A robot à glissièreest un type de robot qui se déplace le long d'un ou plusieurs rails de guidage droits pour accéder à sa zone de travail. Contrairement aux robots industriels stationnaires qui reposent sur une base fixe, les robots à glissière peuvent se déplacer horizontalement, verticalement ou en diagonale pour atteindre leur destination. Cette mobilité leur confère une polyvalence dans diverses applications d'automatisation.
Les robots à glissière se composent d'une plate-forme mobile qui porte le bras du robot, l'effecteur final et d'autres composants. La plate-forme glisse le long de guides ferroviaires de précision, généralement à l'aide de roulements ou d'éléments roulants lubrifiés. Ce système de mouvement linéaire garantit un positionnement fluide et précis, mieux que l'utilisation de roues ou de pieds. Des servomoteurs électriques entraînent la plate-forme via des courroies, des crémaillères et des pignons ou des vis mères. Les capteurs renvoient les données de position au contrôleur de mouvement.
Plusieurs dispositions d'axes linéaires sont possibles. Une configuration cartésienne comporte trois axes perpendiculaires : X, Y et Z. Les versions courantes sont le curseur XZ, qui se déplace horizontalement et verticalement, et le curseur XY qui fonctionne dans deux dimensions horizontales. D'autres options comme les robots SCARA et Delta utilisent des bras articulés sur des rails linéaires. L'ajout de plusieurs axes, tels que des unités de rotation/inclinaison, augmente la polyvalence du robot.
Avantages des robots à glissière
Mobilité – Contrairement aux robots industriels fixes boulonnés au sol, les robots sur rails coulissants peuvent accéder à une enveloppe de travail plus large pour gérer des postes de travail plus grands ou multiples. Leur plage de travail n'est limitée que par la longueur du rail.
Adaptabilité – Les robots à glissière s’adaptent plus facilement aux besoins changeants de production. Des rails supplémentaires peuvent étendre leur zone de couverture ou la reconfigurer. Les armes et les outils peuvent être échangés pour de nouvelles tâches.
Précision – Les guides de mouvement linéaires rigides offrent une meilleure précision et répétabilité que les robots marchant sur des jambes ou des roues articulées. Les vibrations sont minimes. Les vis à billes, les courroies et les moteurs permettent un positionnement de haute précision.
Vitesse – Les chariots légers accélèrent plus rapidement sur les rails que les robots volumineux transportant des sources d'énergie et de mouvement. Les vitesses élevées transportent rapidement les pièces dans les applications de prélèvement et de placement.
Sécurité – L'élimination des axes rotatifs lourds et des entraînements exposés des robots conventionnels améliore la sécurité autour des types de rails coulissants. Le fait de fermer les rails évite les points de pincement.
Faible entretien – Les rails fermés empêchent la saleté et les particules d'entrer. Les roulements, courroies et vis lubrifiées fonctionnent sans problème pendant des années avant de nécessiter un entretien.
Applications pour les robots à glissière
Manutention des matériaux – Le transport de matériaux entre les processus est idéal pour les robots à glissière. Ils excellent dans les tâches de prélèvement et de placement telles que l'entretien des machines, la palettisation, l'emballage et l'assemblage. Leur flexibilité convient au transfert sur plusieurs postes de travail.
Distribution – Le positionnement précis convient aux robots à glissière pour une distribution précise de fluides lors des tests médicaux, de l'assemblage de circuits imprimés, de l'étiquetage, du scellement et de la peinture. Les vannes de distribution ou les pistolets sont montés sur l'effecteur final.
Inspection et métrologie – Les tâches d'assurance qualité telles que la mesure, le jaugeage ou la numérisation de pièces à la recherche de défauts sont une application courante. Les capteurs sur la bride d'extrémité traversent les objets vérifiant les dimensions et les caractéristiques.
Usinage – Au lieu de systèmes à portique surdimensionnés, des robots à glissière compacts occupant un minimum d'espace peuvent s'occuper de plusieurs machines-outils CNC. Ils manipulent les matières premières et les pièces finies.
Recherche – Les universités emploient des robots coulissants cartésiens pour tester des idées d’ingénierie avant de les adapter à l’industrie. Les expérimentateurs apprécient de reconfigurer rapidement les espaces de travail des robots coulissants.
Types de robots à glissière
Robots cartésiens – Le type le plus répandu utilise trois axes linéaires dans les directions communes X, Y et Z. Les configurations typiques incluent la table XY, le curseur XZ et les styles de portique d'axe 3-.
Robots cylindriques – Ceux-ci utilisent un mouvement linéaire et rotatif sur un seul axe, comme un bras de balayage horizontal ou une grande roue. Principalement utilisé dans les centres d'usinage.
Robots SCARA – Bras de robot d'assemblage de conformité sélective. Les SCARA ont des axes verticaux parallèles combinés à un bras horizontal qui assure la conformité. Très rapide et précis mais avec une portée verticale limitée.
Delta Robots – Nommés pour leurs liaisons parallèles en forme de triangle ressemblant à des flèches de navire. Versions pick-and-place extrêmement rapides mais avec une petite enveloppe de travail.
Spécialité et personnalisation – Les robots à glissière sur mesure conviennent à des objectifs uniques tels que l'inspection des infrastructures, l'assistance chirurgicale, l'échantillonnage en laboratoire et bien d'autres. Les longueurs de course, les charges utiles et la précision s'adaptent à la tâche.
En résumé, les robots à glissière s'écartent du robot industriel fixe typique pour accéder à des espaces de travail plus grands. La mobilité étend leur utilité pour le transport, le positionnement, le traitement ou l'inspection des produits. La précision et la flexibilité en font des solutions d'automatisation idéales dans une grande variété d'industries. Les innovateurs faisant continuellement progresser la technologie, ils s’attaqueront à davantage d’applications à l’avenir.
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Les références:
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