Robot industriel

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Un robot industriel ( IR , aussi : manipulateur industriel ) est une machine universelle et programmable pour manipuler, assembler ou traiter des pièces . Ces robots sont conçus pour être utilisés dans un environnement industriel (par exemple , la production automobile ). Ils appartiennent à la discipline du génie mécanique de la technologie d' automatisation et y sont souvent appelés systèmes de manutention. Le robot industriel se compose généralement du manipulateur (bras du robot), du contrôleur et d'un effecteur(Outil, préhenseur, etc.). Les robots sont souvent équipés de divers capteurs . Une fois programmée, la machine est capable d'effectuer un processus de travail de manière autonome ou de faire varier l'exécution de la tâche dans des limites en fonction des informations du capteur.

histoire

Robot de soudage ZIM 10 de VEB Robotron-Electronics Riesa en RDA , 1983

L'origine des robots industriels se trouve dans la technologie des réacteurs, où des manipulateurs à commande manuelle ont été utilisés très tôt pour des tâches dans des zones radioactives ( cellules chaudes ). Dans ce contexte, Raymond Goertz a construit un bras de téléopérateur en 1951, qui a permis des opérations sur par ex. B. matière radioactive.

George Devol

Le robot industriel a été officiellement inventé en 1954 par George Devol , qui a déposé un brevet pour un manipulateur programmable aux États-Unis. En 1956, avec Joseph F. Engelberger , Devol a fondé la première entreprise de robotique au monde, Unimation . L'entreprise a développé le robot industriel Unimate, qui a été utilisé pour la première fois dans une chaîne de production chez General Motors en 1961 pour retirer et séparer des pièces moulées par injection. Le premier robot disponible dans le commerce a été introduit par Planet Corporation en 1959. Ce robot était déjà adapté à des tâches simples telles que le soudage par points par résistance. Cependant, le concept de Planet Corporation était toujours basé sur une commande mécanique utilisant des disques à cames et des interrupteurs de fin de course, alors qu'Unimate disposait déjà d'une commande numérique.

Les premiers robots industriels de l'industrie automobile étaient équipés de vérins hydrauliques comme sources d'énergie. Des robots industriels hydrauliques ont été utilisés au Japon à partir de 1967 et en Allemagne chez Mercedes-Benz dans la production automobile à partir de 1970. Au milieu des années 1970, les actionneurs électriques contrôlés par microprocesseur sont devenus populaires et sont encore utilisés presque exclusivement aujourd'hui.

En 1973, le pionnier allemand de la robotique KUKA a construit le premier robot industriel au monde avec six axes à entraînement électromécanique, connu sous le nom de Famulus . [1] Un an plus tard, en 1974, la société suédoise ASEA (aujourd'hui ABB ) présente son robot (IRb6), également entièrement électrique. [2]

les types

Les robots industriels sont de différentes conceptions et de différents fabricants. Ils sont généralement achetés en tant qu'appareil de base standardisé et adaptés à leur tâche respective avec des outils spécifiques à l'application.

Une distinction est faite entre les robots en fonction de la cinématique utilisée :

Une caractéristique importante des robots industriels est la charge utile . Ceci décrit la masse maximale qui peut être attachée à l'extrémité du manipulateur. Les robots à bras articulé pèsent actuellement entre 2,5 et 2300 kilogrammes. [3] De plus, la dynamique et la précision sont des facteurs cruciaux.

Le robot collaboratif représente un type spécial , qui est conçu de telle manière qu'il peut travailler avec des personnes dans une pièce sans dispositif de protection de séparation. Cela ouvre de toutes nouvelles possibilités d'application, mais entraîne également de nouvelles exigences pour le concept de sécurité, ce qui peut entraîner des restrictions en termes de capacité de charge, de temps de cycle, etc.

zone d'application

Robot articulé avec pistolet de soudage (2004)

Les robots industriels sont utilisés dans de nombreux domaines de production, par ex. B

