Je crois que tout le monde a entendu parler dele robotIl montre souvent ses prouesses au cinéma, est le bras droit d'Iron Man ou utilise avec précision divers instruments complexes dans des usines de haute technologie. Ces présentations imaginatives nous donnent une première impression et suscitent la curiosité.le robotAlors, qu’est-ce qu’un robot de fabrication industrielle ?
Anrobot de fabrication industrielleUn robot est un dispositif mécanique capable d'exécuter automatiquement des tâches. Il peut imiter certains mouvements des bras humains et effectuer des opérations telles que la manutention, le traitement des pièces et l'assemblage de produits dans un environnement de production industrielle. Par exemple, dans un atelier de fabrication automobile, le robot peut saisir avec précision des pièces et les installer à la position souhaitée. Les robots de fabrication industrielle sont généralement alimentés par des dispositifs d'entraînement tels que des moteurs, des vérins et des vérins hydrauliques. Ces dispositifs d'entraînement déplacent les articulations du robot sous la commande du système de contrôle. Ce dernier est principalement composé d'un contrôleur, d'un capteur et d'un dispositif de programmation. Le contrôleur est le « cerveau » du robot, qui reçoit et traite diverses instructions et signaux. Le capteur détecte la position, la vitesse, la force et d'autres informations d'état du robot. Par exemple, pendant le processus d'assemblage, un capteur de force contrôle la force d'assemblage afin d'éviter d'endommager les pièces. Le dispositif de programmation peut être un programmeur-enseignant ou un logiciel de programmation, et la trajectoire, la séquence d'actions et les paramètres de fonctionnement du manipulateur peuvent être définis par programmation. Par exemple, dans les tâches de soudage, le chemin de mouvement et les paramètres de soudage de la tête de soudage du manipulateur, tels que la vitesse de soudage, la taille du courant, etc., peuvent être définis par programmation.
Caractéristiques fonctionnelles :
Haute précision : positionnement et fonctionnement précis, avec un contrôle de l'erreur au millimètre près, voire au micron. Par exemple, dans la fabrication d'instruments de précision, le manipulateur permet d'assembler et d'usiner des pièces avec précision.
Haute vitesse : elle permet d'effectuer rapidement des actions répétitives et d'améliorer l'efficacité de la production. Par exemple, sur une ligne de production d'emballage automatisée, le manipulateur peut saisir rapidement les produits et les placer dans des conteneurs.
Haute fiabilité : il peut fonctionner de manière stable et durable, réduisant ainsi les erreurs dues à la fatigue et aux émotions. Comparé au travail manuel, dans des environnements difficiles, tels que les températures élevées, la toxicité et l'intensité élevée, le manipulateur peut travailler de manière plus continue.
Flexibilité : Ses tâches et ses modes de déplacement peuvent être modifiés par programmation pour s'adapter aux différents besoins de production. Par exemple, un même manipulateur peut effectuer une manutention à grande vitesse en haute saison et un assemblage précis en basse saison.
Quels sont les domaines d’application des manipulateurs de fabrication industrielle ?
Industrie automobile
Manutention et assemblage de pièces : Sur les chaînes de production automobile, les robots peuvent transporter efficacement de grandes pièces telles que des moteurs et des transmissions et les assembler avec précision au châssis. Par exemple, un robot six axes peut installer un siège auto à une position spécifique sur la carrosserie avec une précision extrême, atteignant ± 0,1 mm, améliorant considérablement l'efficacité et la qualité de l'assemblage. Soudage : Le soudage de la carrosserie exige une précision et une rapidité élevées. Le robot peut souder les différentes parties de la structure de la carrosserie par points ou par soudage à l'arc selon un parcours préprogrammé. Par exemple, un robot de fabrication industrielle peut souder un cadre de portière de voiture en une à deux minutes.
