Le palettiseur offre des avantages par rapport au robot à six axes

Meilleur rapport coUt-efficacitE, programmation plus simple et conception spEcifique

Door het ontbreken van de zesde as bij palletisers is de oriëntatie van de goederen hier beperkter, wat echter geen problemen oplevert voor de palletiseertaken. — Grâce à l'absence du sixième axe dans les palettiseurs, l'orientation des marchandises est limitée, ce qui ne pose aucun problème en ce qui concerne la palettisation. Cela procure de nombreux avantages

Les robots industriels sont très fréquents dans l'industrie, surtout dans les lignes d'assemblage et d'emballage. L'application détermine le type de robot. Typiquement, nous connaissons les robots à six axes omniprésents, mais il existe aussi des palettiseurs qui n'ont que cinq axes. Qu'est précisément ce palettiseur et quel est son rôle dans le processus de production? Et pourquoi préférer un palettiseur à un robot à six axes standard?

Que sont les robots palettiseurs?

Comme le terme le suggère, les robots palettiseurs empilent de façon automatique les marchandises sur un box, une palette, ... Bien entendu, l'inverse est également vrai. Lors de la dépalettisation, les produits sont saisis sur une palette et déposés sur un convoyeur.

Qu'est-ce qui les rend si particuliers?

Les palettiseurs sont à la base similaires aux robots sériels à six axes typiques – tous deux sont des robots sériels avec une configuration qui ressemble à celle d'un bras humain – mais se différencient tout de même sur plusieurs plans importants. Cette distinction spécifique résulte de la tâche de la (dé)palettisation proprement dite. Ainsi, l'empilage typique des marchandises sur une palette demande seulement que les marchandises restent parallèles au sol, pendant tout le trajet de la saisie à la dépose. En complément, le robot opère le plus souvent dans un espace de travail situé devant lui et non pas au-dessus de lui, comme ceci peut être typique pour un robot à six axes.

Les palettiseurs ne disposent que de cinq au lieu de six axes

Construction

Au lieu des six axes, permettant d'orienter les marchandises dans toutes les directions possibles, cinq axes suffisent à ces tâches. La différence avec un robot à six axes typique réside dans l'absence du quatrième axe, qui assure généralement un mouvement de rotation dans le second bras du robot, autour du sens longitudinal de ce second bras. Ceci équivaut à la rotation du poignet (à savoir les deux derniers axes) du robot. Par rapport à un robot à six axes de même configuration, l'absence de ce sixième axe a pour conséquence que l'orientation des marchandises est plus limitée, à savoir à la rotation autour de l'axe vertical, du fait que la rotation du poignet autour du sens longitudinal du second bras n'est plus possible. La bride d'un palettiseur reste dès lors toujours horizontale. La portée reste quasiment inchangée pour les configurations similaires. L'absence de ce sixième axe réduit bel et bien l'espace de travail: l'espace de travail devant le robot reste quasi inchangé, mais l'espace de travail derrière le robot disparaît. Ceci n'est pas un problème pour les tâches de palettisation.

Aangezien een palletiser specifiek ontworpen is voor het palletiseren, is de performantie hier hoger dan bij zijn zesassige tegenhanger — Comme les palettiseurs sont conçus de façon optimale pour les tâches de palettisation, ils sont plus efficaces que leurs homologues à six axes

Avantages d'un palettiseur

Cinq axes

La caractéristique d'un robot palettiseur est donc l'absence du sixième axe. Les conséquences pour la portée et l'espace de travail restent limitées pour ses tâches typiques. Du reste, l'absence de ce sixième axe procure de nombreux avantages.

Ces robots ne sont entraînés que sur cinq ou quatre axes. Ce faisant, le robot possède un ou deux servomoteurs en moins et la commande comporte un ou deux servodrives en moins. Ceci induit une baisse de prix significative par rapport à un robot à six axes, où six servomoteurs et six servodrives sont présents. Ces robots ne sont entraînés que sur cinq ou quatre axes. Ce faisant, le robot possède un ou deux servomoteurs en moins et la commande comporte un ou deux servodrives en moins. Ceci induit une baisse de prix significative par rapport à un robot à six axes, où six servomoteurs et six servodrives sont présents.
L'absence du sixième axe résulte, en outre, dans une structure mécanique qui est plus simple et qui est plus facile à réaliser. Car elle comporte un axe rotatif en moins. Ceci résulte à nouveau dans une baisse de prix.
La réduction du nombre de servomoteurs induit aussi une baisse de poids significative, ce qui peut justement résulter en portées plus grandes et en mouvements plus rapides. Ceci, parce que le déplacement d'un poids plus léger avec des moteurs de même puissance peut être plus rapide, parce que l'accélération peut être augmentée (F = m · a). Des cycles plus courts sont l'un des avantages majeurs des palettiseurs.

Programmer

Un robot palettiseur est plus simple à programmer qu'un robot à six axes, pour différentes raisons.

