Automatisez la manipulation répétitive de vos pièces
Dans de nombreux ateliers industriels, des opérateurs réalisent encore quotidiennement des centaines d'opérations de manutention :
Ces tâches sont souvent répétitives et peuvent mobiliser inutilement les opérateurs.
- prendre une pièce
- la déplacer
- la positionner
- alimenter une machine
- récupérer une pièce après une opération
- trier des composants
- déposer les pièces dans différents contenants
- alimenter une ligne de production
Une cellule robotisée de Pick & Place permet d'automatiser tout ou partie de ces opérations.
Le bras robotique saisit automatiquement la pièce à l'aide d'une pince, d'une ventouse ou d'un préhenseur spécifique, la déplace puis la dépose à l'endroit défini par votre processus.
Lorsque la position des pièces varie, un système de vision industrielle 2D ou 3D peut permettre au robot de les détecter et d'adapter sa prise.
Comment fonctionne un robot Pick & Place ?
Le principe du Pick & Place industriel est simple : prendre un objet à un emplacement et le déposer à un autre. Mais derrière cette opération apparemment simple peuvent intervenir plusieurs technologies.
Bras robotique en position initiale
Détection de la pièce
Une caméra industrielle observe la zone de travail. Selon l'application, nous pouvons utiliser :
- une caméra 2D
- une caméra de profondeur
- un système de vision 3D
- des algorithmes de vision par ordinateur et d'intelligence artificielle
Le système identifie la pièce et détermine sa position.
Localisation et orientation
Lorsque les pièces ne sont pas toujours exactement au même endroit, le système de vision peut déterminer leur position et leur orientation. Avec la vision 3D, il devient possible de reconstruire les informations spatiales nécessaires au guidage du robot.
Calcul de la prise
Le système détermine où et comment saisir la pièce. Le préhenseur est choisi en fonction de l'application :
pince mécanique, pince électrique, ventouse, système pneumatique ou préhenseur conçu spécifiquement pour la pièce.
Prise de la pièce
Le bras robotique se positionne puis saisit automatiquement la pièce.
Déplacement
Le robot déplace la pièce vers sa destination tout en respectant les trajectoires et contraintes définies pour la cellule.
Dépose
La pièce peut ensuite être déposée :
- dans une machine
- sur un convoyeur
- dans un bac
- sur un plateau
- sur une palette
- dans un poste d'assemblage
- vers une autre étape du processus industriel
Le cycle recommence automatiquement.
Donnez des yeux à votre robot grâce à la vision 3D
Une cellule robotisée traditionnelle fonctionne particulièrement bien lorsque les objets arrivent toujours au même endroit et dans la même orientation. Mais la réalité d'un atelier industriel est souvent différente.
Les pièces peuvent être :
décalées, tournées, empilées, mélangées ou positionnées de manière aléatoire.
C'est là qu'intervient la robotique guidée par vision.
Une caméra associée à des algorithmes de vision permet de localiser les pièces et de transmettre leur position au système robotique.
Avec une caméra 3D, le système dispose également d'informations de profondeur.
Le robot ne se contente plus de répéter exactement le même mouvement : la perception de son environnement lui permet de gérer des situations où la position des objets varie.
Pick & Place avec vision 2D ou vision 3D ?
Le choix dépend directement de votre processus.
Vision 2D
La vision 2D peut être suffisante lorsque les pièces se trouvent sur un même plan et que leur profondeur est connue. Elle peut notamment être utilisée pour :
- identifier une pièce
- déterminer sa position X/Y
- reconnaître son orientation
- contrôler sa présence
- guider un robot sur un convoyeur
- trier différentes références
Vision 3D
La vision 3D robotique devient particulièrement intéressante lorsque les pièces peuvent être placées à différentes hauteurs ou dans différentes orientations. Elle permet de récupérer des informations spatiales supplémentaires et d'envisager des applications plus complexes comme :
- le dévracage
- la prise de pièces empilées
- le bin picking
- la manipulation d'objets positionnés aléatoirement
- le chargement automatique de machines
Solanys étudie le processus avant de sélectionner la technologie de vision adaptée.
Dévracage et Bin Picking : prendre automatiquement des pièces en vrac
Vos pièces arrivent directement dans un bac ?
Elles ne sont pas parfaitement rangées ?
Le bin picking, également appelé dévracage robotisé, permet d'automatiser la prise de pièces disposées de manière non structurée.
Une caméra 3D analyse le contenu du bac afin de déterminer la position des pièces accessibles.
Le système identifie ensuite une prise adaptée et transmet les informations nécessaires au bras robotique.
Le robot peut alors :
la pièce avant de recommencer avec la suivante.