  • comme robot de peinture pour la peinture ou comme robot pour le polissage
  • en tant que robot de mesure pour mesurer et tester
  • comme robot de meulage pour le meulage à bande

composition et structure

Structure d'un RI

La structure d'un robot industriel (IR) comprend :

  • Contrôles : Surveille et dirige le mouvement et les actions de l'IR. Cela nécessite une programmation .
  • Entraînements : L'entraînement déplace les maillons de la chaîne cinématique et se compose d'un moteur, d'un engrenage et d'une commande. L'entraînement peut être électrique, hydraulique ou pneumatique.
  • Capteurs internes : Ils renseignent sur la position de la chaîne cinématique. Il est utilisé par le contrôleur pour comparer la position cible et la position réelle. Les capteurs internes peuvent être, par exemple, des codeurs incrémentaux, des modèles d'interférence ou des fonctions de barrière lumineuse.
  • Cinématique : Elle représente la réalisation physique de la structure porteuse et crée la relation spatiale entre l'outil/pièce et l'outil de production. Il se compose d'axes de rotation et de translation. En règle générale, au moins 3 degrés de liberté sont nécessaires pour pouvoir atteindre chaque point de l'espace. Cela nécessite au moins 3 axes de mouvement.
  • Systèmes de préhension : Un système de préhension crée la liaison entre la pièce et l'IR. Cela peut être fait via un appariement de force, un appariement de forme ou un appariement de matériau.
  • Capteurs externes : Ils donnent le retour IR sur l'environnement. Il permet ainsi une réaction flexible aux changements imprévus. Les capteurs externes peuvent être, par exemple, des systèmes de traitement d'image (par exemple des systèmes de section de lumière laser), des capteurs de triangulation, des fonctions de barrière lumineuse et des capteurs à ultrasons.
Système de changement rapide d'outils composé d'un côté robot, d'un côté outil et d'un plateau d'outils
  • Systèmes de changement rapide d'outils en option : ils permettent un changement d'outil commandé par programme, par ex. B. lors du soudage, du découpage, de l'assemblage, de la palettisation, du collage. Les systèmes de changement rapide généralement modulaires se composent d'au moins un côté de robot, plusieurs côtés d'outil et un nombre correspondant de racks d'outils. Selon le domaine d'application, les changeurs d'outils peuvent être équipés de coupleurs de fluides (eau, hydraulique, air), de connecteurs de signaux électriques (FO, bus de données ) et de connecteurs d'alimentation électrique.

manipulateur

Le manipulateur ou bras robotisé est un automate de manipulation multifonctionnel constitué d'une série de membres rigides reliés entre eux par des articulations rotatives ou coulissantes, lesquelles articulations sont réglables par des entraînements commandés. Une extrémité de cette "chaîne à maillons" est la base, tandis que l'autre extrémité est libre de se déplacer et est équipée d'un outil ou d'une pince pour effectuer le travail de production.

programmation

Il existe deux méthodes pour créer des programmes de robot : la programmation en ligne et la programmation hors ligne , qui sont souvent utilisées en combinaison.

La plupart des contrôleurs de robots modernes contiennent un environnement de programmation complexe dans lequel d'autres outils peuvent également être intégrés. En règle générale, il y a une intégration transparente des modules au moyen desquels des capteurs externes tels que par exemple. un système de caméra ou un système de mesure de force/couple, peut être intégré dans le programme du robot. C'est ainsi que le comportement du robot peut s'adapter aux influences extérieures :

Exemple : Les composants peuvent être reconnus par des capteurs , tels qu'une caméra, et traités individuellement par le robot. Les robots "Pick-and-Place" (= prendre et placer) peuvent remplir correctement une boîte de bonbonnière à partir d'un matériau en vrac mélangé composé de différents chocolats.

Exemple : différentes vis peuvent être fixées à l'aide d'un capteur de couple en fonction de leur taille.

