Réducteurs pour robots industriels : précision, rigidité et capacité de charge pour tous les axes
Les robots industriels ont besoin de réducteurs capables de transmettre les mouvements avec précision et de fonctionner de manière fiable et durable, même sous des charges dynamiques. Selon l’axe du robot, différentes priorités sont prises en compte : du couple et de la rigidité aux dimensions et au poids. Depuis plus de 40 ans, nous accompagnons nos clients en tant que partenaire de développement et de conception et mettons en œuvre des solutions d’entraînement performantes pour des applications robotiques exigeantes. Notre gamme de réducteurs cycloïdaux et à arbre ondulé couvre un large éventail d’exigences en matière de couple, d’encombrement et d’axes, et permet une conception sur mesure pour chaque application. Grâce à notre expertise en matière de production en série et à notre fabrication en grande série aux processus fiables, nous sommes en mesure de produire de grandes quantités de manière économique et fiable.
Vous avez besoin de réducteurs pour votre robot industriel ?
Nous trouvons la solution adaptée à votre application et vous accompagnons de la conception à l'intégration.
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Quels sont les avantages des réducteurs Nabtesco dans les robots industriels ?
Nos réducteurs pour robots industriels permettent de réaliser des axes robotiques précis, dynamiques et compacts. Ils couvrent une plage de couple allant de 4,5 à 70 000 Nm et se caractérisent par une grande précision de positionnement, une rigidité en torsion élevée et des rapports de réduction importants. À cela s'ajoutent une grande résistance aux chocs et aux surcharges, ainsi qu'une longue durée de vie associée à une usure réduite.
Vos avantages :
- Mouvements robotiques précis et reproductibles : jeu de torsion réduit, perte par hystérésis < 1 arcmin et grande précision de positionnement
- Disponibilité élevée des installations : réducteurs durables à faible usure
- Axes de robot compacts : densité de puissance élevée pour un encombrement et un poids réduits
- Mouvements dynamiques du robot : grande capacité d’accélération pour des cycles de mouvement rapides
- Fiabilité même sous des charges élevées : rigidité élevée et résistance aux chocs et aux surcharges
- Intégration flexible dans différents concepts de robots : solutions adaptées à différentes tailles d’axes et exigences de puissance
Nabtesco est le leader mondial des réducteurs pour robots
Nabtesco détient une part de marché mondiale d'environ 60 % dans le domaine des réducteurs de précision destinés aux articulations des robots industriels de taille moyenne à grande, occupant ainsi une position de leader sur le marché des réducteurs pour robots. Depuis de nombreuses années, nous collaborons avec des fabricants de robots de renom et développons des solutions de réducteurs et d'entraînement répondant à des exigences élevées en matière de précision, de dynamique, d'encombrement et de fiabilité.
Vos avantages :
- Une collaboration de longue date avec les fabricants de robots
- Un savoir-faire approfondi en matière d'applications et de développement
- Expérience dans le développement et la production en série pour la robotique
Engrenages cycloïdaux et engrenages à arbre ondulé : un fournisseur unique
Nabtesco propose des réducteurs cycloïdaux de haute précision et des réducteurs à arbre sans jeu, le tout auprès d'un seul et même fournisseur. Dans les robots industriels, les réducteurs cycloïdaux sont particulièrement adaptés aux axes soumis à de fortes charges et aux couples élevés. Les réducteurs à arbre lisse démontrent leurs atouts dans les axes robotiques compacts et légers ainsi que dans les applications de cobots nécessitant des couples faibles à moyens. Le fait de disposer d’un interlocuteur unique pour l’ensemble de la gamme de réducteurs permet de simplifier les processus de conception, de raccourcir les cycles de développement et de mettre en œuvre une stratégie globale en matière de réducteurs, avec des composants parfaitement adaptés les uns aux autres.
Comparaison entre les réducteurs cycloïdaux et les réducteurs à arbre pour axes de robots
| Caractéristique | Réducteurs cycloïdaux | Réducteurs à ondes |
|---|---|---|
| Plage de couple | Élevé à très élevé | Faible à moyenne |
| Jeu de torsion | Pratiquement sans jeu | Sans jeu |
| Rigidité au basculement | Très élevée | Moyenne |
| Rigidité en torsion | Élevée à très élevée | Élevée |
| Capacité de charge | Élevée à très élevée | Moyenne |
| Capacité de surcharge | Très élevée | Élevée |
| Encombrement et poids | Plus grand et plus lourd | Plus compact et plus léger |
| Utilisation typique | Axes puissants soumis à de fortes contraintes | Axes de robot plus petits et plus compacts |
Quelles sont les contraintes imposées à la transmission par chacun des axes du robot ?
