Les cobots: un engouement qui va durer?
Des développements récents rendent les cobots plus employables
Les cobots sont devenus la nouvelle tendance dans le monde de la robotique ces dernières années. Considérés comme sûrs et bon marché, les cobots sont de plus en plus demandés par les clients finaux. Il y a toutefois des réserves à formuler: par exemple, un cobot sûr peut faire partie d'une application dangereuse et les coûts d'intégration globaux sont souvent assez élevés. La question reste donc posée: s'agit-il d'un engouement passager ou d'un phénomène appelé à durer?
LE CÂBLAGE DES ROBOTS
CHOISIR UN COBOT OU UN ROBOT?
COMPLÉMENTARITÉ ENTRE COBOT ET ROBOT
LES PINCES POUR COBOTS
LES COBOTS ET LA SÉCURITÉ
Le câblage suit l'utilisation de plus en plus flexible des cobots
Les robots sont de plus en plus utilisés dans les processus de production, souvent sur des lignes déjà existantes qui n'ont pas été conçues pour cela à l'origine. Une conséquence logique est l'apparition fréquente de situations exiguës dans lesquelles les cobots, en particulier, doivent fonctionner et donc être connectés. Par conséquent, le câblage nécessaire doit prendre en charge de plus en plus de fonctionnalités tout en étant suffisamment flexible et fiable.
Le câblage du robot doit donc être suffisamment souple pour s'adapter à ces espaces souvent limités. Du fait de la conception plus compacte de nombreux robots et cobots, le câblage interne dispose souvent de moins d'espace qu'avant et doit donc avoir des propriétés adaptées. En outre, la fonctionnalité des robots s'est considérablement accrue ces dernières années. Pensons aux mouvements plus complexes qui exercent une pression supplémentaire sur les câbles, mais aussi à la collecte et à la transmission d'un grand nombre de données de processus.
Ces opérations passent souvent par le même câble que celui de l'alimentation en énergie. Cela facilite l'installation mais nécessite un câblage adapté, capable de mieux supporter des virages serrés et une torsion plus importante. Pour permettre le mouvement le long de l'axe longitudinal, les câbles des robots sont construits très différemment des autres câbles. Cela commence au niveau de la mise en faisceau et cela se poursuit avec l'isolation des conducteurs et l'incorporation dans le câble de films spéciaux visant à augmenter la résistance à la torsion. Dans le cas des robots utilisés pour le soudage, il faut également tenir compte de la nécessité d'une résistance aux étincelles de soudage. La plupart des câbles sont également ignifugés et résistants aux UV. Un autre défi est l'augmentation de la tension et de la densité des données, notamment en raison de l'automatisation poussée et du partage plus intensif de diverses données, y compris sans fil. Le risque d'interférences électromagnétiques (IEM) s'en trouve fortement accru.
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Cobot et robot s'aventurent de plus en plus sur le territoire de l'autre
Lourd = robot et léger = cobot. C'est à peu près la division arbitraire que nous faisons entre les deux depuis des temps immémoriaux. Parmi les systèmes robotiques traditionnels, il existe depuis longtemps des systèmes permettant de manipuler des charges plus faibles – les robots SCARA, par exemple – et les cobots ont eux aussi été initialement classés dans ces applications.
Les fabricants de cobots ne sont pas restés inactifs ces dernières années et la charge utile maximale des cobots a considérablement augmenté, ce qui a permis d'élargir les applications. Des charges utiles de plus de 30 kg sont désormais possibles, bien que les avantages d'un cobot diminuent au fur et à mesure que le poids de la charge augmente. Toutefois, les cobots peuvent être de plus en plus envisagés pour certaines applications, comme les espaces confinés ou les contacts fréquents avec les personnes.
Lorsque vous comparez les modèles, veillez à comparer les bonnes spécifications côte à côte. La charge utile maximale et la portée des bras peuvent notamment être calculées différemment. En outre, l'outillage utilisé en bout de bras exerce également une influence marquée sur le fonctionnement et la sécurité. Il est donc préférable que les utilisateurs vérifient la charge utile exacte de leur pièce après que l'outil a été monté sur leur cobot.
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Cobot et robot industriel: non pas concurrents, mais collègues
L'arrivée du cobot confronte les utilisateurs finaux à un nouveau choix. Alors qu'avant, le choix restait limité entre une machine traditionnelle et un robot industriel, le robot collaboratif s'immisce désormais aussi parmi les possibilités. Mais le cobot et le robot sont-ils bien des concurrents?