Le contrôleur de robot est souvent connecté à un automate . Cela régule l'interaction entre le robot et la technologie du système environnant.

langages de programmation de robots

Fabricant langage de programmation Surface de commande sur l'écran tactile
Omrón V+
FIGUE RAPIDE
Fanuc Karel
Kuka KRL
Motard Yaskawa En forme
poussiéreux VAL3
Robots universels (UR) écriture Polyscope
Epson SPEL+
denso Pac (RC7) et PacScript (RC8)
Mitsubishi MELFA Basique [4]

programmation en ligne

Le robot est programmé directement sur ou avec le robot lui-même.

Les méthodes de programmation en ligne comprennent :

  • procédure d'apprentissage
  • procédure de lecture
  • saisie manuelle via touches et interrupteurs (obsolète)

procédure d'apprentissage

Dans le processus d'apprentissage (en abrégé : apprentissage), le programmeur déplace le robot dans la position souhaitée à l'aide d'une console de commande. Toutes les coordonnées (points) atteintes de cette manière sont stockées dans le contrôleur. Cette étape est répétée jusqu'à ce que le cycle de travail complet soit terminé une fois.

procédure de lecture

Le programmeur parcourt le chemin prévu en guidant directement le bras du robot. Le robot répète exactement ces mouvements. Cette méthode est souvent utilisée avec des robots de peinture.

Procédure de lecture avec bras de mesure 3D (systèmes mobiles de mesure de coordonnées KMG). Les coordonnées sont enregistrées au fur et à mesure que la MMT est guidée le long du contour du composant et ensuite converties en un programme de robot.

programmation hors ligne

Ceci n'est pas nécessaire pour la programmation du robot, le développement du programme s'effectue hors ligne sur un ordinateur indépendant du robot, de sorte que le robot peut continuer à fonctionner pendant le développement, il n'y a pas de temps d'arrêt.

Les techniques de programmation hors ligne comprennent :

  • Programmation textuelle
  • Programmation assistée par CAO
  • macro-programmation
  • Programmation acoustique

Programmation textuelle

Les tâches sont décrites sur la base d'un langage orienté problèmes. La procédure est comparable à la programmation dans un langage de programmation de haut niveau.

Avantages de la programmation textuelle
  • Le programme est facile à modifier et bien documenté.
  • Le programme peut être créé sans utiliser le robot.
Inconvénients de la programmation textuelle
  • Un programmeur qualifié est requis pour la programmation
  • Presque chaque fabricant utilise son propre langage de programmation.

Procédure assistée par CAO

Avec la programmation assistée par CAO , le robot est programmé sur un poste de travail PC (souvent aussi des postes de travail Unix ) sur la base de dessins de conception et de simulations .

La séquence complète de mouvements est déjà définie sur le PC dans un environnement d'écran en trois dimensions . L'environnement du robot et de son outil est généralement également représenté. Cela permet de réaliser diverses investigations :

  • Détermination de la position correcte du processus du composant dans l'espace.
  • La pièce ou l'outil bouge-t-il ?
  • Les points de fonctionnement souhaités peuvent-ils être atteints ?
  • De combien de temps le robot a-t-il besoin pour cette séquence de mouvements ?
  • Ce programme entre-t-il en collision avec l'environnement ?
  • Examen des alternatives, par ex. Par exemple, un robot "plus petit", moins cher peut être utilisé pour le modèle initialement prévu.
  • Assurer la faisabilité de l'application robotique.
Avantages de la programmation assistée par CAO (en relation avec la simulation)
  • Le robot peut être programmé avant même d'être configuré.
  • Les erreurs de planification et de conception peuvent être détectées tôt. Toutes les modifications nécessaires peuvent encore être apportées sur l'ordinateur à ce stade et aucun travail de conversion coûteux sur le chantier n'est nécessaire
  • Les modifications importantes apportées aux programmes du robot sont parfois beaucoup plus faciles à effectuer que directement sur le robot
  • Dans l'environnement 3D de l'ordinateur, chaque partie de l'environnement du robot peut être visualisée de tous les côtés. En réalité, les points de fonctionnement du robot sont souvent cachés ou difficiles d'accès.
Inconvénients de la programmation assistée par CAO
  • L'environnement exact n'existe souvent pas en tant que modèle 3D. Éléments de support de l'installation de l'atelier tels que piliers, poutres, fermes ou similaires. sont donc difficiles à prendre en compte.
  • Tous les appareils et outils doivent correspondre exactement aux modèles de l'ordinateur.
  • Les conduites d'alimentation flexibles ( alimentation en air comprimé , tuyaux d'eau de refroidissement , alimentation en courant de soudage ou alimentation en colle, alimentation de goujons pour le soudage de goujons) ne peuvent être qu'insuffisamment représentées sur l'ordinateur, mais entraînent des restrictions de mouvement considérables du véritable robot industriel.
  • L'enseignement est souvent plus facile et plus rapide.