Industrie électronique et électrique
Fabrication de circuits imprimés : Lors de la production de circuits imprimés, les robots peuvent monter des composants électroniques. Ils peuvent monter avec précision de minuscules composants, tels que des résistances et des condensateurs, sur des circuits imprimés, à une vitesse de plusieurs, voire de dizaines, de composants par seconde. Assemblage de produits : Pour l'assemblage de produits électroniques, tels que les téléphones portables et les ordinateurs, les robots peuvent réaliser des tâches telles que l'assemblage de coques et l'installation d'écrans. Prenons l'exemple de l'assemblage de téléphones portables : le robot peut installer avec précision des composants tels que des écrans d'affichage et des caméras dans le corps du téléphone, garantissant ainsi la cohérence et la haute qualité de l'assemblage.
Industrie de transformation mécanique
Opérations de chargement et de déchargement : Devant les machines-outils CNC, les machines d'emboutissage et autres équipements d'usinage, le robot peut effectuer des opérations de chargement et de déchargement. Il peut rapidement prélever la matière brute du silo et l'envoyer à l'établi de l'équipement d'usinage, puis extraire le produit fini ou semi-fini après usinage. Par exemple, lorsqu'un tour CNC usine des pièces d'arbre, le robot peut effectuer les opérations de chargement et de déchargement toutes les 30 à 40 secondes, ce qui améliore le taux d'utilisation de la machine-outil. Assistance à l'usinage des pièces : Pour l'usinage de pièces complexes, le robot peut assister le retournement et le positionnement des pièces. Par exemple, lors de l'usinage de moules complexes à faces multiples, le robot peut retourner le moule à l'angle approprié après une opération pour préparer l'opération suivante, améliorant ainsi l'efficacité et la précision de l'usinage des pièces.
Industrie agroalimentaire
Opérations d'emballage : Lors de l'emballage des aliments et des boissons, le robot peut saisir le produit et le placer dans la boîte ou le sac. Par exemple, sur une ligne de production de canettes de boissons, le robot peut saisir et emballer 60 à 80 bouteilles de boissons par minute, garantissant ainsi la propreté et la standardisation de l'emballage.
Opération de tri : Pour le tri des aliments, comme le calibrage et le tri des fruits et légumes, le robot peut trier selon la taille, le poids, la couleur et d'autres caractéristiques du produit. Après la cueillette, le robot peut identifier les fruits de différentes qualités et les répartir dans différentes zones, améliorant ainsi l'efficacité du tri et la qualité du produit.
Secteur de la logistique et de l'entreposage
Manutention et palettisation : En entrepôt, le robot peut transporter des marchandises de formes et de poids variés. Il peut les retirer des étagères ou les empiler sur des palettes. Par exemple, les grands robots de logistique et d'entreposage peuvent transporter des marchandises de plusieurs tonnes et les empiler en piles ordonnées selon certaines règles, ce qui optimise l'utilisation de l'espace de l'entrepôt. Tri des commandes : Dans des environnements tels que la logistique du e-commerce, le robot peut trier les marchandises correspondantes sur les étagères de l'entrepôt en fonction des informations de commande. Il peut scanner rapidement les informations produit et les placer avec précision sur le convoyeur de tri, accélérant ainsi le traitement des commandes.
Quels sont les effets spécifiques de l’application de manipulateurs de fabrication industrielle sur l’efficacité de la production de l’entreprise ?
Améliorer la vitesse de production
Opérations répétitives rapides : Les manipulateurs industriels peuvent effectuer des tâches répétitives à très grande vitesse, sans fatigue ni perte d'efficacité, contrairement aux opérations manuelles. Par exemple, lors de l'assemblage de composants électroniques, le manipulateur peut effectuer des dizaines, voire des centaines d'opérations de saisie et d'installation par minute, tandis que les opérations manuelles ne sont effectuées que quelques fois par minute. Prenons l'exemple de la production de téléphones portables : le nombre d'écrans installés par heure grâce aux manipulateurs peut être 3 à 5 fois supérieur à celui d'une installation manuelle. Réduction du cycle de production : Grâce à sa capacité de fonctionnement 24 h/24 (avec une maintenance adéquate) et à sa vitesse de conversion rapide entre les processus, le cycle de production du produit est considérablement raccourci. Par exemple, dans la construction automobile, l'efficacité du manipulateur lors des opérations de soudage de la carrosserie et d'assemblage des pièces a permis de réduire le temps d'assemblage d'une voiture de quelques dizaines d'heures à plus de dix heures aujourd'hui.
