A partir de quand l’impression 3D est-elle intéressante pour fabriquer une pince de robot ?

Lors de la conception d’une cellule robot, il faut déterminer le point d’équilibre entre : précision, vitesse, charge utile et coût de fabrication.  

La précision, par exemple, dépend de la rigidité du robot et de l’inertie du système. Plus la masse du robot et la charge utile sont basses, d’autant plus basse est l’inertie (et le dépassement du point de consigne), plus la précision de la cellule sera élevée. Plus la masse de la charge utile est petite, plus la cellule robot peut travailler vite avec le même degré de précision. A basse vitesse, la charge utile peut être plus élevée sans compromettre le degré de précision requis.

Il ne devient intéressant d’alléger une pince de préhension que si le poids de la pince intervient beaucoup dans la charge utile totale. La charge utile, c’est-à-dire le poids de la charge déplacée, est la différence entre la charge utile totale du robot et le poids de la pince de préhension. Lorsque la charge utile est élevée, en comparaison avec la charge utile totale, une réduction du poids de la pince n’a que peu d’incidence sur la charge utile totale.

Par exemple, lorsqu’une charge de 700 g est déplacée avec une pince de 300 g, cela ne vaut pas la peine de revoir le concept pour fabriquer une pince de 210 g (version allégée de 30 pour cent). La charge utile totale devient alors 910 g (contre précédemment 1000 g, soit une réduction totale de 9 pour cent).

Toutefois, lorsqu’une pince de 300 g déplace une charge de 20 g, la même réduction de poids aura une incidence plus significative  sur la charge utile totale : 210 g + 20 g = 230 g (contre  précédemment 320 g ; soit  une réduction totale de presque 30 pour cent). Un allègement de 30 pour cent de la charge utile peut avoir une réelle incidence sur la précision et la vitesse.

Conclusion

Il est utile d’investir du temps d’ingénierie pour réaliser une version allégée d’une pince destinée à une cellule robotisée déplaçant des charges légères à vitesse élevée. Les exemples typiques sont les applications dans les secteurs industriels : produits d’alimentation, pharma, électronique, pièces en matière plastique, …

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