Les cobots peuvent également être utilisés pour des tâches de prélèvement et de positionnement

Les sidebots gagnent leur place aux côtés des robots delta classiques

Dans un contexte de pénurie de personnel qualifié, l'automatisation offre naturellement une solution. Les robots delta sont depuis longtemps la technologie de prédilection des pick-and-placers, mais les cobots se profilent désormais à l'horizon. Ils travaillent peut-être plus lentement, mais ils sont plus compacts et peuvent être utilisés en toute sécurité aux côtés des opérateurs. Le sidebot se situe entre ces deux types de robots et combine ainsi les avantages du robot delta avec ceux d'un cobot.

Place dans le processus

Dans une tâche de préhension et de dépose, le robot saisit généralement des produits petits et légers qui sont acheminés sur un tapis roulant, puis les dépose à nouveau à un endroit proche pour une manipulation ultérieure.

Les applications possibles dans l'industrie alimentaire sont, par exemple, la mise en place d'aliments dans des flow packs, le mélange de différents produits ou l'élimination des produits rejetés du flux de production après détection visuelle préalable. Il peut également s'agir d'un emballage primaire qui doit aboutir dans un carton ou sur une palette.

Les robots peuvent donc intervenir aussi bien avant qu'après le conditionnement, ce qui constitue une différence importante en termes de difficulté.

Produits non emballés

Tout d'abord, la cueillette de produits non emballés impose évidemment des exigences plus strictes en matière de sécurité alimentaire, même si cela dépend beaucoup des denrées en question (voir aussi l'encadré). En outre, la variation de la conservation de la forme et le risque d'endommagement rendent ces produits 'nus' plus difficiles à appréhender. Pensez, par exemple, aux chocolats.

Produits emballés

Les produits emballés, en revanche, sont moins délicats et ont une forme solide. Il est ainsi beaucoup plus facile de le prendre, de le déplacer et de le poser.

Types de robots

Robot industriel

En principe, le mouvement de préhension et de pose peut bien sûr être effectué par un robot industriel standard à 4, 5 ou 6 axes. Ces bras robotiques se caractérisent par leur grande portée et leur charge utile, ainsi que par une vitesse relativement élevée. Cependant, précisément en raison de cette puissance et de cette rapidité, ils doivent être placés derrière une barrière, ce qui signifie qu'ils prennent beaucoup plus de place que leur zone de travail réelle et qu'ils ne sont pas mobiles. Ces robots sont donc mieux adaptés aux tâches plus lourdes, comme le déplacement de caisses, de sacs, de seaux ou de barils. Les robots SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arms) à 4 axes sont plus adaptés aux faibles charges utiles.

robot Delta

Traditionnellement, les robots delta sont utilisés pour les tâches typiques de préhension et de mise en place telles que décrites ci-dessus, car ils sont spécifiquement développés à cette fin et peuvent donc gérer des capacités très élevées. Ils sont installés au-dessus du ou des tapis roulants, où ils maintiennent les produits légers parallèles au sol pendant la manutention grâce à leur tête rotative à 3 axes et 3 bras. En outre, le préhenseur peut tourner autour de son axe, ce qui permet de faire tourner les produits dans ce plan horizontal.

Les robots delta peuvent gérer des capacités très élevées

Leur rayon d'action est généralement très réduit, conçu pour de courts déplacements d'un endroit à l'autre. En combinaison avec la très haute vitesse, cela signifie que jusqu'à 100 prélèvements par minute sont possibles. Le facteur limitant ici est souvent la combinaison du préhenseur et du produit pour une manipulation stable, et non la vitesse du robot.

Cobot

Les cobots – robots collaboratifs – peuvent également être utilisés à ces fins. Ces robots sont destinés à travailler directement à côté d'un être humain. Par conséquent, aucune clôture n'est nécessaire et ils sont compacts et parfois même mobiles. Le revers de la médaille est que, pour des raisons de sécurité, ils travaillent plus lentement et ont une capacité de charge limitée par rapport aux robots industriels standard.

Les cobots offrent une structure compacte et parfois même mobile

Cependant, la charge utile est plus que suffisante pour les tâches typiques de pick-and-place et la vitesse peut également être suffisante, bien sûr, en fonction de l'application spécifique. L'installation compacte par rapport aux robots delta peut être un avantage important lorsque l'espace est limité, c'est pourquoi les cobots sont également de plus en plus populaires pour ces tâches.

Sidebot

Le sidebot se situe quelque part entre un robot delta et un cobot et combine les avantages des deux types de robots. Il peut déplacer des poids limités relativement rapidement et est compact et mobile.

Comme tout cobot, il est 'intelligent' dans la mesure où il est équipé de capteurs qui ralentissent ou arrêtent le robot lorsque des forces externes sont appliquées. Cela signifie également que les robots peuvent, en un sens, travailler 'au feeling'. La technologie plug-and-play rend également le sidebot plus accessible que la technologie habituellement complexe du delta-pick.

La sécurité est finalement déterminée par la vitesse à laquelle le cobot peut détecter ces forces. En plus de la force elle-même, le préhenseur détermine aussi en grande partie les limites d'action correspondantes. Il est donc important d'effectuer une analyse des risques pour l'ensemble de l'installation, y compris le préhenseur, les bandes transporteuses, etc.

Les robots dans l'industrie alimentaire
– En termes de sécurité alimentaire, il convient de faire une distinction importante entre le traitement à sec et le traitement humide. Pour les environnements humides où les équipements sont nettoyés au jet quotidiennement, comme dans le traitement de la viande, il est préférable d'utiliser des robots conçus de manière hygiénique et adaptés à cet effet. Si un robot industriel standard est utilisé, un couvercle spécial peut être placé autour du robot pour le protéger de l'eau et des produits chimiques. Celle-ci doit être dotée d'une aération interne pour éviter qu'elle ne devienne un terrain propice aux bactéries. Dans les environnements secs, une telle couverture n'est de toute façon pas nécessaire.
– Quel que soit l'environnement, sec ou humide, des lubrifiants de qualité alimentaire doivent être utilisés dans les variateurs.

Pinces

Le préhenseur peut par exemple être équipé de ventouses pneumatiques ou de préhenseurs mécaniques, ces derniers pouvant même s'adapter dans une certaine mesure à la forme des produits à saisir. Lorsque cela est nécessaire, les préhenseurs sont entièrement réalisés en acier inoxydable. En ce qui concerne les cobots, il s'agit souvent aujourd'hui de préhenseurs imprimés en 3D, afin de limiter le poids. Des versions doubles sont également possibles, afin d'augmenter la capacité. Dans tous les cas, le préhenseur doit être choisi en fonction de l'application spécifique.

Merci à Fanuc, Promation, Staübli et Yaskawa