Robot industriel à charge utile lourde ESTUN ER100B-3000 pour la manutention de matériaux

L'ESTUN ER100B-3000 est un robot industriel à charge utile lourde par excellence, conçu pour relever les tâches de manutention des matériaux les plus rigoureuses de l'automatisation industrielle moderne. En tant que robot articulé à 6 axes avec une capacité de charge utile impressionnante de 100 kg et une portée substantielle de 3000 mm, il comble l'écart entre puissance et précision. Conçu pour des applications allant de la palettisation lourde à l'assemblage à grande échelle, ce robot combine une structure à haute rigidité avec des algorithmes avancés de contrôle du mouvement pour assurer la stabilité et la précision sous pleine charge. Sa protection IP54 en fait une solution robuste pour les environnements industriels difficiles. Dans des secteurs tels que l'automobile, la production de batteries au lithium et la logistique, l'ER100B-3000 n'est pas seulement un outil mais un multiplicateur de productivité, permettant la manipulation automatisée d'articles lourds et encombrants avec une répétibilité que le travail humain ou les machines moins capables ne peuvent pas égaler.

Comprendre le robot articulé lourd

Les robots industriels sont catégorisés en grande partie par leur structure cinématique, et le robot articulé à 6 axes, comme l'ER100B-3000, représente le type le plus polyvalent et largement adopté. Sa conception imite le bras humain, avec six joints de rotation (axes) fournissant une dextérité maximale dans une enveloppe de travail sphérique. Cela permet au robot d'orienter les outils ou les pinces sous presque n'importe quel angle, ce qui le rend idéal pour la manutention complexe des matériaux, l'entretien des machines et les tâches d'assemblage de précision.

La classification "charge utile lourde", généralement pour les robots manipulant 100 kg et plus, exige une ingénierie distincte. Ces robots donnent la priorité à l'intégrité structurelle et au couple par rapport à la vitesse totale. Les composants clés tels que les boîtes de vitesses, les bras et la base sont construits avec des matériaux renforcés pour empêcher la déflection sous charge, assurant une précision constante telle que définie par sa répétibilité de ± 0,05 mm. Contrairement aux robots collaboratifs plus petits conçus pour l'interaction humaine directe, les modèles de charge utile lourde comme l'ER100B-3000 fonctionnent à des vitesses et des forces plus élevées, nécessitant une installation dans des cellules de travail protégées pour la sécurité.

Spécifications techniques& amp; Philosophie de conception de l'ER100B-3000

L'ER100B-3000 est conçu autour du principe de base de "puissance stable". Ses spécifications sont un équilibre soigneux conçu pour la résistance industrielle du monde réel.

Performance cinématique de base: Avec six axes entièrement rotatifs, il offre la liberté de mouvement complète nécessaire pour le transfert et le positionnement complexes de matériaux. Les chiffres les plus remarquables sont sa charge utile de 100 kg (220 lbs) et sa portée de 3000 mm (118 pouces). Ce rapport portée/charge utile lui permet d'entretenir plusieurs machines ou de couvrir une grande zone de palettisation à partir d'un seul point fixe.

Ingénierie pour la stabilité : le poids d’un robot indique sa rigidité. L'ER100B-3000 a une masse corporelle substantielle de 1053 kg, qui agit comme un contre-équilibre stable lors de mouvements à fort moment avec des charges lourdes, minimisant les vibrations et assurant la précision de positionnement de répétition indiquée. Le poignet, un point de contrainte critique, dispose d'une protection IP65 plus élevée par rapport à IP54 du corps, protégeant les composants internes de l'entrée de poussière et d'eau lors d'opérations exigeantes telles que l'usinage ou les applications de fonderie.

Architecture d'entraînement et de contrôle: Il est alimenté par des servomoteurs AC et est généralement associé au système de contrôle propriétaire d'ESTUN. L’intégration d’« algorithmes dynamiques auto-développés », comme indiqué dans les descriptions des produits, est cruciale. Ces algorithmes optimisent la planification de la trajectoire et le contrôle du couple, permettant au robot de déplacer sa masse significative et sa charge utile en douceur, de réduire les temps de cycle et de minimiser l'usure des pièces mécaniques.

Principales applications& amp; Proposition de valeur économique

Ce robot excelle dans l'automatisation des processus où la taille, le poids et l'endurance sont des contraintes critiques.

