Lexium Cobot

Le robot collaboratif (ou cobot) de Schneider Electric représente une forme de robotique automatisée destinée à l’interaction directe entre l’homme et le robot dans un espace collaboratif partagé.

Dans la majorité des applications, un robot collaboratif est dédié aux tâches répétitives et subordonnées pendant que l’homme effectue des tâches plus complexes et exigeantes.

La précision, la disponibilité et la répétabilité des robots collaboratifs viennent s’ajouter aux capacités d’intelligence et de résolution des problèmes propres à l’homme.

Schneider Electric présente sa nouvelle gamme de robots collaboratifs Lexium Cobot qui vient étoffer son portefeuille de produits de commande de mouvement pour solutions d’automatisme, qui comprend déjà de la robotique (Lexium P & T – robots Delta, Lexium PAS et PAD – axes portiques), des systèmes de transport (Lexium MC12 – Systèmes Multi-Chariots), des contrôleurs de mouvement, des variateurs, des moteurs, etc.

Présentation

Robot partenaire de l’homme
À la différence du robot industriel traditionnel qui travaille pour l’homme, le robot collaboratif (cobot) est conçu pour travailler avec l’homme. Tandis que le robotindustriel traditionnel reste enfermé dans sa cage derrière des barrières de sécurité, le robot collaboratif permet l’interaction entre l’homme et le robot.

L’accent est mis sur la coopération, contrairement au robot traditionnel qui reste isolé dans son enceinte de sécurité.

– L’aspect humain du cobot est également apparent dans sa fonction : le cobot ne remplace pas le personnel, au contraire il le valorise en lui permettant de développer ses compétences ou de se concentrer sur les tâches à plus grande valeur ajoutée, par exemple la programmation du cobot.

– Le cobot permet aux entreprises de réduire la monotonie du travail de ses collaborateurs. Le cobot effectue les tâches à faible valeur ajoutée, difficiles et/ou désagréables pour l’homme, réduisant ainsi les risques de troubles musculosquelettiques.

Robot fiable
Pour pouvoir travailler à côté de ses collègues humains, le cobot est programmé pour s’arrêter immédiatement en cas de danger pour les personnes alentour.

Équipé d’une série de capteurs pour empêcher les collisions avec les travailleurs, le robot intègre également des protocoles de sécurité assurant l’arrêt en cas de contact accidentel, éliminant ainsi le besoin d’installer des barrières de sécurité.

– Coopération sûre avec l’homme : grâce à ses six capteurs de couple et son mécanisme de contrepoids, le cobot garantit un niveau de sécurité exceptionnel.
– Protection anti-collision.
– Du fait de leurs arêtes arrondies, de leurs limites de force et de leur légèreté, les cobots sont conçu pour la sécurité.
– Protection visuelle optionnelle (prévue pour une prochaine version).
– Contrôle précis de la force (prévu pour une prochaine version).

Robot de base
– Le Lexium Cobot possède une capacité d’apprentissage et des fonctions d’entraînement libre : l’utilisateur peut lui apprendre des points ou des chemins à suivre dans l’application.
– Le robot collaboratif ne nécessite aucune compétence avancée, seulement du bon sens et du jugement de la part de l’homme.
– Le Lexium Cobot se programme facilement : contrairement au robot industriel traditionnel qui nécessite des compétences de programmation avancées, le Lexium Cobot est facile à programmer et offre des fonctionnalités simples pour programmer le robot soi-même.

Dans certains cas, il est possible d’apprendre au robot comment effectuer une tâche en déplaçant physiquement son bras à l’endroit requis. Les cobots sont ainsi capables d’automatiser plusieurs tâches différentes avec des temps de transition rapides, ce qui améliore la productivité.

Robot flexible
Facile à déplacer, réinstaller et reprogrammer, le Lexium Cobot peut s’intégrer à de multiples projets, au lieu de se cantonner à une seule tâche comme le robot industriel traditionnel.
– La flexibilité du cobot lui permet de travailler de deux façons dans son environnement :
> Travail coopératif : l’homme délègue certaines tâches au cobot.
> Travail collaboratif : le cobot et l’homme interagissent simultanément sur le même élément.
– Le cobot ne se contente pas simplement d’améliorer l’ergonomie du poste de travail et de réduire la monotonie des tâches, il contribue également à améliorer la qualité de la vie au travail.

Robot rentable
– L’utilisation du Lexium Cobot permet d’économiser 30 à 40 % de l’encombrement au sol par rapport à une cellule robotique traditionnelle en éliminant les barrières de sécurité.
– Meilleur retour sur investissement du cobot du fait de sa flexibilité lui permettant de s’intégrer à de multiples projets dans l’entreprise au lieu d’exécuter un seul mode de fonctionnement comme c’est le cas de la robotique traditionnelle.

Applications
– Le futur de l’entreprise
> Le soudage de circuits imprimés ou le conditionnement de centaines de cartons sur une chaîne de production ne sont pas des tâches très attrayantes dans l’industrie (grosses machines industrielles dangereuses et bruyantes).

