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Articulations robotiques universelles | Cinématique prête à l'emploi

Généralement, les articulations robotiques universelles utilisées comme actionneur d'articulation de robot se composent d'un mécanisme de tourelle à deux axes, permettant une combinaison de rotation fluide autour de plusieurs axes au-delà de ceux qui peuvent être obtenus en construisant des robots à deux axes de mouvement et des plates-formes de mouvement. Les articulations sont équipées de roulements haute précision et soit d'un mécanisme de réduction comme une boîte de vitesses pour réaliser un mouvement précis et stable même dans une configuration d'articulation universelle petite. Les articulations universelles sont utilisées principalement en robotique industrielle pour le soudage et l'assemblage ; elles doivent être très robustes, répétables et capables de supporter de longues heures de fonctionnement continu. Les articulations robotiques universelles offrent une couche de base de flexibilité dans un mécanisme hautement articulé et adaptable.

Qu'est-ce qu'une articulation robotique universelle et quelle est sa fonction principale ?

Les articulations robotiques universelles sont essentiellement des composants mécaniques conçus pour fournir un mouvement de rotation multidirectionnel, classiquement autour de deux axes. Elles constituent les éléments fondamentaux critiques des bras robotiques et des plateformes multi-DOF, offrant une flexibilité de construction et une précision.

La fonction principale des articulations robotiques universelles est d'importer un mouvement articulé entre les segments connectés pour effectuer des opérations complexes telles que la soudure, l'assemblage ou l'inspection.

En permettant ces mouvements, elles assurent des mouvements fluides et contrôlés dans les robots industriels équipés de roulements et de mécanismes d'engrenage garantissant la stabilité et la répétabilité.

Combien d'axes de mouvement fournit-il généralement ?

Généralement, les joints universels robotisés emploient deux axes de mouvement et sont donc connus comme ayant deux degrés de liberté. Une explication simplifiée des deux axes est donnée ci-dessous :

  • Mouvements de rotation de l'axe de lacet :

Cela concerne la rotation de l'articulation vers la gauche et la droite le long de l'axe horizontal du bras robotisé, un peu comme le tourner la tête sur les côtés. Cela aide le robot à se positionner autour d'un objet.

  • Mouvements de rotation de l'axe de tangage :

Le bras s'incline vers l'arrière et vers l'avant comme s'il faisait un signe de tête. Cela permet au bras d'atteindre vers le haut ou vers le bas pour interagir avec des éléments à une certaine hauteur ou un certain angle.

En combinant ces deux mouvements, le robot dispose d'une plage flexible pour se déplacer réellement et positionner avec précision les outils ou préhenseurs.

Norck Robotics – Expertise en fabrication de joints robotiques universels

Norck Robotics développe et fabrique des articulations robotiques universelles adaptables et hautement performantes pour fournir un contrôle du mouvement fluidique aux concepteurs potentiels de contrats de systèmes robotiques avancés. Conçues pour une intégration facile dans les robots collaboratifs, les systèmes d'automatisation industrielle et la recherche, ces articulations offrent la combinaison idéale de robustesse, de liberté de mouvement et de réactivité aux commandes en temps réel. Des manipulateurs de précision aux bras d'assemblage robustes, nos articulations robotiques multi-axes et nos conceptions d'articulations robotiques universelles offrent aux concepteurs et aux concepteurs d'automates la possibilité de développer de nouvelles conceptions innovantes sans restrictions matérielles.

Nous fabriquons et testons chaque articulation en interne pour vérifier la précision, la répétabilité et l'intégrité mécanique à long terme sans défaut dans les charges dynamiques et les conditions exigeantes tout au long de leur durée de vie.

Norck Robotics – Expertise en fabrication de joints robotiques universels

  • Mouvements multi-axes : Assure un mouvement fluide et maîtrisé sur plusieurs plans de rotation simultanément.
  • Conception modulaire : Vous pouvez concevoir vos systèmes d'actionneurs articulés robotisés pour accueillir une variété de charges utiles et de conceptions de bras.
  • Compact, mais puissant : Densité de couple élevée avec empreintes réduites pour permettre l'installation dans les espaces restreints.
  • Conception intégrée de rétroaction/contrôle : Codeurs intégrés et autres options de rétroaction pour fournir des données de position réactives et en temps réel pour le contrôle de mouvement.
  • Équipe d'ingénierie entièrement interne : Tous les joints robotiques universels sont conçus, usinés et assemblés dans un environnement de travail maîtrisé.
  • Fiabilité éprouvée sur le terrain : Nos joints ont été approuvés pour fonctionner dans des environnements d'automation où les cycles de longue durée et les activités de maintenance minimales sont des réalités.

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Comment est-il utilisé dans la construction de bras robotiques multi-DOF ou de plates-formes ?

Les bras robotiques ou plates-formes multi-DOF considérés utiliseront des joints universels car ils permettent un haut degré de flexibilité et des mouvements complexes. Voici quelques modes d'utilisation :

  • Empilage de plusieurs articulations : Il est courant de chaîner plusieurs joints universels, chaque joint ajoutant ses propres degrés de liberté (DOF). Le bras robotique résultant se déplace dans de nombreuses directions, telles que haut/bas, gauche/droite, et peut tourner ou se tordre.
  • Articulations : Lorsque des moteurs et des engrenages sont ajoutés, les joints universels deviennent des structures articulées qui fonctionnent à peu près comme un bras ou une jambe humains. Chaque articulation contribue au mouvement et à la plage de chaque articulation.
  • Contrôle de précision moyen à élevé et plage : Dans des applications telles que le soudage, la peinture ou l'assemblage, des bras robotiques multi-DOF sont nécessaires pour accomplir des opérations complexes. Les joints universels offrent le type de précision requis car ils ont plusieurs points de pivot.
  • Configurabilité : Le concepteur peut également choisir le nombre de joints et le type de mouvement que chacun offrira, permettant ainsi au concepteur de configurer les capacités d'un robot pour une tâche, que cette tâche implique un travail de laboratoire délicat ou une fabrication de meulage.