Pallétisation et dépalletisation lourdes: C'est une application principale. L'ER100B-3000 peut empiler ou dépiler efficacement des sacs, des boîtes ou des composants lourds sur de grandes palettes. Sa longue portée lui permet de construire des palettes stables de taille complète (par exemple, standard Euro ou GMA) sans avoir besoin d'une voie linéaire coûteuse, offrant un rendement élevé sur l'investissement grâce à un fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.

Machine Tending pour les grandes presses CNC et estampage: Il convient parfaitement au chargement et au déchargement de grandes pièces métalliques, de moules ou de billets bruts dans des centres d'usinage, des tours ou des presses lourdes. Sa précision protège les pièces de travail et les outils précieux, tandis que sa résistance supporte les poids importants impliqués dans le travail des métaux.

Transfert de matériaux et logistique: Dans la logistique d'entrepôt ou de ligne de production, il peut transférer des moteurs lourds, des batteries ou de grands appareils entre convoyeurs, stations d'assemblage et zones d'expédition. Sa classification IP54 offre une résistance à la poussière ambiante et aux particules courantes dans de tels environnements.

Soudage à points et distribution d'adhésifs pour les grands assemblages: Bien qu'il ne soit pas un robot de soudage à arc dédié, sa capacité de charge utile lui permet de manipuler des pistolets de soudage à points lourds ou de grandes têtes de distribution pour les automobiles, l'équipement agricole ou les cadres métalliques, combinant la portée et la puissance de manipulation des outils.

La raison économique est claire: il réduit la contrainte physique sur les travailleurs, atténue les risques de blessures, améliore la cohérence du débit et permet à un opérateur de superviser plusieurs processus automatisés.

Avantage comparatif dans la série ESTUN ER

Le positionnement au sein de la gamme d’un fabricant est révélateur. Le tableau ci-dessous montre la place de l’ER100B-3000 dans la gamme moyenne à lourde d’ESTUN, soulignant son rôle en tant que cheval de travail équilibré.

Modèle Charge utile Répétabilité Poids du corps Application clé Focus

ER50B-2700 50 kg 2700 mm±0,06 mm 420 kg Manipulation de pièces moyennes, emballage

ER70B-2100 70 kg 2100 mm±0,06 mm 390 kg Assemblage, transfert de matériaux

ER100B-3000 100 kg 3000 mm ± 0,05 mm 1053 kg Palettisation lourde, tendance de la machine

ER160B-3200 160 kg 3200 mm±0,05 mm 1280 kg Très lourd levage, manutention des pneus

ER220-3100 220 kg 3100 mm±0,06 mm 1345 kg Applications de charge utile ultralourde

Analyse: L'ER100B-3000 remplit une niche spécifique. Par rapport à l'ER70B, il offre 43% plus de charge utile et 42% plus de portée, ce qui en fait un choix clair pour les articles plus grands et plus lourds. Alors que l'ER160B et l'ER220 offrent plus de résistance, l'ER100B-3000 fournit souvent une solution plus rentable et potentiellement plus rapide pour les applications qui ne nécessitent pas plus de 100 kg, évitant les frais de suringénierie.

Q& amp; R: Plongez profondément dans la robotique à charge utile lourde

1. Pourquoi une conception à 6 axes est la norme pour la manipulation complexe des matériaux, et quand un robot à 4 axes suffirait-il?

Les six axes offrent une flexibilité d'orientation inégalée. Dans la manipulation des matériaux, une pièce doit souvent être ramassée, réorientée dans l'espace et placée à un angle spécifique. Un robot à 6 axes peut gérer cela en un seul mouvement fluide. Par exemple, lors du placement d’un moteur lourd sur un banc d’essai, le robot doit ajuster le pas et le lacet du moteur pour un alignement précis. Un robot à 4 axes (ou « bras robotique articulé de conformité sélective »), comme certains modèles spécifiques à la palettisation, est limité dans la rotation du poignet. Il excelle dans les tâches répétitives de "pick-and-place" à grande vitesse où la pièce n'a pas besoin d'être renversée ou réorientée de manière complexe - pensez à déplacer des boîtes d'un convoyeur sur une palette dans la même orientation verticale. Le choix dépend de la complexité du chemin par rapport à la vitesse/coût.

2.Comment l'impact de la classification de protection IP54 où je peux déployer l'ER100B-3000?