Le robot industriel traditionnel est conçu pour exécuter un travail lourd et répétitif sans trop d'arrêts. Ce type de robots est le plus souvent encadré par une solide grille, effectivement pour des raisons de sécurité du personnel qui doit être protégé contre les collisions avec les bras de robot ou les lésions causées par la charge. Cela limite énormément le robot dans son interaction avec l'apport humain, en fait dégradé à une pure fonction d'entretien et de réparation. C'est tout à fait différent avec un cobot, mais fondamentalement.
L'intérêt pour les robots collaboratifs grandit peu à peu, mais comme cette technologie est en fait en contradiction avec la philosophie de sécurité qui nous accable depuis des années (cloisonner!), une certaine réticence existe. Le flux de travail est aussi plus ou moins le même depuis des années, si bien qu'on ne se rend pas bien compte de l'éventuelle utilité précise d'un cobot. Parfois, il faut aussi une refonte complète de ce flux de travail, ce qui se heurte effectivement à une résistance.
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Les bonnes pinces donnent un coup de main aux cobots
Pour aller droit au but: l'habileté dont fait preuve un cobot équivaut ni plus ni moins à celle de la pince qui y est montée. Un cobot relativement simple peut néanmoins effectuer des tâches complexes grâce à une pince intelligemment choisie ou conçue. Inversement, la combinaison du meilleur cobot et d'une pince inadéquate se traduira par des performances indésirables. En fin de compte, c'est l'application spécifique qui est la plus importante et qui impose des exigences particulières au cobot et à la pince. C'est la pince qui transforme un cobot standard en une solution personnalisée.
En général, les robots, et donc les cobots, sont utilisés pour des tâches de plus en plus complexes. En outre, des installations flexibles sont souvent nécessaires pour que la robotique soit rentable. C'est pourquoi il est généralement nécessaire de disposer à la fois de préhenseurs à usage très général (pour manipuler différents types d'objets) et de préhenseurs très spécifiques (pour manipuler des pièces complexes et uniques). Les pinces proprement dites doivent donc fonctionner de manière fiable, mais dans de nombreux cas, elles doivent aussi être flexibles et interchangeables.
Bien que l'application avec cobots impose des exigences spécifiques en matière de conception des pinces (voir ci-dessous), les techniques de base restent les mêmes. Il s'agit donc toujours de pinces mécaniques (pneumatiques ou avec servo), de pinces à vide et, dans une moindre mesure, de pinces magnétiques. En plus d'une pince, on choisit souvent un module de compensation, une pièce intermédiaire qui neutralise les vibrations mécaniques pour une manipulation plus précise.
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Lier la flexibilité à la sécurité, comment faire?
Malheureusement, les attentes qui entourent les cobots s'avèrent parfois un peu trop élevées. Il ne s'agit pas d'un appareil que l'on peut simplement prendre, déplacer et rebrancher comme cela a parfois été suggéré. Un cobot n'est sûr que dans la mesure où l'application le permet. Petit raccourci: montez un couteau sur votre cobot au lieu d'une pince et vous vous retrouvez quand même avec une machine dangereuse. Ce qui est vrai pour d'autres machines l'est aussi pour le cobot: pour chaque modification, il est nécessaire de vérifier dans quelle mesure la situation est encore suffisamment sûre. Mais ce n'est pas tout: dans certains cas, cette modification implique également un changement de rôle pour le client final, qui devient soudainement un intégrateur lui aussi. Différentes responsabilités sont alors attachées à ce nouveau rôle.
Celui qui déplace un cobot de l'application X à l'application Y assume le rôle d'intégrateur - avec les responsabilités qui en découlent. C'est un exemple évident. Mais que se passe-t-il si nous changeons uniquement le préhenseur du cobot? Dans le cas d'un remplacement d'un exemplaire par un autre identique à cause de 'usure, il semble évident que les risques ne changent pas, mais supposons que nous remplacions un préhenseur à trois points par un préhenseur flexible, c'est déjà beaucoup moins évident.
En utilisant un cobot, nous devons nous poser plusieurs questions sur les risques: où exactement le contact peut-il se produire entre l'homme et le cobot? Y a-t-il un risque de pincement entre le cobot et le travailleur? Y a-t-il un risque de pincement entre le préhenseur et le travailleur? Y a-t-il des risques spécifiques associés au préhenseur (pointes acérées, par exemple)? Quelles sont les conséquences si un membre d'un travailleur est saisi? Y a-t-il un risque de collision entre le cobot et d'autres machines?