Améliorer la qualité des produits
Fonctionnement de haute précision : La précision de fonctionnement du manipulateur est bien supérieure à celle d'un fonctionnement manuel. En usinage de précision, le robot peut contrôler la précision d'usinage des pièces au micron près, ce qui est difficile à obtenir manuellement. Par exemple, pour la production de pièces horlogères, le robot peut réaliser avec précision la découpe et le meulage de minuscules pièces, telles que des engrenages, garantissant ainsi la précision dimensionnelle et l'état de surface des pièces, améliorant ainsi la qualité globale du produit.
Stabilité de la qualité : Son action est constante et la qualité du produit ne fluctue pas sous l'effet de facteurs tels que l'émotion et la fatigue. Lors du conditionnement de médicaments, le robot contrôle avec précision le dosage et la fermeture de l'emballage. La qualité de chaque emballage est ainsi très constante, réduisant ainsi le taux de défauts. Par exemple, dans le conditionnement alimentaire, l'utilisation du robot permet de réduire le taux de perte de produit due à un emballage non conforme de 5 % à 10 % en mode manuel à 1 % à 3 %.
Optimiser le processus de production
Intégration automatisée des processus : Le robot peut se connecter de manière transparente à d'autres équipements automatisés (tels que des lignes de production automatisées, des systèmes de stockage automatisés, etc.) afin d'optimiser l'ensemble du processus de production. Sur la ligne de production de produits électroniques, le robot peut intégrer étroitement la production, les tests et l'assemblage des circuits imprimés pour assurer une production continue automatisée, des matières premières aux produits finis. Par exemple, dans un atelier de production de cartes mères d'ordinateur, le robot peut coordonner divers équipements de traitement pour réaliser une série de processus, de la production de circuits imprimés à l'installation et au soudage des puces, réduisant ainsi les temps d'attente et les interventions humaines aux étapes intermédiaires. Adaptation flexible des tâches : Les tâches et les ordres de travail du robot peuvent être facilement ajustés par programmation pour s'adapter aux différents besoins de production et aux changements de produits. Dans la fabrication de vêtements, lorsque le style change, il suffit de modifier le programme du robot pour l'adapter à la coupe, à la couture et aux autres tâches liées au nouveau style, ce qui améliore la flexibilité et l'adaptabilité du système de production.
Réduire les coûts de production
Réduction des coûts de main-d'œuvre : Bien que l'investissement initial du robot soit élevé, à long terme, il peut remplacer une grande partie du travail manuel et réduire les coûts de main-d'œuvre de l'entreprise. Par exemple, une entreprise de fabrication de jouets à forte intensité de main-d'œuvre peut réduire de 50 à 70 % le nombre d'ouvriers d'assemblage après l'introduction de robots pour l'assemblage de certaines pièces, réalisant ainsi d'importantes économies de main-d'œuvre. Réduction du taux de rebut et des pertes de matière : Grâce à sa précision de fonctionnement, le robot réduit la production de rebuts due aux erreurs de manipulation et les pertes de matière. Lors du prélèvement et de la découpe des produits moulés par injection, le robot saisit les produits avec précision pour éviter tout dommage et gaspillage excessif de rebuts, réduisant ainsi le taux de rebut de 30 à 50 % et les pertes de matière de 20 à 40 %.
Date de publication : 21 janvier 2025