Le code IP (Ingress Protection) est essentiel pour la planification du déploiement. « IP54 » signifie que le robot est protégé contre une pénétration limitée de poussière(5) et de pulvérisation d’eau de n’importe quelle direction(4). Cela rend l'ER100B-3000 adapté à la plupart des environnements industriels standard, tels que les lignes d'assemblage automobiles, les zones d'emballage d'entrepôt et les ateliers d'usinage où il pourrait y avoir occasionnellement de la poussière ou de l'humidité dans l'air. Il ne convient cependant pas à des conditions extrêmes telles que le lavage direct (nécessitant IP67), les fonderies avec la poussière conductrice ou les installations extérieures exposées à la pluie. Pour de tels paramètres difficiles, des robots avec une protection plus élevée (comme IP67) ou des boîtiers de protection spéciaux sont nécessaires. La compréhension de cette évaluation évite les défaillances prématurées et assure une fiabilité à long terme.

Quelles sont les principales considérations d'intégration au-delà du robot lui-même pour un système de charge utile lourde?

L'intégration réussie d'un robot comme l'ER100B-3000 implique une vue complète du système. Tout d'abord, l'effet final: la pince, le levateur à vide ou l'outillage personnalisé doit être évalué pour la charge utile complète de 100 kg, y compris les facteurs de sécurité, et son poids est déduit de la charge utile utilisable. Une pince mal conçue peut compromettre la stabilité. Deuxièmement, la sécurité et l'infrastructure: en raison de son énergie cinétique élevée, les clôtures de sécurité robustes, les rideaux lumineux ou les scanners de zone sont obligatoires. Le sol en béton doit avoir une capacité de charge et des points d'ancrage adéquats pour son poids de 1 + tonne. Troisièmement, équipement auxiliaire: l'intégration avec les convoyeurs, les interfaces de machine (MTConnect, PROFINET) et les contrôleurs logiques programmables (PLC) nécessite une planification soigneuse. Enfin, analyse du temps de cycle: Simuler la trajectoire complète du mouvement est essentiel pour s’assurer que la vitesse du robot répond aux objectifs de production, car les temps d’accélération / décélération sont plus longs avec des masses lourdes.

Comment le concept de «portée» par rapport à «enveloppe de travail» affecte-t-il la mise en page de cellule pour un robot comme celui-ci?

"Reach" (3000mm pour l'ER100B-3000) est la distance horizontale maximale du centre de la base du robot que le poignet peut atteindre. L’« enveloppe de travail » est l’ensemble du volume 3D auquel le poignet peut accéder. Pour un robot à longue portée, l’enveloppe est une grande sphère avec une « zone morte » près de la base et des zones potentiellement inaccessibles derrière l’épaule. Lors de la conception d'une cellule de travail, vous devez cartographier tous les points de ramassage et de dépôt dans cette enveloppe, en tenant compte non seulement du poignet, mais également de l'outil attaché et des dimensions de la pièce. La cellule devra peut-être être plus grande que prévu pour éviter les « singularités » où le robot perd un certain degré de liberté. La planification intelligente de la mise en page, parfois aidée par un logiciel de simulation hors ligne, est cruciale pour maximiser l’utilisation de la portée impressionnante du robot sans créer de points d’interférence.

5.En termes de coût total de propriété, quels sont les principaux objectifs d'entretien pour un robot à charge utile lourde?

Le TCO va bien au-delà du prix d’achat. L'entretien préventif est primordial: les contrôles réguliers de l'huile de boîte de vitesses, de la tension de la ceinture (le cas échéant) et de l'usure du roulement sont plus critiques que pour les robots plus légers en raison d'une tension plus élevée. Calibration: Au fil du temps, l'usure mécanique peut affecter la précision absolue. Un recalibrage périodique peut être nécessaire pour des tâches ultra-précises, bien que la répétibilité soit généralement stable. Consommation d'énergie: Un robot de 100 kg consomme plus d'énergie, en particulier lors d'une accélération rapide. L'évaluation de son cycle de travail peut conduire à une programmation d'économie d'énergie. Coût des temps d'arrêt : L'impact financier d'une ligne à charge utile lourde en arrêt est important. Le choix d’un robot doté de composants fiables, d’un bon service régional et de pièces détachées disponibles (comme la série ER établie par ESTUN) minimise ce risque. La formation du personnel interne pour le dépannage de base est un investissement précieux.