Le programme créé dans la programmation assistée par CAO est transféré au robot industriel via un support de données ou un réseau et peut ensuite être exécuté immédiatement. Cependant, une large gamme d'ajustements ( étalonnage du robot ) est généralement encore nécessaire, car l'environnement simulé ne correspond jamais exactement à la réalité. La connexion à l'automate n'est généralement effectuée que "sur site".

macro-programmation

Des macros sont créées pour les processus de travail fréquemment récurrents, qui représentent des séquences de commandes fréquemment utilisées sous une forme abrégée. La macro est programmée une fois puis insérée aux points requis dans le programme de commande.

Programmation acoustique

Le texte du programme est programmé en langage naturel à l'aide d'un microphone. Le système peut confirmer acoustiquement les commandes et ainsi permettre de vérifier que l'acquisition est correcte.

Avantages de la programmation acoustique

  • Éviter les erreurs de saisie
  • une plus grande liberté de mouvement pour l'opérateur
  • Adaptation à la forme naturelle habituelle de communication

Inconvénients de la programmation acoustique

  • taux d'erreur relativement élevé des systèmes de reconnaissance vocale actuels

systèmes de coordonnées

La position de l'outil d'un robot industriel est décrite par son soi-disant effecteur final ( en anglais Tool Center Point , TCP en abrégé). Il s'agit d'un point de référence imaginaire situé à un endroit approprié sur l'outil. En raison du développement historique des robots industriels, il était courant de définir une électrode d'un pistolet de soudage par points comme TCP. L'outil ou le système de coordonnées de l'outil a ainsi été implicitement défini. L'origine est congruente avec le TCP. La direction Z pointe vers l'autre électrode. La direction X est orthogonale à la zone formée par les bras d'électrode.

Afin de décrire la position que l'outil robot doit prendre, il suffit de définir la position et l'orientation du TCP dans l'espace.

La position d'un robot industriel ne peut être décrite que par rapport à l'axe.

lié à l'axe
La position de chaque axe individuel (linéaire ou rotatif) du robot est spécifiée. Avec les longueurs constructives des maillons, cela se traduit par une position claire de la bride du robot. C'est la seule façon de décrire la position ou la configuration de la chaîne cinématique du robot.
spatial
Le TCP ou le système de coordonnées de l'outil ne peut être décrit que dans l'espace. La base est le système de coordonnées cartésiennes. Les transformations sont utilisées pour basculer entre la description spécifique à l'axe du robot et la description spatiale.

Le programmeur détermine où dans l'espace l'outil du robot doit être déplacé et comment il est aligné. Le contrôleur de robot utilise ensuite la transformation dite de Denavit-Hartenberg pour calculer la position que les axes individuels du robot doivent prendre. Voir aussi cinématique inverse , cinématique directe .