Par conséquent, l'inclusion simultanée de ces joints universels dans un système robotique augmente la flexibilité tout en fournissant le contrôle d'autres applications industrielles et exploratoires.

Engagement envers les Normes de Qualité

Norck Robotics, en tant que division de Norck, fonctionne fièrement en vertu de la certification ISO 9001:2015.

Les aspects clés incluent :

  • Normes internationales : Assurer que tous les processus sont conformes aux normes de qualité mondialement reconnues.
  • Approche centrée sur le client : Privilégier la satisfaction des clients grâce à un service constant et fiable.
  • Amélioration continue : Mettre l'accent sur l'optimisation des opérations et des flux de travail.
  • Excellence opérationnelle : Maintenir l'efficacité et la fiabilité dans toutes les activités.

Cette certification reflète l'engagement continu de Norck Robotics envers la qualité et la performance.

Cliquez ici pour consulter notre certification ISO.

À quels domaines d'application est-elle idéale (par exemple, conception personnalisée, recherche) ?

Les articulations robotiques universelles conviennent particulièrement à toute application où la flexibilité, la répétabilité et le contrôle du mouvement sont essentiels. Parmi les applications les plus courantes, on trouve :

1. Création d'un bras robotique personnalisé

Dans les environnements industriels et académiques, ces articulations sont bien adaptées à la création de bras robotiques personnalisés. Leur modularité garantit qu'un concepteur peut développer tout design multi-DOF qui répond aux besoins de mouvement et de capacité de charge.

2. Recherche et prototypage

Dans les laboratoires de R&D, les mécanismes d'articulation habituels constituent une solution fréquemment utilisée pour exécuter du matériel expérimental tout en testant un nouvel algorithme de mouvement ou un système de contrôle piloté par l'IA. Leur flexibilité et leur facilité d'ajustement rendent les articulations universelles idéales pour les phases de prototypage et de test des nouvelles idées.

3. Robotique éducative

Elles sont souvent utilisées au niveau universitaire, notamment dans les kits robotiques et les plateformes, pour l'enseignement et la formation en raison de leur fiabilité et de leur facilité d'utilisation. Les étudiants utilisent les articulations universelles et les kits principalement pour étudier la cinématique et la coordination des articulations dans les systèmes robotiques réels.

4. Plateformes d'automatisation industrielle

Sur les bancs d'essai de l'industrie, ces articulations s'intègrent dans les bras robotiques pour l'assemblage, la soudure, la peinture et d'autres tâches de manutention et de manipulation de matériaux. Un mouvement répétable et fiable est nécessaire lors de l'utilisation de cette articulation associée à d'autres dispositifs de mouvement dans une cellule d'automatisation.

Quels types de mécanismes (roulements, réducteurs) pourraient-ils inclure ?

Les articulations robotiques universelles contiennent généralement plusieurs mécanismes internes qui assurent un mouvement fluide, contrôlé et précis. Ces mécanismes sont essentiels pour atteindre les performances, la durabilité et la répétabilité :

1. Roulements de Précision

Un roulement de précision permet à une articulation robotique de tourner régulièrement tout en supportant une charge. Ils minimisent la friction et l'abrasion mécanique, ce qui améliore la précision et la durée de vie opérationnelle de l'articulation. Ces roulements sont particulièrement importants dans les environnements industriels où le robot effectuera des opérations répétées ou continues.

2. Systèmes de Réduction d'Engrenages

Ce sont des boîtes de vitesses qui réduisent la vitesse du moteur tout en augmentant le couple de sortie ; il s'agit de réducteurs planétaires ou harmoniques. L'aspect important de ces applications est qu'ils permettent au robot de se déplacer avec une puissance accrue ou une précision améliorée. Les mouvements au ralenti ou finement contrôlés, peut-être en soulevant le poids facilement et sans à-coups ou secousses soudaines, constituent la base des réductions d'engrenages.

3. Capteurs Intégrés

Les articulations universelles peuvent être équipées de capteurs de couple ou de force pour aider le robot à détecter la résistance ou la pression lors du fonctionnement. Ces capteurs sont utiles pour les manipulations délicates, les robots collaboratifs ou les applications chirurgicales où la sécurité et le contrôle sont importants.

4. Les Accouplements et Éléments de Transmission Flexibles

Ces accouplements flexibles ou courroies de transmission relient les moteurs aux articulations, permettant un léger désalignement et amortissant les vibrations. Ils servent à protéger le système contre les chocs, en permettant un fonctionnement plus fluide et plus fiable du système, particulièrement pour les plates-formes robotiques dynamiques et légères.

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Norck Robotics se spécialise dans la fourniture de solutions d'automatisation et d'ingénierie robotique uniques conçues pour répondre aux besoins opérationnels spécifiques de chaque client. Notre expertise couvre un large éventail d'industries et d'applications.

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Norck Robotics fournit des solutions d'automatisation robotique et d'ingénierie clés en main adaptées à vos besoins spécifiques dans diverses industries.

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Norck Robotics avance l'automatisation numérique en développant des préhenseurs robotisés personnalisés, des systèmes de vision avancés et des logiciels de simulation innovants. Avec une approche pilotée par l'IA et axée sur les données, elle permet une conception de système plus intelligente, des performances optimales et des solutions de maintenance prédictive.

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