Robot portique entièrement automatique à 2 axes

Une machine entièrement automatique à 2 axes Robot portique Il s'agit d'un dispositif d'automatisation industrielle basé sur un système de coordonnées cartésiennes. Il se compose généralement d'un axe X (axe de déplacement horizontal) et d'un axe Z (axe de levage vertical), principalement utilisé pour des opérations de « prise et de placement » à haute vitesse et haute précision le long d'une trajectoire rectiligne fixe.

Grâce à sa structure simple, sa grande rigidité et son rapport coût-efficacité, c'est la solution la plus courante pour le chargement et le déchargement automatisés des machines-outils à commande numérique.

1. Trajectoires de mouvement principales : axe X et axe Z

Ce type de robot est généralement monté au-dessus des équipements de production, ce qui permet de gagner de la place au sol :

Axe X (déplacement horizontal) : assure le déplacement horizontal entre différents postes de travail (par exemple, entre une trémie et la machine-outil). Il utilise généralement des profilés en aluminium haute résistance ou des poutres en acier comme rail, entraînés par des engrenages et des crémaillères ou par des courroies synchrones.

Axe Z (levage vertical) : assure le levage et l’abaissement de la tête de préhension. Il permet d’atteindre les pièces profondément à l’intérieur de la machine-outil ou de la trémie, ce qui exige généralement une vitesse de déplacement et une répétabilité extrêmement élevées.

2. Composants principaux

Nom du composantPoutre du portique

La structure porteuse de l'ensemble du système, supportant les chenilles et les charges. Elle est généralement construite en aluminium extrudé haute résistance ou en acier soudé. Elle constitue la principale source d'énergie du système d'asservissement. Elle utilise un servomoteur de haute précision avec un réducteur pour garantir une précision de positionnement de ±0,05 mm, voire supérieure.

Pince à effet terminal (EOAT): Personnalisés en fonction de la pièce à usiner, les types courants comprennent :

• Doigts pneumatiques : pièces en forme de tige ou de disque.

• Ventouses à vide : Permettent de fixer des plaques fines ou des surfaces planes.

• Dispositifs à double poste : Permettent le chargement simultané des ébauches et le déchargement des produits finis, ce qui permet de gagner du temps de cycle.

Système de contrôle (CNC/PLC)Le « cerveau » du système, responsable de la planification des trajectoires, de l'évitement des obstacles et de la communication avec la machine-outil (établissement de la liaison).

3. Principaux avantages de Robots portiques à 2 axes

Comparé aux robots articulés à 6 axes, les robots à 2 axes Robots portiques offrent des avantages significatifs dans des scénarios spécifiques :

• Efficacité extrêmement élevée : trajectoires de mouvement fixes et simples (linéaires), vitesses de déplacement atteignant 2 à 4 m/s, ce qui permet des cycles de production extrêmement rapides.
• Encombrement réduit : grâce à un mode de fonctionnement « aérien », seuls l'armoire de commande et la zone de stockage des matériaux doivent être placés au sol, ce qui facilite la logistique de l'atelier et l'accès du personnel.
• Rigidité et capacité de charge : La structure du portique est très stable et capable de supporter des pièces lourdes allant de quelques kilogrammes à plusieurs tonnes.
• Fonctionnement simple : la programmation s’articule principalement autour des coordonnées X et Z, permettant aux opérateurs ordinaires d’apprendre à utiliser et à entretenir le robot après une formation simple.
• Coût réduit : Sa structure est plus simple que celle des robots multi-axes, ce qui rend l'investissement initial et les coûts de maintenance ultérieurs plus compétitifs.

4. Scénarios d'application typiques

Usinage sur machine-outil CNCChargement automatique des ébauches dans les mandrins des machines-outils et évacuation des produits finis après usinage.

Tours/Recuillères CNC : Chargement et déchargement à grande vitesse de pièces d'arbre (telles que des vilebrequins et des arbres de transmission).

Automatisation de la ligne d'emboutissage : Transfert rapide des pièces de tôle entre plusieurs presses d'emboutissage.

Inspection automatique/Application de colle : Inspection automatisée ou application de colle des produits le long d’un parcours rectiligne fixe.

5. Paramètres clés de sélection

Si vous envisagez d'introduire un portique à 2 axes, il est recommandé de donner la priorité à la clarification des données suivantes :

Charge utile : Poids de la pièce + poids de la pince.

Course : Longueurs spécifiques de l'axe X (distance latérale) et de l'axe Z (profondeur de prise).

Exigences de précision : Précision de répétabilité requise pour l’assemblage des pièces.

Temps de cycle : Le temps (en secondes) nécessaire pour effectuer un cycle de chargement/déchargement.