Comme nous, les cobots ont besoin d’une main pour manipuler des pièces. Les préhenseurs sont donc devenus un outil indispensable pour saisir, déplacer et déposer des objets.
En les attachant au bras de votre robot, vous pouvez automatiser vos applications d’emballage, de chargement de machines et de prélèvement de bacs.
Mais il n’est pas facile de trouver le bon préhenseur pour tenir vos pièces selon leur taille, leur forme et leur poids.
Voici un guide qui vous aidera à prendre la bonne décision d’achat de préhenseur.
Comment choisir votre préhenseur robotique ?
En matière de préhenseurs cobots, le choix est vaste. Les fabricants de robots ont développé des effecteurs innovants capables de saisir différents types de pièces et de répondre à différents cas d’usage.
Pour prendre la meilleure décision d’achat, vous devez d’abord déterminer vos besoins industriels :
Quelle application voulez-vous automatiser (chargement de machine outils, emballage, palettisation, pick-and-place, prélèvement de bacs…) ?
Quel type de pièces voulez-vous manipuler (pièces métalliques, boîtes en carton, pièces de meubles, emballages légers, ou même produits alimentaires…) ?
Quel type de cobot utilisez-vous ? Quelle est votre configuration de travail existante et quelles sont vos procédures de sécurité ?
Lorsque vous avez tout cela en tête, vous pouvez alors comparer et évaluer les préhenseurs du marché en fonction de leurs spécifications et de leurs caractéristiques. Vous pouvez vous appuyer sur ces critères pour faire votre choix :
- Caractéristiques techniques de vos pièces : votre préhenseur pourrait ne pas tenir vos pièces de la même manière, en fonction de leur taille, de leur forme, de leur poids et de leur consistance. Par exemple, un préhenseur à vide manipulera efficacement des boîtes en carton, mais aura du mal à saisir des pièces métalliques.
- Modèle de robot : votre modèle de robot ne prend pas forcément en charge tous les modèles de préhenseurs disponibles. Des marques comme Universal Robot, Fanuc ou TechMan sont compatibles avec un plus grand nombre d’outils finaux. Elles tirent également parti d’un écosystème existant d’accessoires et d’outils.
- Système de préhension : est-il facile à installer sur votre bras robotique, est-il fiable et fonctionne-t-il dans différents environnements de travail (chaud, froid ou humide) ? Est-il doté d’un logiciel de programmation intégré ?
- Sécurité : votre modèle de préhenseur est-il certifié et le dispositif de sécurité de votre bras robotique fonctionne-t-il avec lui ?
Quels sont les différents types de préhenseurs pour robots ?
Outre les pinces à doigts standard, il existe de nombreux types de pinces pour cobots qui ont été développés par des marques industrielles. Voyons quel type de préhenseur peut le mieux convenir à votre application :
Les préhenseurs à doigts
Les pinces à doigts sont les préhenseurs mécaniques standard auxquelles nous pensons naturellement. Il s’agit d’effecteurs électriques ou pneumatiques dotés de 2, 3, voire 4 doigts qui peuvent tenir fermement vos pièces. Grâce à leurs doigts opposés, elles peuvent saisir différentes formes et sous des angles variés.
Plus précisément, les pinces à deux doigts manipulent des pièces de forme régulière, tandis que des pinces à trois et quatre doigts tiennent mieux les objets ronds, sphériques ou de forme irrégulière. Elles constituent donc une solution assez universelle pour vos applications industrielles.
Les principaux fabricants de ces équipements sont OnRobot, Robotiq, WeissRobotics, Festo, Piab.
Préhenseurs à vide
Les préhenseurs à vide utilisent la pression de l’air pour aspirer et attraper des objets. Ils sont équipés de ventouses qui emprisonnent l’air et se collent aux pièces grâce à la différence de pression. De cette façon, ils peuvent manipuler des matériaux et des tissus délicats tout en ayant une grande puissance de levage.
Les préhenseurs à vide sont généralement bien adaptés aux applications de palettisation et d’emballage, car ils peuvent manipuler des objets lourds avec grande efficience. En agrandissant ou en réduisant la surface de la ventouse, ils peuvent saisir un large éventail d’objets : pièces en plastique, verre, feuilles métalliques, emballages en carton ou palettes en bois.