Cette approche peut permettre de supprimer certaines opérations manuelles de préparation ou d'alimentation des pièces.
Automatisez le chargement et le déchargement de vos machines
Le Pick & Place robotisé peut également être utilisé pour alimenter automatiquement vos équipements de production.
La solution peut être étudiée pour différents équipements :
key 'machineLoading.machines (fr)' returned an object instead of string.
- machines CNC
- centres d'usinage
- tours
- presses
- machines d'injection plastique
- machines de découpe
- équipements d'assemblage
- machines de contrôle
- lignes de conditionnement
L'objectif : automatiser les opérations répétitives de chargement et de déchargement tout en s'intégrant au processus existant.
Une solution robotique adaptée à vos pièces et à votre processus
Nous ne cherchons pas à imposer un robot particulier à votre atelier. Nous partons de votre besoin.
- Quelle pièce faut-il manipuler ?
- Combien pèse-t-elle ?
- Quelle est sa géométrie ?
- À quelle cadence doit-elle être déplacée ?
- Sa position est-elle toujours identique ?
- Faut-il reconnaître plusieurs références ?
- Quelle précision est nécessaire ?
- Avec quelles machines le robot doit-il communiquer ?
À partir de ces informations, Solanys définit l'architecture adaptée au projet. Elle peut associer :
Bras robotique ou cobot
Le modèle est dimensionné selon la charge utile, la portée, la précision, la vitesse et l'environnement de production.
Système de préhension
Pince électrique ou pneumatique, ventouse ou préhenseur spécifique selon les caractéristiques des pièces.
Vision industrielle
Caméra 2D ou 3D permettant de détecter, identifier et localiser les pièces lorsque l'application le nécessite.
Intelligence artificielle
Des modèles de vision peuvent être intégrés lorsque des méthodes classiques ne suffisent pas à gérer la variabilité du processus.
Logiciel et contrôle
Les différents composants sont orchestrés afin de transformer la détection d'une pièce en action robotique.
Intégration avec vos équipements
Selon le projet, la cellule peut communiquer avec vos automates, machines, convoyeurs ou systèmes informatiques.
Quels types de pièces peut-on manipuler ?
La faisabilité dépend principalement de la masse, de la géométrie, de la surface, de la fragilité de la pièce, de la cadence souhaitée et de la manière dont elle se présente au robot. Nous pouvons étudier la manipulation de :
- pièces usinées
- composants métalliques
- pièces plastiques
- pièces issues d'injection plastique
- composants mécaniques
- composants électroniques
- produits conditionnés
- cartons et emballages
- pièces semi-finies
- composants destinés à l'assemblage
Une étude de faisabilité permet de déterminer le bras, la vision et surtout le système de préhension adaptés.
Vous avez une opération répétitive de prise et de dépose de pièces ?
Lorsque les pièces, leur position ou leur environnement présentent davantage de variabilité, nous pouvons associer robotique, vision 2D/3D et IA pour développer une solution adaptée.
Pourquoi automatiser la prise et la dépose de pièces ?
Réduire les tâches répétitives
Confiez au robot les opérations répétitives de manipulation et permettez aux opérateurs de se concentrer sur des activités nécessitant davantage d'expertise.
Améliorer la régularité
Une cellule correctement dimensionnée permet d'obtenir des mouvements reproductibles et un processus plus régulier.
Augmenter la disponibilité de vos équipements
Dans certaines applications, l'automatisation du chargement et du déchargement permet d'augmenter le temps pendant lequel une machine produit effectivement.
Réduire la pénibilité
La robotisation peut être particulièrement pertinente lorsque les opérateurs réalisent toute la journée des gestes répétitifs ou manipulent des pièces de manière fréquente.
Gagner en flexibilité grâce à la vision
Lorsque les pièces changent de position, la vision permet de concevoir des systèmes plus flexibles qu'une automatisation reposant uniquement sur des positions fixes.
Robot industriel ou cobot ?
Les deux technologies peuvent être pertinentes.
Robot industriel
Un robot industriel peut être privilégié lorsque l'application nécessite notamment une cadence importante, des charges élevées ou des performances spécifiques.
Robot collaboratif (cobot)
Un robot collaboratif peut être intéressant pour certaines applications nécessitant davantage de flexibilité ou une intégration différente dans l'environnement de production.
Le caractère « collaboratif » d'un robot ne signifie toutefois pas automatiquement qu'il peut fonctionner sans mesures de protection. Le choix doit être réalisé en fonction de l'application complète, des vitesses, des charges, du préhenseur, des pièces manipulées et de l'analyse des risques.
Solanys sélectionne l'architecture robotique en fonction du processus plutôt que d'imposer une technologie.
