Robot collaboratif pour pick-and-place : un guide détaillé

Le pick-and-place est l’application la plus commune des robots collaboratifs. Grâce à leurs bras flexibles et polyvalents, les cobots peuvent facilement déplacer des pièces d’un endroit à l’autre.

Rien donc de surprenant de voir les industriels les utiliser pour automatiser leurs processus d’alimentation de pièces. Mais, selon la taille, la forme et le poids des pièces, vous n’utiliserez pas le même modèle de cobot ou le même type de préhenseur.

Vous n’intégrerez pas non plus la même solution robotique à des tâches de déplacement de pièces plus complexes (comme le prélèvement de bac).

Voici un guide complet pour vous aider à gérer une application collaborative de saisie de pièces.

Pourquoi utiliser des cobots pour vos applications de prélèvement et de placement ?

Prélever, déplacer et trier des pièces industrielles chaque jour est une tâche ennuyeuse pour les travailleurs industriels moyens.

Ils doivent effectuer des mouvements répétitifs pour déplacer les pièces d’un convoyeur, d’un bac ou d’une machine à l’autre. Il est donc souvent difficile de recruter et de garder des employés pour ces tâches.

En outre, la saisie manuelle de pièces peut impliquer des résultats inconsistants. Un jour, vos employés placent parfaitement les pièces dans les machines ; un autre jour, ils sont distraits et font des erreurs. En ralentissant le processus global, l’intervention humaine peut donc réduire le débit et la qualité des pièces.

Les bras robotiques collaboratifs constituent une excellente alternative, car ils peuvent prélever des pièces de manière uniforme et précise. Par rapport aux robots industriels traditionnels, ils sont également faciles à installer, rapides à programmer et à redéployer sur d’autres processus de prélèvement et de chargement.

Lorsque vous automatisez vos processus de prélèvement et de placement, vous pouvez vous attendre à de nombreux bénéfices d’un cobot:

  • Se débarrasser des goulots d’étranglement de production et augmenter le débit de vos processus d’alimentation en pièces.
  • Améliorer la constance et la qualité de production des pièces.
  • Gérer le prélèvement de pièces à l’orientation et position variable grâce à des fonctions intelligentes.
  • Libérer vos employés de ces tâches fastidieuses, afin qu’ils puissent se concentrer sur la surveillance des machines ou d’autres tâches plus gratifiantes.

Ces avantages vous attirent-ils ? Voici par où commencer.

Cobots Pick & Place : les meilleurs modèles

Tous les modèles de cobots disponibles sur le marché peuvent prendre en charge les applications de saisie et de dépose, mais certains d’entre eux sont particulièrement bien adaptés à ces tâches. Voici 4 cobots qui excellent dans la saisie de pièces :

Universal Robot

Leader du marché, Universal Robot propose les modèles de cobots les plus polyvalents à ce jour. Grâce à une large gamme de spécifications, une conception légère et une programmation facile, ils peuvent être déployés dans toutes les applications de prélèvement et de déplacement de pièces. Ils sont aussi compatibles avec un large réseau de préhenseurs et de systèmes de vision tiers.

ABB

Les robots d’ABB sont connus pour leur efficacité dans les applications de saisie et de déplacement de pièces. Le robot à deux bras ABB Yumi, par exemple, peut manipuler des pièces avec une grande précision et des performances imbattables. Les derniers modèles ABB GoFa et SWIFTI sont encore plus rapides, car ils offrent une vitesse comparable à celle de robot industriel et peuvent travailler en continu sans intervention humaine.

Techman-Omron

Vous souhaitez un robot doté d’un système de vision intégré pour automatiser vos tâches de prélèvement de bacs ? Les cobots Techman sont de bonnes options, car ils offrent un système de vision fiable et facile à former, intégré dans leurs bras robotisés. Ils peuvent détecter les codes-barres et prélever la bonne pièce de la bonne manière.