Dans l’industrie 4.0, l’opérateur travaille en collaboration avec des robots manipulateurs intelligents : le Lexium Cobot représente un excellent outil pour attirer de nouveaux opérateurs car il rend leurs tâches plus stimulantes, plus confortables et moins pénibles.

> Le Lexium Cobot présente également des avantages en termes d’image envers les clients de l’entreprise.

L’utilisation de robots collaboratifs donne une image de modernité et d’efficacité. Ces avantages offerts par les robots collaboratifs permettent aux entreprises de conquérir des marchés high-tech plus spécialisés.

Domaines d’application

> Produits emballés de consommation courante
– Distribution
– Chargement/déchargement
– Remplissage/bouchage
– Formage de caisses

> Automobile
– Assemblage
– Peinture
– Polissage
– Vissage
– Pick and place

> Électronique
– Vissage
– Inspection
– Assemblage
– Soudage

> Métallurgie et machinerie
– Palettisation
– Chargement/déchargement
– Chargement de machine
– Prélèvement de bacs.

Composants de l’offre
Cobots
> L’offre se compose d’une série de 5 robots collaboratifs caractérisés par :
– une capacité de charge utile de 3 à 18 kg (6,61…39,68 lb),
– une vitesse d’exécution de 1,5 à 3,5 m/s (4,92…11,48 ft/s),
– une portée de travail de 626 mm à 1 327 mm (24,65…52,24 in),
– une précision de positionnement de ± 0,02 à ± 0,03 mm (0,0007…0,0012 in).

> Chaque cobot est équipé de 6 articulations offrant 6 degrés de liberté et de 2 entrées logiques, 2 sorties logiques et 1 entrée analogique.

Contrôleurs de cobot
> Pour fonctionner, le cobot est associé à un contrôleur. Deux types sont proposés :
– Contrôleur de cobot (100-240 Vac, degré de protection IP 44), conçu pour des solutions autonomes ou des solutions clients.
– Contrôleur compact de cobot (48 Vdc, degré de protection IP 20), utilisé si le Lexium Cobot est intégré dans une architecture de solution.
> Les contrôleurs de cobot communiquent avec les protocoles suivants : TCP/IP, Modbus TCP, Modbus RTU, ProfiNet et Ethernet/IP.

Manette de commande
> Une manette de comande est prévue avec le contrôleur de cobot pour contrôler le robot lorsque la phase de programmation est terminée.

> Les boutons de la manette permettent l’envoi de commandes au robot :
Arrêt d’urgence, marche/arrêt, mise sous tension/activation, démarrage/arrêt, remise en position d’origine, pause/reprise, Lock/Fn, indicateur de verrouillage.

Logiciel
> La programmation du cobot s’effectue sur une tablette graphique à l’aide du logiciel EcoStruxure Cobot Expert téléchargeable sur Google Play ou avec le programme d’installation Machine Expert Installer.

> Si le Lexium Cobot est intégré dans une architecture de contrôle Schneider Electric, il peut être pris en charge par les logiciels EcoStruxure Machine Expert et EcoStruxure Machine Expert Twin.

Installation
Cobot
> Le cobot possède une fonction d’adaptation du comportement et de la position.
Plusieurs options de montage (sur sa base) sont possibles : au sol, au mur, au plafond de la zone de travail ou sur un axe linéaire (vertical ou horizontal).

Le cobot se fixe au moyen de quatre boulons M8 dans quatre trous (9 mm) prévus sur sa base.
> La pince est prévue pour être installée à l’extrémité de l’outil.
> Toutes les articulations du cobot peuvent se mouvoir sur ±360° et se placer dans n’importe quelle position (contrairement aux robots articulés standards qui sont limités dans le mouvement et l’escape/rayon de travail).

Asservissement précis des articulations : 6 bras montés sur 6 axes de rotation offrent 6 degrés de liberté
et établissent la portée d’action (portée de travail) de chaque modèle de robot.

> L’objectif de l’installation est de garantir l’absence de risque pour les opérateurs :
– Balisage au sol de la voie de circulation
– Installation de boutons d’Arrêt d’urgence
– Analyse des trajectoires du robot
– Formation du personnel chargé de manipuler le robot.

> Cela amène à définir 5 configurations de l’espace de travail pour garantir la
sécurité intégrale des opérateurs et améliorer la productivité globale :
– Espace de travail collaboratif
– Espace de travail du robot
– Zone protégée
– Zone de restriction pour l’orientation de l’outil
– Zone de désactivation en cas de détection de collision.

Contrôleurs de cobot
> Le contrôleur du cobot est conçu pour un montage au sol, à côté du cobot dans son espace de travail, et doit être raccordé au cobot par le câble de raccordement robotique (longueur de 6 m/19,68 ft), fourni avec le contrôleur.
> Le contrôleur compact de cobot est conçu pour un montage sur panneau ou sur rail de guidage en armoire.

Alimentation
> Pour les solutions autonomes, utiliser une alimentation monophasée externe, consulter le catalogue Alimentation Modicon.
> Lorsqu’il est intégré en armoire (intégration dans une solution de contrôle de machines Schneider Electric), le contrôleur compact est alimenté par le secteur.