De l'étude de faisabilité à la cellule robotisée
Analyse du processus
Nous observons l'opération actuellement réalisée : pièces, cadence, gestes, machines, environnement, contraintes et objectifs.
Étude de faisabilité
Nous déterminons si la tâche peut être robotisée et évaluons les technologies nécessaires.
Conception de la solution
Bras robotique, préhenseur, vision, logiciel, interfaces machines et équipements périphériques sont dimensionnés en fonction de l'application.
Prototype et validation
Lorsque le projet le nécessite, des essais permettent de valider la détection, la préhension et la manipulation des pièces représentatives.
Intégration
La solution est ensuite intégrée au processus industriel avec les dispositifs et interfaces nécessaires.
Mise en service
Les scénarios de production sont testés dans les conditions définies pour le projet avant la mise en exploitation.
Robotique, vision et intelligence artificielle pour l'industrie
Solanys accompagne les PME et ETI industrielles dans l'intégration de solutions d'intelligence artificielle, vision industrielle, automatisation et robotique.
Notre approche consiste à partir du processus industriel plutôt que de la technologie.
Lorsqu'une tâche peut être réalisée avec une automatisation simple, il n'est pas nécessaire d'ajouter inutilement de l'intelligence artificielle.
Lorsque les pièces, leur position ou leur environnement présentent davantage de variabilité, nous pouvons associer robotique, vision 2D/3D et IA pour développer une solution adaptée.
Vous avez une opération répétitive de prise et de dépose de pièces ?
Exemples d'applications de Pick & Place industriel
Usinage
Prendre une pièce brute, alimenter une machine CNC puis récupérer la pièce après usinage.
Plasturgie
Récupérer, contrôler, trier ou conditionner automatiquement des pièces plastiques.
Métallurgie et mécanique
Manipuler des composants métalliques entre différentes étapes du processus de fabrication.
Assemblage
Identifier et positionner des composants sur un poste d'assemblage.
Conditionnement
Prendre des produits sur un convoyeur et les déposer dans des cartons, bacs ou emballages.
Contrôle qualité
Présenter automatiquement une pièce devant un système de contrôle puis la trier selon le résultat.
FAQ — Robot Pick & Place industriel
Qu'est-ce qu'un robot Pick & Place ?
Un robot Pick & Place est un système robotisé conçu pour prendre un objet à un emplacement, le déplacer puis le déposer à un autre emplacement. Il est utilisé pour automatiser des opérations de manutention, tri, assemblage, alimentation de machines ou conditionnement.
Quel bras robotique utiliser pour du Pick & Place ?
Cela dépend notamment du poids des pièces, de la portée nécessaire, de la cadence, de la précision et de l'environnement. Selon l'application, un robot industriel, un cobot, un robot SCARA ou une autre architecture peut être envisagé.
Peut-on prendre des pièces positionnées aléatoirement ?
Oui, certaines applications peuvent utiliser une caméra et un système de vision pour localiser les pièces avant leur saisie. Lorsque les pièces sont disposées en vrac et à différentes profondeurs, une solution de vision 3D peut être nécessaire.
Qu'est-ce que le bin picking ?
Le bin picking, ou dévracage robotisé, consiste à permettre à un robot de localiser puis saisir automatiquement des pièces disposées en vrac dans un bac.
Pourquoi utiliser une caméra 3D avec un bras robotique ?
Une caméra 3D apporte des informations de profondeur permettant de mieux déterminer la position spatiale des objets. Elle est particulièrement utile lorsque la hauteur ou l'orientation des pièces varie.
Peut-on automatiser le chargement d'une machine CNC ?
Oui. Un bras robotique peut prendre une pièce brute, la placer dans une machine, attendre ou recevoir l'information de fin de cycle puis récupérer la pièce terminée. La faisabilité dépend notamment de la machine, de son interface, des pièces et du processus.
Peut-on connecter le robot à une machine existante ?
Dans de nombreux cas, oui. L'intégration dépend toutefois de l'équipement, des interfaces disponibles, de l'automate et des exigences de sécurité. Une analyse technique permet de déterminer la solution appropriée.
Combien coûte une cellule robotisée Pick & Place ?
Le coût dépend fortement du projet : robot, charge utile, préhenseur, caméra, vision 3D, équipements périphériques, sécurité, programmation et intégration. Une étude du processus permet d'établir un dimensionnement et un budget adaptés.
Vous avez une tâche répétitive à robotiser ?
Envoyez-nous quelques informations sur votre processus :
une vidéo de l'opération actuelle, les dimensions et le poids de vos pièces, la cadence souhaitée et les équipements concernés.
Nos équipes étudient la faisabilité d'une solution de Pick & Place, manipulation robotisée ou guidage par vision adaptée à votre environnement industriel.