Différents systèmes de coordonnées sont disponibles pour la description spatiale de la position du robot, que le programmeur peut utiliser selon les besoins. La dénomination peut varier selon le contrôleur de robot :

Systèmes de coordonnées spatiales du robot

système de coordonnées mondial

Le système de coordonnées universel (WORLD) a généralement son origine au centre de rotation du premier axe (axe de base, repère de base). C'est le système de coordonnées principal, qui est immuable dans l'espace. Tous les autres sont liés à ce système de coordonnées.

système de coordonnées de base

Le système de coordonnées de base (BASE) est principalement utilisé sur la pièce ou le porte-pièce pour apprendre les coordonnées de points par rapport à la pièce ou au porte-pièce. Ainsi, le point d'origine du système de coordonnées de base peut être décalé et les coordonnées du point associé se déplacent avec lui. Dans l'état par défaut, le système de coordonnées de base est conforme au système de coordonnées universel (Base x 0, y 0, z 0, a 0, b 0, c 0). Plusieurs de ces systèmes de coordonnées peuvent être créés dans le système de robot et enregistrés avec des noms. Lors de la programmation, vous pouvez basculer entre les différents systèmes de base.

Système de coordonnées d'outil (outil)

Le système de coordonnées de l'outil est situé sur l'outil du robot. Sa position est définie par le TCP (Tool Center Point), qui est situé à un point approprié sur l'outil. Son orientation est déterminée par la direction dite d'impact de l'outil (+Z) et un deuxième axe d'outil librement sélectionnable. La position et l'orientation du système de coordonnées de l'outil sont définies comme un déplacement en translation et en rotation vers le point central de la plaque à bride.

Comme le système de coordonnées de l'outil se déplace avec l'outil, il est toujours le même par rapport à celui-ci, même si sa position dans l'espace est variable. Si le TCP est défini judicieusement, le programmeur peut faire tourner l'outil autour de son point de travail ou effectuer des mouvements linéaires exactement pour correspondre à la position de l'outil. Cela accommode les méthodes de travail humaines et facilite ainsi l'enseignement.

Dans un contrôleur de robot, plusieurs systèmes de coordonnées d'outil peuvent normalement être créés, qui peuvent être sélectionnés via un numéro d'outil. Cela permet de travailler avec plusieurs outils différents (par exemple deux pinces à souder de forme différente ). Ceux-ci peuvent être attachés au robot en même temps, mais cela peut entraîner des problèmes de poids et d'accessibilité. Alternativement, un système de changement d' outil peut être utilisé dans lequel le robot ancre et désancre différents outils.

Une application spéciale du système de coordonnées d'outil est ce que l'on appelle "l'outil externe". Dans ce cas, le TCP n'est pas défini au niveau de l'outil du robot, mais au point de travail d'un outil fixe. Les points du programme du robot ne sont pas fixes dans l'espace, mais "collent" à la pièce déplacée par le robot et sont déplacés avec lui vers l'outil stationnaire.

Dans ce cas, par exemple, le robot ne déplace pas la pince vers la tôle, mais amène la tôle maintenue dans un préhenseur vers la pince fixe.

Système de coordonnées externes

Une autre variante sont les systèmes de coordonnées externes. Le système de coordonnées est relié à la pièce , qui est montée sur un simple manipulateur de 1 à 4 axes. Ces manipulateurs ont des charges utiles allant jusqu'à 60 tonnes. Alternativement, la pièce peut également être manipulée par un ou plusieurs robots, qui doivent alors être en communication avec le robot qui déplace l'outil. Avec les deux variantes, plusieurs robots peuvent travailler sur une seule et même pièce en même temps.

Système de coordonnées de base

Le système de coordonnées de base peut être librement positionné dans l'espace par le programmeur, par exemple parallèlement à un dispositif faisant un angle dans l'espace. La position et l'orientation sont indépendantes des autres systèmes de coordonnées, mais se réfèrent au système de coordonnées universel. Si un programme de robot est défini dans le système de coordonnées de base, il peut être facilement déplacé et tourné dans l'espace en modifiant simplement la position du système de coordonnées, mais sans avoir à réapprendre un seul point de programme (voir système de coordonnées de base).

configuration des axes

Le mouvement de l'outil du robot utilisant la cinématique inverse conduit à certaines particularités. Alors qu'une position de l'outil résulte clairement d'une position spécifique des axes, la position des axes pour une position d'outil spécifique n'est pas toujours univoque. Le système est ambigu du point de vue informatique.

