La différence fondamentale entre les robots collaboratifs et les robots industriels traditionnels réside non seulement dans leur apparence ou leur capacité de charge, mais aussi dans leur architecture de contrôle sous-jacente. Les robots collaboratifs utilisent des boucles de contrôle de force/couple, garantissant une sécurité intrinsèque dans les scénarios où humains et robots coexistent.
| Nom | Robot collaboratif de la série CR | ||
| Spécification | Modèle | CR30-1100 | |
| Charge utile | 30 kg | ||
| Atteindre | 1100 mm | ||
| Degrés de liberté | 6 articulations rotatives | ||
| IHM | pupitre de commande de 10,4 pouces ou terminal mobile, application Web | ||
| Mouvement | Répétabilité | ±0,05 mm | |
| Mouvement de l'axe | Plage de travail | Vitesse maximale | |
| 1 axe | ±360° | ±120°/s | |
| 2 axes | ±360° | ±120°/s | |
| 3 axes | ±360° | ±180°/s | |
| 4 axes | ±360° | ±225°/s | |
| 5 axes | ±360° | ±225°/s | |
| 6 axes | ±360° | ±225°/s | |
| Vitesse TCP MAX | 2,0 m/s | ||
| Vitesse maximale en ligne droite | 1,0 m/s | ||
| Caractéristiques | Classification IP | IP54/IP65 | |
| Interface d'outil | GB/T 14468.1-50-4-M6 (équivalent ISO 9409-1) | ||
| Alimentation | 220-240 V CA 47-63 Hz 10 A / 100-200 V CA 47-63 Hz 16 A | ||
| Ports d'E/S | 2 E/S numériques, 24 V, 0,6 A | ||
| Plage de température de stockage | -40℃-55℃ | ||
| Dimensions du robot | 1395 x 420 x 290 mm | ||
| Poids de la machine | 65 kg | ||
| Consommation d'énergie | Consommation électrique typique : 600 W | ||
| Installation | Montage au sol, inversé, en porte-à-faux. Installation possible dans n'importe quelle direction. | ||
| Armoire de commande | Alimentation électrique | 200-240 V CA, 47-63 Hz, 10 A 100-200 V CA, 47-63 Hz, 16 A | |
| Puissance de sortie nominale | 48 V à 600 W | ||
| Poids | 13,6 kg | ||
| Plage de températures de fonctionnement | -10-50℃ | ||
| Plage de température de stockage | -40-55℃ | ||
| Humidité de fonctionnement | 20 % à 70 % HR | ||
| humidité de stockage | 10 % à 95 % (sans condensation) | ||
| Pression atmosphérique | 70-106 kPa | ||
| Classification IP | IP44 | ||
| Bruit | ≤55 dB | ||
| Interface de communication | CAN, RS485, LAN, EtherCAT, INC Encodeur signal lA+, A-; B+, B-; Z+, Z- | ||
| interface utilisateur | 16 entrées numériques (type PNP, L : -3 V~5 V, H : 11 V-30 V CC, 2~15 mA), 16 sorties numériques (type PNP, 22~28 V, Max : 0,5 A) | ||
| Boîtier de commande | Taille de l'écran | 10,4 pouces | |
| Résolution d'écran | 800*600/60Hz | ||
| Type à écran tactile | capacitif | ||
| Plage de températures de fonctionnement | 0℃~50℃ | ||
| Plage d'humidité de fonctionnement | 10 à 90 % HR (sans condensation) | ||
| Indice de protection | IP54 | ||
| Dimensions | 295*225*45 (poignée exclue) | ||
| Poids | 1,3 kg | ||
a. Limitation de la puissance et de la force : des capteurs de couple intégrés surveillent le couple à chaque articulation en temps réel, permettant de configurer les seuils de force de collision en dessous des limites de tolérance biomécaniques du corps humain.
b. Arrêt surveillé homologué pour la sécurité : intègre des capacités de verrouillage E/S de sécurité.
c. Surveillance de la vitesse et de la séparation : Permet un réglage en temps réel de la vitesse de déplacement via un automate programmable de sécurité.
d. Répétabilité : ±0,02 mm
Les robots collaboratifs sont parfaitement adaptés aux environnements de production flexibles caractérisés par une grande diversité de produits et des lots de taille variable, comme le marquage laser de dispositifs médicaux, l'assemblage de précision et l'inspection optique. Tout en garantissant une répétabilité de niveau industriel, ils offrent un espace de travail collaboratif entre humains et machines, impossible à obtenir avec les systèmes robotiques traditionnels.
