La transition vers l'Industrie 4.0 et l'automatisation des processus de production ont conduit de nombreuses entreprises à envisager d'investir dans des robots industriels. Cette démarche stratégique permet aux fabricants d'améliorer leur productivité, leur efficacité et leur compétitivité sur un marché en constante évolution. Avant tout achat, il est essentiel de comprendre plusieurs facteurs clés qui influencent les performances et le retour sur investissement des robots.
Un robot industriel est une machine programmable et automatisée utilisée pour effectuer des tâches complexes ou répétitives en milieu industriel. On les retrouve couramment dans les secteurs de l'automobile, de l'électronique, de l'agroalimentaire et de la logistique, où ils effectuent des tâches telles que le soudage, l'assemblage, la manutention, l'emballage et le contrôle qualité.
Contrairement aux robots de service, les robots industriels sont généralement fixes et conçus pour fonctionner sur des lignes de production automatisées. Leur objectif est d'accroître l'efficacité, la précision et la sécurité tout en réduisant les coûts de main-d'œuvre et les délais de production.
Avant d’acheter un robot industriel, il est important de comprendre les principaux types disponibles :
Robots articulés : dotés de joints rotatifs ; couramment utilisés dans le soudage, l'assemblage et l'emballage.
Robots SCARA : Idéal pour les mouvements horizontaux rapides et précis, souvent utilisés en assemblage.
Robots Delta : légers et rapides, idéaux pour les tâches de prélèvement et de placement à grande vitesse.
Robots cartésiens : se déplacent en lignes droites le long des axes X, Y et Z ; parfaits pour les applications CNC ou d'impression 3D.
Robots collaboratifs (Cobots) : Conçus pour travailler en toute sécurité aux côtés des humains sans cages de sécurité.
Chaque type présente des avantages uniques en fonction de votre application, de votre budget et des contraintes d'espace.
Tout d'abord, déterminez la tâche spécifique de votre robot. C'est le facteur principal dans le choix du type de robot approprié. Si vous avez besoin d'un robot compact pour les opérations de pick-and-place, un robot SCARA pourrait être idéal. Pour le placement rapide de petits objets, un robot Delta est souvent le meilleur choix. Si vous envisagez de travailler aux côtés d'humains, un robot collaboratif serait une option appropriée.
Cet article se concentre sur les robots industriels, des machines polyvalentes capables d'effectuer un large éventail de tâches, de la manutention et de l'entretien des machines au soudage et à la découpe. Les fabricants de robots industriels actuels proposent une variété de modèles conçus pour différentes applications. Votre première tâche consiste à définir clairement les fonctions que vous souhaitez accomplir avec votre robot, puis à sélectionner le type et le modèle adaptés à vos besoins spécifiques.
Les robots industriels jouent un rôle essentiel dans l'automatisation moderne. Parmi leurs applications courantes, on peut citer :
Soudage et brasage
Manutention et emballage des matériaux
Entretien des machines
Assemblage et vissage
Peinture et revêtement
Inspection et contrôle qualité
Palettisation et dépalettisation
Ces applications augmentent la productivité, améliorent la qualité des produits et garantissent une production constante dans divers secteurs.
Charge utile : La charge utile correspond au poids maximal qu'un robot peut supporter en fonctionnement. Lors du calcul de la charge utile, il faut tenir compte à la fois du poids de la pièce et de celui de l'effecteur terminal du robot (pince).
Degrés de liberté (axes) : Le nombre d'axes d'un robot détermine son amplitude de mouvement. Pour des tâches simples comme la prise et le placement de pièces entre des convoyeurs, un robot à 4 axes peut suffire. Si le robot doit travailler dans un espace confiné et nécessite des mouvements de torsion et de rotation, un robot à 6 ou 7 axes sera un meilleur choix. Le nombre d'axes dépend généralement de l'application spécifique. Notez qu'avoir plus d'axes n'est pas toujours synonyme de plus de flexibilité. En effet, si vous n'avez besoin que de quatre axes pour une tâche et que vous disposez d'un robot à six axes, vous devrez tout de même programmer les six axes. Cependant, avoir des axes supplémentaires peut être avantageux si vous prévoyez d'utiliser le robot pour des applications ultérieures.
Les fabricants de robots utilisent souvent des conventions de dénomination légèrement différentes pour les axes ou les articulations. En général, l'articulation la plus proche de la base du robot est étiquetée J1, suivie de J2, J3, J4, et ainsi de suite, jusqu'au poignet. Certains fabricants, comme Yaskawa Motoman, utilisent des lettres pour désigner les axes. 
Portée maximale : Lors du choix d'un robot, tenez compte de la distance maximale qu'il doit atteindre. Outre la charge utile, vous devez également prêter attention à sa portée maximale. Chaque fabricant fournit des spécifications de portée, que vous pouvez utiliser pour déterminer s'il répond aux exigences de votre application. La portée verticale maximale correspond à la distance entre le point le plus bas que le poignet du robot peut atteindre (généralement sous la base du robot) et son point le plus haut. La portée horizontale maximale correspond à la distance entre le point le plus éloigné que le poignet du robot peut atteindre horizontalement et l'axe de la base du robot. Vous devez également tenir compte de la portée maximale de travail, mesurée en degrés. Ces spécifications peuvent varier considérablement d'un robot à l'autre et limiter certaines applications. 