En fonction de la position du point cible et de la mécanique du robot, il existe souvent plusieurs configurations d'axes qui conduisent à la position d'outil souhaitée. C'est au programmeur de choisir la configuration la plus adaptée. Le contrôleur doit alors s'assurer que cette configuration est conservée le plus longtemps possible pendant le mouvement. Sinon, le passage d'une configuration à l'autre peut entraîner un mouvement très important de l'ensemble du robot pour un mouvement d'outil minimal. Ce mouvement inattendu coûte du temps et n'est souvent pas possible sans collisions.

Avec certaines cinématiques de robot (par exemple, un robot à bras articulé à 6 axes), il existe des points dans l'espace qui conduisent à ce que l'on appelle des singularités . Une singularité est caractérisée et reconnaissable lorsque deux axes du robot sont colinéaires (alignés). Une configuration typique avec singularité est la position inversée de l'outil. Ici sont alignés l'axe 1 et l'axe 6. La commande ne peut pas clairement affecter l'axe 1 ou l'axe 6 à une rotation autour de la verticale à effectuer. Une constellation différente est donnée lorsque l'axe 5 passe par zéro. Ici, l'axe 4 et l'axe 6 sont alignés. Il existe un nombre infini de positions d'axe qui conduisent à la même position d'outil ou aux mêmes trajectoires de déplacement ., dans lequel plusieurs axes devraient être déplacés les uns contre les autres avec une vitesse infinie. Certains contrôleurs interrompent le programme lorsqu'ils passent par un tel point.

transformations

En termes de programmation de robots, les transformations sont le transfert de la description d'un objet d'un système de coordonnées de référence à un autre système de coordonnées. En fin de compte, cela peut être caractérisé par la position et l'orientation ou la pose de deux systèmes de coordonnées cartésiennes l'un par rapport à l'autre. Par exemple, la position de l'outil représentée dans le système de coordonnées universel peut être transformée en une représentation dans le système de coordonnées pièce.

Avec la transformation cinématique vers l'avant ou vers l'avant , la position de la bride du robot par rapport à un système de référence est déterminée à partir de la position des valeurs d'axe. Cette transformation est analytique et unique pour la cinématique série . Au début de la robotique, les équations de transformation étaient formées à partir des termes sinus et cosinus des valeurs d'axe respectives. A l'aide de la convention de Denavit-Hartenberg , il est possible de décrire cette transformation avec une validité générale à l'aide de matrices. Ce modèle est également complet et minimal en termes de paramètres cinématiques statiques et est donc exempt de dépendances linéaires. A travers ce travail fondamental, la transformation directe à l'aide de matrices homogènes et laLa multiplication matricielle peut être décrite de manière compacte. Dans les contrôleurs de robot, la transformation vers l'avant est utilisée pour l'apprentissage d'une manière non critique dans le temps.

La transformation cinématique inverse ou inverse transfère la description de la position de la bride du robot par rapport à un système de référence à la position des valeurs d'axe. Cette transformation est ambiguë pour la cinématique sérielle , singulière dans des positions d'axe particulières et ne peut être décrite analytiquement que sous certaines conditions . La cinématique inverse en liaison avec les contrôleurs de position des entraînements doit être mise en œuvre dans des conditions de temps réel difficiles, c'est pourquoi le développement de la technologie informatique a ici une influence décisive sur le développement des robots industriels.

Les cinématiques parallèles se comportent généralement de manière double à cet égard. Avec eux, l'inverse cinématique peut être décrit analytiquement et la transformation cinématique vers l'avant ne peut généralement être calculée que de manière itérative.

Sécurité

La sécurité personnelle est d'une grande importance en robotique. Dès les années 1950, Isaac Asimov a énoncé trois règles de robot dans ses romans de science-fiction , qui stipulent essentiellement qu'un humain ne doit pas être blessé par un robot ou son inactivité. Il existe aujourd'hui des lois (en Europe la Directive Machines 2006/42/EG anciennement 98/37/EG) et des normes internationales (ex : ISO EN 10218 anciennement DIN EN 775) qui définissent les normes de sécurité des machines et donc aussi des robots .