Certifications
L’offre Lexium Cobot est conforme aux directives et certifications suivantes.
Pour plus de détails sur les normes appliquées, voir la déclaration de conformité/ déclaration d’incorporation de l’UE.

Green PremiumTM
Green PremiumTM est le seul label qui permet de développer et de promouvoir efficacement une politique environnementale, tout en préservant l’efficacité opérationnelle.

L’offre Lexium Cobot est Green Premium, conçue pour limiter son empreinte carbone :

> Informations environnementales transparentes sur les produits Schneider Electric disponibles 24/7 en format numérique.
> Utilisation minimale de substances dangereuses, en conformité, et même au-delà, aux réglementations (RoHS et REACh).
> Divulgation environnementale sous forme de Profil Environnemental Produit (PEP) pour fournir de solides informations environnementales.
> Profils de circularité pour fournir des conseils en matière de traitement responsable des produits en fin de vie, ainsi que des propositions de valorisation circulaire.

Fonctionnement

Solution autonome (solution client)
Le cobot et son contrôleur peuvent fonctionner comme un système autonome.
Dans ce cas, chaque cobot nécessite un contrôleur, associé en fonction de la charge utile.

Solution autonome des cobots
> Le cobot est associé à un contrôleur et leur programmation s’effectue par l’opérateur :
– Les opérateurs peuvent modifier les réglages sans aucun savoir-faire spécifique en robotique.
– Configuration sur tablette : prise en charge sur iOS (1), Androïd et Windows et connexion sans fil.
– Contrôle et programmation simples, y compris l’apprentissage par guidage manuel direct à l’aide de la touche “Teach”.

> Les cobots sont équipés de fonctions de sécurité et ne nécessitent aucune barrière ou autre équipement de sécurité industrielle, ce qui permet de réduire les coûts et le temps d’intégration.

> Large éventail de systèmes de bus de terrain pour le contrôleur de cobot : TCP/IP, Modbus TCP, Modbus RTU, ProfiNet, Ethernet/IP.

> La facilité de programmation d’un robot collaboratif réduit le temps et les ressources nécessaires à l’intégration, ce qui limite l’investissement en automatisme.

Intégration dans une solution de contrôle de machines Schneider Electric
Lexium Cobot devient partie intégrante d’une solution complète de contrôle de machines : le Lexium Cobot peut être associé à un axe portique Lexium PAD (axe linéaire servant à déplacer le robot sur un plan horizontal ou vertical), surveillé par un contrôleur de mouvement Modicon M262 sur bus Sercos et équipé des solutions logicielles EcoStruxure Machine.

Intégration dans une solution EcoStruxure complète de contrôle de machines pour applications ciblées
> Intégration de contrôle avec plate-forme matérielle composée à partir du portefeuille Schneider Electric (contrôleurs de mouvement Modicon M262, PacDrive LMC Eco ou LMC Pro, configurés avec le logiciel EcoStruxure Machine Expert).

> Intégration logicielle
– Interface d’intégration avec bibliothèque robotique Machine Expert.
– Intégration avec EcoStruxure Machine Expert Twin pour simulation et jumeau numérique.
– Blocs fonctions prédéfinis disponibles.

> Intégration de communication
– Large éventail de systèmes de bus de terrain pour communiquer avec les contrôleurs via Ethernet (y compris automates/iPC tiers pour l’approche système).
– Intégration d’Automation Expert avec mouvement de nouvelle génération.

Description
> Le cobot se compose de six articulations et de bras en aluminium extrudé.
1 L’articulation 1 représente la base (bride) du robot utilisée pour son installation et contenant un capteur de force (à six dimensions), avec connecteur M8 sur la bride du robot.
2 Articulation 2.
3 Articulation 3.
4 Articulation 4.
5 Articulation 5.
6 Supports de l’articulation 6
– Extrémité de l’outil, utilisée pour monter la pince. L’outil peut effectuer des mouvements de translation et de rotation dans la portée de travail du robot.
– Anneau lumineux indiquant l’état actuel de marche du cobot
– Bouton de mode “drag and play”, bouton de pause.
– Affichage en temps réel des données de force.
– Caméra 2D optionnelle.

> Contrôleur de cobot
Encombrements (LxHxP) : 410 x 307 x 235 mm (16,14 x 12,08 x 9,25 in)
1 Poignée.
2 Interface de communication.
3 Connecteur pour raccorder le contrôleur au cobot.
4 Connecteur d’alimentation (100-240 Vac).

> Contrôleur compact de cobot
Encombrements (LxHxP) : 180 x 47 x 128 mm (7,08 x 1,85 x 5,03 in)
1 Connecteur de cobot.
2 Connecteur d’alimentation (24 Vdc).
3 Connecteur configurable d’entrées/sorties logiques.
4 Connecteur d’interface de communication (RJ45) (2).
5 Connecteur d’Arrêt d’urgence.

Personnalisation
La personnalisation et l’offre groupée sont possibles via le centre de contact clients Schneider Electric :
– Couleur différente.
– Impression de marque.
– Degré de protection IP 69K.
– Autres options.