Répétabilité : Le choix de la répétabilité dépend de l'application. La répétabilité est la précision ou la variation avec laquelle un robot peut revenir à la même position après chaque cycle. Généralement, les robots atteignent une répétabilité de 0,5 mm ou plus. Pour des applications comme la fabrication de circuits imprimés, une répétabilité extrêmement élevée est requise. Si l'application n'exige pas une grande précision, la répétabilité du robot peut être inférieure. La répétabilité est généralement exprimée par une valeur positive ou négative en 2D. En réalité, les robots n'étant pas linéaires, ils peuvent atteindre n'importe quelle position dans un rayon de tolérance.
Vitesse : La vitesse requise varie en fonction de l'application et du temps nécessaire pour réaliser la tâche. Les spécifications indiquent généralement la vitesse maximale, mais la vitesse réelle du robot peut varier entre 0 et la vitesse maximale. La vitesse est généralement mesurée en degrés par seconde. Certains fabricants de robots indiquent également l'accélération maximale. 
Poids du robot : Le poids du robot est un facteur important lors de la conception de la cellule robotisée. Si le robot industriel doit être monté sur un poste de travail ou un rail personnalisé, il est nécessaire de connaître son poids pour concevoir le support approprié.
Freinage et inertie : Les fabricants de robots fournissent généralement des informations sur le système de freinage. Certains robots fournissent des informations de freinage pour tous les axes. Pour garantir un positionnement précis et répétable dans l'espace de travail, un nombre suffisant de freins est nécessaire. L'inertie de certaines pièces du robot peut être obtenue auprès du fabricant. Ceci est crucial pour la sécurité du robot. Il est également important de prêter attention au couple admissible de chaque axe. Par exemple, si votre application requiert un certain couple, vous devez vérifier si le couple admissible de l'axe est suffisant. Dans le cas contraire, le robot risque de tomber en panne suite à une surcharge.
Indice de protection : L'indice de protection requis dépend de l'environnement d'application. Les robots travaillant avec des produits alimentaires, des instruments de laboratoire, des dispositifs médicaux ou dans des environnements inflammables nécessitent des indices de protection différents. Il s'agit d'une norme internationale ; il est donc nécessaire de déterminer l'indice de protection requis en fonction de l'application réelle ou des réglementations locales. Certains fabricants proposent différents indices de protection pour un même modèle de robot afin de s'adapter à différents environnements de travail. 
Le coût des robots industriels peut varier considérablement selon la marque , la capacité de charge utile , le nombre d'axes et les fonctionnalités . Les robots d'entrée de gamme à 4 ou 6 axes peuvent coûter entre 10 000 et 25 000 dollars , tandis que les modèles haut de gamme conçus pour des opérations complexes peuvent dépasser les 100 000 dollars .
En plus de l'unité robotique de base, tenez compte du coût de :
Contrôleur de robot et dispositif de programmation
Effecteurs terminaux (par exemple, pinces, outils de soudage)
Câbles et systèmes de sécurité
Installation et intégration
Formation et support après-vente
Si vous travaillez avec un budget limité, les robots industriels remis à neuf ou d'occasion peuvent être une alternative rentable, surtout lorsqu'ils sont achetés auprès d'un fournisseur de confiance comme inRobots .
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Les robots industriels sont généralement utilisés dans des espaces clos ou restreints, fonctionnant à grande vitesse avec une interaction humaine minimale. Les robots collaboratifs (cobots), quant à eux, sont conçus pour travailler en toute sécurité aux côtés des humains, sans barrière, ce qui est idéal pour les espaces de travail partagés.
Avec un entretien adéquat, un robot industriel peut durer de 10 à 20 ans , voire plus. Cette durée de vie dépend de l'intensité d'utilisation, de l'environnement et de la disponibilité des pièces de rechange.
Des connaissances de base en programmation ou en interfaces robotiques sont utiles. Cependant, de nombreux robots modernes sont équipés de boîtiers d'apprentissage conviviaux et d'interfaces graphiques qui facilitent la configuration et la formation, même pour les non-experts.
Oui, de nombreuses entreprises optent pour des robots reconditionnés pour réduire leurs coûts. Assurez-vous simplement d'acheter auprès d'un fournisseur de confiance qui teste, reconditionne et assure le support technique de ses produits, comme inRobots.
Dans la plupart des cas, oui. De nombreux robots sont compatibles avec les automates programmables, convoyeurs, capteurs et systèmes logiciels standard. Cependant, veillez à consulter votre ingénieur en automatisation ou votre fournisseur pour vous assurer de la faisabilité de l'intégration.
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