de robots à portique ont été emballés et vendus dans des machines clés en main telles que celles utilisées pour l'assemblage de composants électroniques et les systèmes robotisés de prélèvement et de mise en place. Aujourd'hui encore, les portiques linéaires X-Y-Z sont le pilier de l'industrie de la mesure des coordonnées des machines-outils en raison de leur précision et de leur rigidité. Ce type de robot est particulièrement adapté aux applications où les exigences supplémentaires en matière d'orientation sont minimes ou lorsque les pièces peuvent être mises en place avant que le robot ne les prenne.

Souvent négligé, le robot cartésien à portique fait partie intégrante de l'industrie moderne de l'automatisation et devrait toujours être envisagé pour une nouvelle automatisation en raison de sa flexibilité, de son efficacité et de sa facilité de mise en œuvre.