Les dangers émanant du robot consistent en des schémas de mouvement complexes et de fortes accélérations souvent totalement imprévisibles pour l'homme, avec des forces énormes en même temps. Travailler à côté d'un robot industriel non sécurisé peut rapidement se solder par la mort.

Par conséquent, la première mesure de protection consiste généralement à séparer l'espace de mouvement des humains et des robots industriels au moyen de grilles de protection avec des portes de protection sécurisées ou des barrières lumineuses . L'ouverture de la porte de protection ou l'interruption de la barrière lumineuse provoque l'arrêt immédiat du robot. Dans les modes de fonctionnement spéciaux où l'homme doit entrer dans la zone de danger du robot (par exemple pendant l'apprentissage ), un bouton d'activation doit être enfoncé afin d'autoriser explicitement le robot à se déplacer. Dans le même temps, les vitesses du robot doivent être limitées à un niveau sûr.

Les développements récents ( robots assistants ) vont dans le sens où le robot utilise des capteurs pour reconnaître l'approche d'un objet étranger ou d'une personne à temps et ralentit, s'arrête ou même recule automatiquement. Cela signifie qu'à l'avenir, il sera possible de travailler avec le robot dans son voisinage immédiat.

Tous les circuits de commande dotés de fonctions pour la sécurité des personnes sont généralement redondants et surveillés, de sorte que même un défaut, tel qu'un court-circuit , n'entraîne pas une perte de sécurité.

Les dangers émanant du robot ou des systèmes supplémentaires sont déterminés via une analyse des dangers et un dispositif de protection approprié est conçu pour eux. Tous les appareils connectés au circuit de sécurité doivent correspondre à la catégorie sélectionnée.

structure du marché

Au cours des 50 années de 1961 à 2011, un total de 2,3 millions de robots industriels ont été installés dans le monde. L'année la plus réussie à ce jour a été 2011 avec environ 166 000 nouveaux robots industriels mis en service, dont 28 000 au Japon, le plus grand pays robotique, et 25 000 en Corée du Sud, deuxième. La Chine, les États-Unis et l'Allemagne suivent à la troisième à la cinquième place.La Fédération internationale de robotique estime que la Chine, en forte croissance, sera le plus grand marché de vente de robots d'ici 2014 au plus tard. [5]

Les leaders mondiaux du marché en 2010, chacun avec une part d'environ 20 %, étaient les deux sociétés japonaises Fanuc et Yaskawa Electric (avec la marque Motoman ) et le fabricant allemand KUKA Roboter avec une part d'environ 10 à 15 %. [6]

Nombre de robots industriels nouvellement installés dans le monde chaque année
An Asie L'Europe  Amérique À l'échelle mondiale
1998 0 69 000
1999 0 79 000
2000 0 99 000
2001 0 78 000
2002 0 69 000
2003 0 81 000
2004 0 97 000
2005 120 000
2006 112 000
2007 114 000 [7]
2008 0 60 000 0 35 000 0 17 000 112 000
2009 0 30 000 0 20 000 0 0 9 000 0 59 000
2010 0 70 000 0 31 000 0 17 000 118 000
2011 0 89 000 0 44 000 0 26 000 159 000
2012 0 85 000 0 41 000 0 28 000 154 000
2013 0 99 000 0 43 000 0 30 000 172 000
2014 134 000 0 46 000 0 33 000 213 000
2015 161 000 0 50 000 0 38 000 249 000
2016 200 000 0 56 000 0 38 000 294 000
2017 280 000 0 67 000 0 46 000 313 000
2018 283 000 0 76 000 0 55 000 414 000 [8]

Fabricant

Les fabricants bien connus de robots industriels sont :

Presque chaque fabricant utilise ses propres contrôleurs, qui diffèrent par leur programmation, leurs performances et la précision de trajectoire réalisable du robot. Les contrôleurs typiques sont les IRC5 , S4C+ ( ABB AG ) et KRC3 ( Kuka AG ).