Les marques les plus courantes de préhenseurs à vide sont OnRobot, Robotiq, Schmalz, Destaco, Coval.
Pinces souples
Ces outils de préhension sont connus pour leur toucher délicat. Ils sont fabriqués à partir de matériaux moulés en silicone ou en plastique pour saisir des objets cassables et sensibles. Vous pouvez également passer d’une pince à l’autre pour vous adapter à n’importe quelle forme ou taille de pièce.
En raison de leur sensibilité et de leur flexibilité, ils sont particulièrement populaires dans les industries de l’alimentation, des boissons, des cosmétiques et des produits pharmaceutiques. Ils sont utilisés dans des applications telles que les tests en laboratoire, le tri des médicaments, la transformation des aliments et l’emballage.
Vous pouvez trouver des préhenseurs souples auprès de sociétés telles que OnRobot, Emi Corp, SoftRobotics, SoftGripping, Ubiros.
Préhenseurs magnétiques
Les préhenseurs magnétiques sont la solution parfaite pour les pièces métalliques de forme inhabituelle ou irrégulière. Ils peuvent saisir et maintenir fermement des pièces qui sont perforées ou difficiles à saisir. De plus, ils fonctionnent sans air ni alimentation électrique, ce qui leur permettent de garder vos pièces en main en toute circonstance.
Pour ces raisons, ils sont incontournables dans les applications d’entretien de machines ou d’assemblage électronique.
Les principaux fabricants de pinces magnétiques sont EMI, OnRobot, Schmalz, SMC.
Préhenseurs Gecko à coussinet
Nouvelles sur le marché, les pinces Gecko sont basées sur une technologie adhésive innovante permettant de manipuler des surfaces uniformes. Elles s’inspirent de la peau du gecko qui se conforme naturellement aux surfaces lisses. En ce sens, elles peuvent saisir des objets plats et poreux sans les tacher ou devoir les nettoyer.
Les pinces Gecko sont des solutions rentables et fiables pour manipuler des composants électroniques perforés, des têtes de vis métalliques ou d’autres matériaux percés. Ils gèrent donc très bien la manipulation de matériaux spécialisés.
OnRobot et Schunk sont connus pour vendre cette technologie de pinces adhésives.
Les meilleurs fabricants de préhenseurs : notre sélection
Il y a des fabricants de préhenseurs qui ont acquis une bonne réputation sur le marché pour leurs produits. Voici une liste des meilleures marques à consulter lorsque vous choisissez votre préhenseur cobot :
OnRobot
Leader sur le marché, OnRobot propose une large gamme de produits de préhension collaborative. Le préhenseur RG à 2 doigts peut saisir fermement des pièces à partir de n’importe quel axe de rotation, a des bouts de doigts personnalisables et dispose de capacités de détection augmentées.
Le préhenseur à 3 doigts FG15 peut manipuler de nombreuses formes non standard comme les objets cylindriques. Les préhenseurs à vide électriques de la série VG ne nécessitent aucune alimentation en air et sont personnalisables pour s’adapter à différentes tailles, formes et charges utiles.
OnRobot fournit également des préhenseurs magnétiques, souples et gecko éprouvés dans l’industrie. Ils aideront votre robot à gérer des pièces et des environnements plus spécialisés.
Robotiq
Autre marque célèbre, Robotiq propose une gamme complète de préhenseurs de qualité.
Les pinces 2F-85 et 2F-140 offrent des conceptions plug-and-play, des courses larges personnalisables et des mécanismes de préhension fiables. Le préhenseur Hand-E maintient les pièces avec une grande précision et une charge utile élevée pour les applications lourdes.
La pince à trois doigts peut saisir n’importe quelle forme avec une grande stabilité. Les préhenseurs à vide Robotiq offrent de nombreuses options de manipulation, sont rapides à installer et peuvent fonctionner sans alimentation en air.
Robotiq a tout ce qu’il faut pour vous aider à démarrer votre projet de cobotique.
Schmalz
Schmalz vend également des préhenseurs à vide prêts à l’emploi pour diverses applications. À entraînement pneumatique ou électrique, elles sont faciles à mettre en place, modulaires et compatibles avec de nombreux modèles de cobots. Vous pouvez personnaliser le nombre de cellules d’aspiration, jusqu’à 16, et vous adapter à de nombreuses charges utiles.