Un axe de moins à programmer.
Le fait que les marchandises sont toujours maintenues parallèles au sol, entrave la liberté dans l'orientation de l'effecteur terminal/préhenseur/marchandises. Ceci résulte dans une programmation nettement plus simple.

On peut considérer la programmation d'un tel robot comme la scission en deux aspects: la position (où le robot doit-il saisir les marchandises et où doit-il les déposer?) et l'orientation (sous quel angle les marchandises doivent-elles être saisies et déposées?).

Charges dynamiques

Contrairement aux manipulations des marchandises avec un robot à six axes, la charge est toujours suspendue sous le dernier axe du palettiseur. Dès lors, des charges supérieures sont admises.

Het ontbreken van de zesde as en soms de aandrijving van de vijfde as zorgt ervoor dat palletiser robots met een grotere reikwijdte gebouwd kunnen worden — L'absence du sixième axe, et parfois de l'entraînement du cinquième axe, permet de construire des robots palettiseurs avec une plus grande portée

Application à la tâche

Inhérent à la conception du robot palettiseur est l'application à la tâche. Certains axes sont p.ex. exécutés plus puissants ou plus rapides que sur un robot à six axes typique. Il existe couramment une hiérarchie, le premier moteur étant le plus puissant et le dernier étant le moins puissant.

Sur les palettiseurs, le dernier axe est toutefois exécuté plus puissant afin de pouvoir entraîner les préhenseurs parfois de grande taille. Cette application et ces caractéristiques spécifiques sont d'une extrême importance dans l'obtention d'un output élevé de la chaîne de production.

Chaque pour cent de différence dans l'output peut faire la différence entre le gain et la perte, et donc entre le succès et l'échec.

Portée

L'absence du sixième axe, et parfois de l'entraînement du cinquième axe, permet de construire des robots palettiseurs avec une plus grande portée. Ceci peut être très important dans les applications où les palettes sont plus éloignées des convoyeurs à bande.

APPLICATIONS DANS l'INDUSTRIE ALIMENTAIRE
Les domaines d'application des robots palettiseurs sont éloquents: partout où des marchandises doivent être empilées sur une palette, un palettiseur peut être mis en service. Pour l'industrie alimentaire, nous pouvons considérer deux situations:
Dans l'industrie alimentaire, l'hygiène est de grande importance. Ceci pourrait poser des exigences supplémentaires au robot palettiseur. Généralement, le paletisseur est seulement utilisé au bout de la ligne de production, où les produits alimentaires sont déjà emballés. Par conséquent, les paletisseurs peuvent être utilisés sans beaucoup de modifications en ce qui concerne l'hygiène.
Les tâches de palettisation dans les applications de congélation sont typiques pour l'industrie alimentaire. Les produits congelés sont déposés sur des palettes dans un entrepôt frigorifique et mis dans un magasin frigorifique. Pour ces situations, certains fabricants proposent des robots paletisseurs qui peuvent opérer dans des températures environnantes de -30 °C. Ces robots peuvent être mis directement dans les entrepôts frigorifiques.

Facteurs de choix

Pourquoi choisir un palettiseur?

Le premier critère de choix est le prix. Comme relevé, le prix du robot palettiseur est nettement inférieur à celui d'un robot à six axes comparable. En plus, tous les avantages précités peuvent être évoqués.

Comment choisir entre les palettiseurs?

Certes, l'application jouera un grand rôle ici.

Quel est le poids à manipuler?
Quelle est la portée nécessaire?
Quel est le temps de cycle postulé (et donc la vitesse)?
Quelle est l'inertie du préhenseur ou des marchandises?

Sécurité

Comme sur tous les robots, la sécurité joue ici aussi un grand rôle. Typiquement, les robots sont protégés de l'environnement par un placement dans une cage ou derrière un écran lumineux. Les palettiseurs sont couramment placés dans des halls de production ou des centres de distribution où un output élevé est souhaité.

Un arrêt ou une panne est indésirable. Les écrans lumineux ne sont pas ici une bonne solution, parce que ceux-ci font directement en sorte qu'une rupture de la zone de sécurité entraîne un arrêt du robot. Dès lors, ils sort couramment placés avec des grilles dans des environnements totalement protégés physiquement.

De grijpers variëren van werking afhankelijk van de toepassing

Préhenseurs

Les préhenseurs existent littéralement dans toutes les formes et couleurs, et leur fonctionnement varie en fonction de l'application. Outre la masse et l'inertie, le type de préhenseur a peu d'effet sur le choix du robot palettiseur proprement dit.

Les différents types de préhenseurs sont notamment:

Préhenseurs à mâchoires (pour saisir, par exemple, des sacs de plâtre);
Préhenseurs pneumatiques (pour saisir des marchandises avec un côté plat);
Préhenseurs à plaque (pour saisir des boîtes);
Préhenseurs standard avec doigts pour saisir des marchandises difficiles à manipuler.

ConclusiON

Au final, nous pouvons affirmer que les palettiseurs sont conçus de façon optimale pour les tâches de palettisation et qu'ils sont plus efficaces que leurs homologues à six axes.