La valeur applicative des robots collaboratifs repose sur trois piliers techniques majeurs : le contrôle du couple, le guidage visuel et le déploiement flexible. Nous analyserons ci-dessous en détail leurs applications d’un point de vue technique.
I. Technologie d'assemblage de précision et de contrôle des forces
L'assemblage rigide traditionnel exige une précision de positionnement extrêmement élevée. Même un léger écart peut entraîner des dommages. Les robots collaboratifs adoptent une méthode de contrôle hybride force/position, où l'effecteur terminal détecte instantanément la force de contact et s'y adapte activement. Parmi les applications typiques, on peut citer l'insertion de connecteurs électroniques et le montage par pression de roulements. La précision du contrôle de la force atteint ±0,5 N et la tolérance d'écart a été réduite de 0,01 mm à 0,1 mm, diminuant ainsi considérablement les exigences en matière de précision de positionnement de l'extrémité avant.
II. Traitement de surface et rectification adaptative
La pièce brute présente une tolérance dimensionnelle de ±1 mm, difficile à gérer pour les robots de positionnement classiques. Le robot collaboratif maintient une force de contact constante entre l'outil et la surface de la pièce grâce à un contrôle de force constant, compense automatiquement les écarts de trajectoire et convient à des applications telles que le meulage de pare-chocs automobiles, le polissage de robinetterie et le ponçage de produits en bois.
III. Guidage par vision artificielle et préhension sans apprentissage
Le robot collaboratif, équipé de caméras 2D/3D, assure un asservissement visuel grâce à l'étalonnage main-œil. Son modèle d'apprentissage profond identifie la position de pièces dispersées ou empilées et planifie la trajectoire de préhension en temps réel. Lors d'un changement de produit, seul le modèle visuel doit être modifié, réduisant ainsi le temps de programmation de plusieurs heures à quelques minutes. Il peut également être utilisé pour des tâches de contrôle qualité telles que l'inspection de l'aspect des produits, la mesure des dimensions et la reconnaissance optique de caractères (OCR).
IV. Robot composite collaboratif mobile
Le bras collaboratif est monté sur le châssis de l'AMR pour former un système intégré « main-œil-pied ». Il est adapté aux opérations de manutention et d'usinage entre différents postes de travail, comme sur une ligne d'usinage automatisée : l'AMR se déplace vers la machine CNC, le bras mécanique saisit la pièce brute et l'alimente en broche, puis, une fois l'usinage terminé, le produit fini est extrait et envoyé au poste de contrôle. La communication utilise la technologie 5G + OPC UA pour une collaboration à la milliseconde près.
V. Post-traitement du traitement laser et de la fabrication additive
Les robots collaboratifs fonctionnent de concert avec les équipements laser pour réaliser des opérations de découpe, de soudage, de marquage et de nettoyage. Dans le domaine des dispositifs médicaux, des robots collaboratifs de haute précision sont utilisés pour le marquage laser des codes UDI ; en post-traitement de l’impression 3D, ils servent à l’élimination des supports et à la finition de surface.
VI. Palettisation, dépalettisation et emballage
Les robots collaboratifs sont adaptés aux opérations de palettisation et de dépalettisation dans divers entrepôts logistiques et en fin de ligne de production. Ils peuvent identifier automatiquement les cartons de différentes tailles et les empiler selon des schémas prédéfinis, remplaçant ainsi les tâches de manutention manuelle lourde et réduisant les risques d'accidents du travail.
L'évolution technologique des robots collaboratifs, passant des « actions répétitives à des positions fixes » à « l'adaptabilité environnementale et aux tâches diversifiées », leur a permis de répondre à divers scénarios d'application, apportant un grand confort.