Automata

Saisir des échantillons, des pièces légères ou fragiles peut être un défi difficile à relever. Eva, le cobot d’Automata, convient parfaitement aux laboratoires et aux industries spécialisées pour manipuler délicatement des pièces. Son bras robotique de petite taille peut atteindre des espaces restreints et est facile à programmer pour les débutants en automatisation.

Quelles pinces pour vos tâches de prélèvement et de placement ?

Il est essentiel de choisir le bon préhenseur pour votre application de prise et de dépose. En fonction de la taille, de la forme et du poids de vos pièces et de l’environnement de travail, vous n’aurez pas besoin du même effecteur fixé à votre bras robotique. Certaines marques ont construit une large gamme de préhenseurs cobot pour vous aider à démarrer :

OnRobot

Leader sur le marché, OnRobot propose de nombreuses options de préhension collaborative. Les pinces RG à 2 doigts peuvent saisir fermement diverses pièces à partir de n’importe quel rotation, ont des doigts personnalisables et peuvent avoir des capacités de détection augmentées.

La pince à trois doigts OnRobot peut également manipuler de nombreuses formes non standard comme des objets cylindriques. Les pinces à vide électrique ne nécessitent aucune alimentation en air et peuvent être entièrement personnalisées pour s’adapter à différentes tailles, formes et charges utiles. OnRobot propose également des pinces magnétiques, souples et gecko qui prennent en charge des pièces et des environnements plus spécialisés.

Robotiq

Société expérimentée dans ce domaine, Robotiq fournit une gamme variée de pinces haut de gamme. Les pinces 2F-85 et 2F-140 ont des conceptions plug-and-play, des courses larges personnalisables et des mécanismes de préhension fiables.

Le préhenseur Hand-E manipule des pièces avec une grande précision et une charge utile élevée pour des applications exigeantes. Le préhenseur à 3 doigts peut saisir n’importe quelle forme et n’importe quel objet avec une grande stabilité. Les préhenseurs à vide Robotiq offrent de nombreuses options de manipulation, sont rapides à mettre en place et peuvent fonctionner sans alimentation en air.

Schunk

Schunk est déjà bien connu pour ses solutions de préhension robustes. L’entreprise a également construit une pince adaptée aux applications collaboratives. La pince Co-act est entièrement certifiée, a une conception fiable et manipule les pièces avec une force flexible. Elle est disponible dans n’importe quelle variante pour répondre à votre besoin industriel précis.

Piab

Piab est un grand groupe industriel avec une expertise étendue dans les technologies de préhension. L’entreprise fabrique des préhenseurs cobots à vide pour les applications de prélèvement, d’emballage et de palettisation. Avec leur gamme Kenos et piCOBOT, ils proposent un kit de préhension par le vide compact, sûr, flexible et facile à changer. Ils sont également facilement personnalisables avec les autres pompes du groupe.

Quels outils pour un prélèvement intelligent des bacs ?

Saisir une pièce est une chose, la détecter, la trier et la déplacer en est une autre. C’est particulièrement important si vous avez un processus comportant de nombreuses variations de pièces, comme le prélèvement de bacs. Vous devez vous assurer que votre robot peut saisir la pièce de la bonne manière et la placer au bon endroit. Il existe des outils de vision industrielle qui peuvent vous aider dans ce domaine :

ActiNav

ActivNav est la réponse d’Universal Robot au défi de la préparation de commandes. Ce capteur de vision peut scanner un millier de pièces dans des conditions de luminosité variables et aider les robots UR à prélever des pièces orientées et placées de manière aléatoire. C’est une solution flexible pour automatiser les applications complexes de pick-and-place.

Pickit

Pickit a acquis au fil des ans une expertise en matière de vision robotique. Ses nombreux capteurs de vision 3D peuvent vous aider à gérer des applications de prélèvement de bacs semi-structurés et aléatoires. Ils peuvent aider votre robot à trouver la bonne orientation et la bonne position lors de la manipulation de pièces placées de manière aléatoire. Ils peuvent également l’aider à les placer dans le bon ordre ou la bonne position dans une machine.