Il existe également de nombreuses sociétés de systèmes qui donnent vie aux robots industriels dans des systèmes individuels adaptés aux exigences respectives des clients. Dans la production à grande échelle, comme dans la construction automobile, les robots d'un seul fabricant sont souvent utilisés. Cela réduit le nombre de pièces de rechange à garder en stock . Cela élimine également le besoin de former les employés sur différents systèmes. Cependant, de plus en plus de constructeurs automobiles commencent à attribuer le contrat au fournisseur de robots le moins cher afin de réduire la population de robots unilatérale et donc la dépendance des prix vis-à-vis d'un seul constructeur.

Des entreprises telles que VW , qui avaient leur propre production de robots, ont cessé de le faire à mesure qu'elles se spécialisaient et s'approvisionnaient désormais en externe pour leurs besoins en robots industriels.

Les produits logiciels industriels bien connus sont Kuka Sim (pour Kuka), Roboguide (pour Fanuc), RoboStudio (pour ABB) et Stäubli Robotics (pour Stäubli) ainsi que ArtiMinds Robot Programming Suite, Delmia, FASTSUITE, RoboDK, RobotExpert , Robotmaster, SprutCAM Robot et Tecnomatix Process Simulate.

densité de robots

La densité de robots, mesurée en unités pour 10 000 employés, est une norme comparative pour mesurer le niveau d'automatisation dans l'industrie manufacturière de différents pays. La densité mondiale moyenne mondiale de robots est passée de 66 unités en 2015 à 74 unités en 2016. Le taux de croissance annuel composé de la densité de robots entre 2010 et 2016 était de 9 % en Asie, 7 % en Amérique et 5 % en Europe. Dans une comparaison par pays, les premières places en 2016 étaient occupées comme suit : Corée du Sud 631 robots, Singapour 488 robots et Allemagne 309 robots pour 10 000 employés. [10] [11] [12]

instituts de recherche

Des exemples d'instituts de recherche dans les pays germanophones sont, par ordre alphabétique:

Films documentaires

Voir également

Littérature

  • Stefan Hesse, Viktorio Malisa (eds.): Paperback robotics assembly handling . Carl Hanser Verlag, 2010, ISBN 978-3-446-41969-8 .
  • Edwin Kreuzer, Jan-Bernd Lugtenburg, Hans-Georg Meißner, Andreas Truckenbrodt : Robots industriels : technologie, calcul et conception orientée application . Springer-Verlag, 1994, ISBN 978-3-540-54630-6 .
  • Alois Knoll, Thomas Christaller : Robotique : agents autonomes. Intelligence artificielle. capteurs. Incarnation. apprentissage automatique. robot de service. robots en médecine. systèmes de navigation. Les réseaux de neurones. RoboCup. architectures . Fischer (Tb.), Francfort 2003, ISBN 978-3-596-15552-1 .
  • Wolfgang Weber : Robots industriels. Méthodes de contrôle et de régulation. Avec 33 exercices . Fachbuchverlag Leipzig, 2002, ISBN 978-3-446-21604-4 .
  • Daniel Ichbiah : Robots. Histoire - Technologie - Développement . Knesebeck, 2005, ISBN 978-3-89660-276-3 .
  • Jörg Wollnack : Robotique (analyse, modélisation et identification), scénario , Université de technologie de Hambourg

liens web

Commons : Robots industriels  - Collection d'images, de vidéos et de fichiers audio
Wiktionnaire : robots industriels  – explications du sens, origine des mots, synonymes, traductions

les détails

  1. ↑ KUKA-Roboter.de : 1973 Le premier robot KUKA  ( page plus disponible , rechercher dans les archives Web )  Info : Le lien a été automatiquement marqué comme défectueux. Veuillez vérifier le lien conformément aux instructions , puis supprimer cet avis. Allemand, consulté le 18 mai 2008@1@2Vorlage:Toter Link/www.kuka.com  
  2. ↑ Les technologies ABB qui ont changé le monde. Le robot industriel, page 13. (PDF ; 3,8 Mo) ABB Ltd., consulté le 31 août 2012 .
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