Robotique industrielle modulaire : nouvelle simplicité cinématique pour les ingénieurs d'usine

Jan 06, 2024

Par Lisa Eitel | 24 octobre

Désormais, une technologie robotique entièrement modulaire et facile à programmer permet aux ingénieurs et autres membres du personnel de l'usine de sélectionner et de connecter rapidement des modules cinématiques pour créer des bras de robot industriel.

Contenu sponsorisé ⚙️ La robotique série traditionnelle à six axes et les bras de robot d'assemblage à conformité sélective (SCARA) ont des structures prédéfinies et des mouvements et degrés de liberté (DOF) strictement définis. En revanche, une toute nouvelle série de robots assemblables sur site est désormais à la fois configurable (et reconfigurable) par programmation et physiquement par les ingénieurs et le personnel de l'usine. Appelé Automation Technology for Robotics ou ATRO, chaque assemblage terminé se compose d'un module de base et d'une combinaison unique d'autres modules (chacun reconnu comme des dispositifs EtherCAT distincts par les commandes) pour créer des tables, des bras ou des assemblages delta de robot fonctionnels.

La technologie d'automatisation pour la robotique (ATRO) de Beckhoff Automation est un système multi-axes flexible et entièrement intégré qui prend en charge l'assemblage et la programmation rapides des robots. En fait, ATRO complète d'autres technologies de la gamme de produits New Automation Technology du fournisseur de mouvements, notamment le contrôle sur PC, les PC industriels, les contrôleurs d'automatisation, les interfaces opérateur, les E/S, les servomoteurs et les moteurs.

Plus précisément, les cinématiques ATRO sont constituées de modules de quatre catégories.

Les modules de base ATRO (les premiers sur lesquels d'autres modules sont empilés) comprennent une base robuste avec des brides de montage, des ports d'alimentation et de connectivité réseau, ainsi qu'une alimentation de support de sortie qui commence le parcours interne du support à travers l'intérieur de l'assemblage pour permettre des rotations illimitées des joints. (Plus d'informations à ce sujet sous peu.)

Les modules motorisés actifs sont des sections de bras ouvertes contenant un motoréducteur planétaire, un frein, un servomoteur et une électronique de commande dans un boîtier cylindrique robuste. Les extrémités sont filetées et cloutées avec des joints Hirth à verrouillage mécanique pour une fixation rapide aux autres modules de la série.

Ces sous-systèmes se présentent dans une variété de diamètres, de longueurs et de formes ; Les modules motorisés droits en forme de I et en forme de L coudés sont disponibles en cinq tailles de puissance. Étant donné que chaque module actif forme un système d'entraînement complet pour un axe du robot, les seuls composants externes nécessaires sont une alimentation et un contrôleur. Il s'agit d'une structure qui réduit considérablement la quantité d'espace d'armoire de commande consommée par le matériel pour commander les degrés de liberté du robot.

Après la programmation, la robotique ATRO utilise EtherCAT pour une intégration directe dans les commandes basées sur PC pour des cellules de travail automatiquement optimisées. En fait, un PC industriel peut commander plusieurs robots ATRO. En plus de simplifier l’installation, cela peut également réduire les coûts.

Les modules de connexion ou de liaison se présentent sous des formes I, L et Y et permettent une personnalisation plus poussée de la morphologie du robot. Dotés des mêmes boîtiers robustes et géométries de connexion d'extrémité mécaniques que les modules motorisés du système ATRO, ceux-ci servent de joints mobiles des assemblages ATRO.

Enfin, les modules système spécifiés par l'utilisateur intègrent des fonctions de préhension spécifiques à l'application ou d'autres fonctions d'effecteur final. Avec ces options de modules de base, une vaste gamme de robotique est possible, notamment :

• Tables d'indexation rotatives à un axe et trackers à deux axes • Robots delta à trois axes (avec matériel de support) et robots de prélèvement et de placement à quatre axes • Bras de palettisation à cinq axes • Bras série à six axes • Robotique à sept axes capable d'une articulation spécialisée pour l'entretien des machines et les tâches similaires nécessitant une extension dans des espaces difficiles d'accès à l'intérieur des machines.

Dans certains cas, la mécanique et le nombre de pièces de la solution d'automatisation peuvent être réduits. La structure extrêmement flexible de l'ATRO lui permet de satisfaire une variété d'applications, même celles impliquant des charges utiles allant jusqu'à 10 kg et une portée allant jusqu'à 1,3 m.

Les systèmes ATRO de Beckhoff s'adaptent aux tâches nécessitant un mouvement multi-axes. Ils sont également librement évolutifs, personnalisables et extensibles.

ATRO dispose d'une connectivité EtherCAT qui complète la manière dont les modules du robot sont mis en service et programmés via le logiciel TwinCAT. Ce dernier dispose d'une vaste bibliothèque de modèles pour prendre en charge la cinématique industrielle standard et personnalisée pour une intégration plus facile des manipulateurs robotisés dans les cellules de travail des machines. En revanche, les robots SCARA traditionnels et les robots série fixes conviennent rarement parfaitement aux éléments de cellule de travail préexistants ou finalisés… compliquant ainsi la configuration des applications du monde réel.