Les préhenseurs Schmalz sont très performants dans les opérations de palettisation, de chargement de machines, de pick-and-place et de tests de qualité.
Piab
Piab est un grand groupe industriel qui possède une longue expérience des technologies de préhension. Il fabrique des préhenseurs cobotiques à vide certifiés, à commande pneumatique, et modulaires.
La gamme PiCobot offre un outillage précis en bout de bras pour les petites pièces et convient parfaitement au prélèvement de bacs. La gamme Kenos propose des systèmes de vide à surface large, parfaits pour les applications de palettisation et d’emballage.
Ces deux gammes proposent des kits de préhension par le vide peu encombrants, sûrs, flexibles et faciles à changer. Ils sont également personnalisables avec les autres pompes du groupe.
Schunk
Schunk construit et commercialise des solutions de préhension robustes. Sa pince Co-act à deux doigts est l’une des solutions de préhension les plus fiables pour les applications collaboratives. Elle est entièrement certifiée, a une conception fiable et manipule les pièces avec une force flexible. Elle est disponible dans toutes les variantes pour répondre à vos besoins industriels précis.
EMI Corp
EMI Corp a maintenu un partenariat étendu avec OnRobot, mais fournit également sa propre gamme de pinces pneumatiques, électriques et magnétiques.
Ses pinces à doigts électriques et pneumatiques font preuve d’une remarquable répétabilité et d’un maintien ferme de vos pièces. Elles sont rapides à installer et à connecter à l’interface I/O de votre robot. Le kit de préhension magnétique manipule très bien les pièces ferromagnétiques.
Chacun de ces préhenseurs peut être monté sur des changeurs d’outils EMI, afin de rendre les changements opérationnels encore plus rapides.
Quel prix pour un préhenseur cobot ?
Vous pouvez vous attendre à des prix différents selon le type de préhenseur. Voici une estimation moyenne des coûts basée sur les offres du marché :
- Pince à doigts : 2 doigts 1000-10 000€ ; 3 doigts 5000-20 000 €
- Préhenseur à vide : 2000-5000 € en fonction du nombre de gobelets
- Pince souple : 1000-20 000 € selon le nombre de doigts
- Préhenseur magnétique : 0 à 1 000 € selon la qualité du composant.
- Préhenseur Gecko : 500-5000 € en fonction de la dimension de la surface
Comment intégrer votre préhenseur dans votre application existante : un guide étape par étape
L’ajout d’un nouveau préhenseur à vos applications robotiques doit être un processus bien pensé. Voici ce que vous devez garder à l’esprit :
#1 Choisissez le préhenseur qui répond le mieux à vos besoins.
Comme indiqué précédemment, vous devez d’abord vous mettre d’accord sur vos besoins et objectifs industriels. Quelles sont les applications que vous cherchez à automatiser ? Voulez-vous accélérer vos processus existants, vous adapter à une nouvelle spécification des pièces ou améliorer la sécurité et la fiabilité de vos opérations ?
À partir de ces questions, vous pourrez ensuite comparer toutes les pinces du marché et faire votre choix d’achat le plus judicieux.
#2 Adapter la cellule robotique et vérifier la sécurité
La plupart des modèles Cobot sont certifiés pour la sécurité. Mais cela ne signifie pas que votre cellule collaborative est sûre. Vous devez procéder à une évaluation des risques de l’ensemble de votre application, qui comprend l’interaction entre vos travailleurs, les robots, les pièces, les machines et les préhenseurs.
Certaines pinces peuvent présenter des risques supplémentaires pour vos travailleurs (bords tranchants et collision inattendue). Veillez donc à prendre en compte, à évaluer et à prévenir ces risques potentiels.
#3 Formez vos travailleurs
Vos travailleurs sont les premiers utilisateurs de vos outils robotiques. Pour faire leur travail, ils doivent savoir comment les installer, les programmer et les modifier. Vous pouvez donc leur fournir tout le matériel de formation et les ressources nécessaires pour tirer le meilleur parti de leur nouvel outil de travail.
Prêt à prendre en main votre processus de fabrication ? À vous de trouver la meilleure solution de préhension pour votre cobot !