Keyence

Le capteur robotique guidé 3D-Vision de Keyence constitue une application de prélèvement de bacs prête à l’emploi. Les 4 caméras et le projecteur créent une image sans angle mort et permettent une détection stable des cibles, quelle que soit leur position ou leur orientation. Le logiciel fournit une planification automatique de la trajectoire et un système de modélisation pour rendre la configuration plus précise que jamais. Il peut grandement aider votre robot à prélever des pièces aléatoires et difficiles à saisir.

Comment mettre en œuvre votre cobot de prélèvement dans votre atelier : un guide étape par étape

L’ajout d’un cobot à vos processus de fabrication nécessite un plan bien pensé. Il y a beaucoup de choses à prendre en compte, voici donc 5 étapes pour vous guider dans ce processus :

#1 Définissez vos ressources et vos besoins

En fonction de vos besoins industriels, vous pouvez avoir différents objectifs en tête pour votre solution robotique.

Souhaitez-vous augmenter le débit et réduire les temps de cycle dans vos applications de prélèvement et de mise en place ? Voulez-vous améliorer l’uniformité de la production grâce à un chargement plus précis des machines et à la préparation des bacs ? Voulez-vous libérer vos travailleurs hautement qualifiés pour des tâches plus techniques ?

Vous devez également tenir compte de vos ressources existantes, comme vos ressources humaines, votre espace disponible et le budget. De cette manière, vous disposez des éléments clés pour votre décision d’achat.

#2 Choisir le cobot, le préhenseur ou l’outil de vision adéquat

Lorsque vous savez quel est votre objectif, il est temps de comparer les différentes solutions de saisie robotisée sur le marché :

  • Caractéristiques techniques : la charge utile et la répétabilité du robot correspondent-elles aux exigences de vos pièces ? Sa taille, son poids et sa portée sont-ils adaptés à l’environnement de votre cellule et de votre machine ? Est-il doté d’un capteur de vision intelligent pour gérer des pièces variées ?
  • Expérience de l’utilisateur : le robot est-il facile à programmer sans connaissances techniques préalables ?
  • Flexibilité : le robot est-il rapide à installer et à redéployer dans de nouveaux environnements de production (autres types de bacs, de pièces et de machines) ? Le préhenseur s’adapte-t-il facilement à de nouvelles configurations de pièces ?
  • Sécurité : le robot dispose-t-il de dispositifs de sécurité intégrés pour éviter les collisions avec les travailleurs ? Le préhenseur est-il certifié ?

#3 Restructurez votre cellule de travail pick-and-place

Votre cobot pick-and-place n’est pas un simple ajout à votre chaîne de fabrication. Pour tirer parti des avantages de cette solution d’automatisation, vous devez restructurer votre cellule de travail. Par exemple, ouvrir l’espace de travail pour permettre aux opérateurs de contrôler librement le robot et de retourner à leurs occupations.

Vous devez également redéfinir le rôle de vos travailleurs. Qui va superviser le fonctionnement du robot, le programmer et le déployer, gérer la machine et les convoyeurs, ou se concentrer sur des tâches à plus forte valeur ajoutée ? C’est à vous de décider.

#4 Faites une évaluation rigoureuse de la sécurité

Les robots collaboratifs sont conçus pour être sûrs aux côtés des travailleurs. Mais cela ne signifie pas que votre application de travail est sûre. Vous devez encore évaluer comment votre robot, vos outils, vos pièces, vos machines et votre environnement interagissent avec vos travailleurs. Vous devez prendre en compte tous les dangers potentiels et les moyens d’atténuer les risques.

#5 Assurez-vous que vos employés sont bien formés

Vos employés sont les principaux utilisateurs de votre solution robotique, ils doivent donc savoir comment la gérer et l’exploiter. Vous devez ainsi vous assurer qu’ils disposent des ressources pédagogiques et de la formation nécessaires pour rendre leur travail plus efficace. En outre, s’ils maîtrisent l’outil, ils l’accepteront mieux dans l’usine.

Avez-vous une vision plus claire de la manière d’automatiser vos applications de saisie de pièces ? À vous d’essayer et d’expérimenter avec les cobots.

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