Les exigences imposées au réducteur varient en fonction de l'axe du robot. Sur les axes inférieurs, l'accent est principalement mis sur les couples et les charges élevés, tandis que vers le poignet, l'encombrement réduit, la légèreté et les mouvements dynamiques prennent de l'importance. La précision et la répétabilité sont déterminantes à tous les niveaux.
Exemple : exigences typiques pour un robot industriel à 6 axes
| Axe du robot | Exigences typiques pour le réducteur |
|---|---|
| Axe 1 | Grande rigidité au basculement, grande résistance aux charges, capacité de charge élevée, possibilité de passage de câbles |
| Axe 2 | Couple très élevé, rigidité élevée en torsion et au basculement, capacité de charge élevée |
| Axe 3 | Couple élevé, dynamique élevée, rigidité élevée sous des charges variables |
| Axe 4 | Dynamique élevée, encombrement réduit, possibilité de passage de câbles |
| Axe 5 | Conception compacte, faible poids, dynamique élevée |
| Axe 6 | Encombrement très réduit, faible poids, dynamique élevée, passage d'outils et de fluides |
Technologies pour la prochaine génération de robots industriels
Nos réducteurs à engrenages ondulés numériques intègrent des capteurs directement dans le réducteur, sans nécessiter d'espace supplémentaire. Les données relatives au couple, à la température et aux vibrations permettent une surveillance continue de l'état du réducteur et constituent la base de la surveillance conditionnelle, de la maintenance prédictive et d'une disponibilité accrue des robots.
Un module complémentaire pour la commande du robot permet de compenser les écarts spécifiques à la transmission. Cela permet, à terme, d'augmenter la précision du robot d'un facteur 9 et d'atteindre des précisions ponctuelles et de trajectoire inférieures à 0,1 mm. Il est ainsi possible de réaliser des tâches de manutention et d'usinage de haute précision tout en bénéficiant de la flexibilité d'un robot industriel.
Nabtesco accompagne les fabricants de robots dans le choix, la conception et l'intégration de réducteurs de précision adaptés. Nos ingénieurs interviennent dès les premières étapes de la conception technique et tiennent compte de l'espace disponible, des interfaces et des exigences spécifiques à chaque application. Cela permet d'intégrer efficacement des solutions dans différents concepts robotiques.
Applications typiques des robots industriels
Nos réducteurs sont utilisés dans de nombreuses applications de la robotique industrielle, allant de la manutention et de l'assemblage au soudage, à la palettisation et à la peinture.
Types de robots :
- Robots de soudage
- Robots de manutention
- Robots « pick-and-place »
- Robots d'assemblage
- Robots de palettisation
- Robots de peinture
- Robots d'alimentation de machines
- Robots pour charges lourdes
- Robots de ponçage et de polissage
Pourquoi choisir Nabtesco pour la production en série de réducteurs pour robots ?
Nabtesco allie une conception de produits adaptés à la production en série à une grande modularité, à des plateformes standardisées et à des processus de fabrication évolutifs. Cela permet de produire en série, de manière rentable, aussi bien des solutions de transmission standardisées que des solutions sur mesure.
Vos avantages :
- Conception de produits adaptée à la production en série
- Modularité et standardisation élevées
- Adaptations sur mesure basées sur des plateformes évolutives
- Fabrication fiable pour différents volumes de production
- Capacité de production élevée de plus d’un million de réducteurs par an, avec une extension prévue à 2 millions par an d’ici 2030
Nos solutions pour les robots industriels
Réducteurs cycloïdaux Plug&Play
à arbre plein.
Réducteurs modulaires à haute densité de puissance.
Kit
d'installation d'un engrenage cycloïdal à arbre
plein : compact et précis, idéal pour la robotique
Kit d'installation d'un
réducteur cycloïdal à arbre creux :
compact et précis, idéal pour la robotique
Kit
de montage pour réducteur cycloïdal à arbre
plein avec palier de sortie indépendant
Kit
de montage d'un réducteur cycloïdal à arbre
plein « High Speed » pour les espaces très restreints
Kit
de montage pour réducteur à arbre cannelé avec arbre
creux : la version la plus simple du réducteur à arbre cannelé
Kit
de montage pour réducteur à arbre cannelé avec arbre plein et arbre
creux, palier de sortie compris
Transmission « Plug & Play
» avec arbre plein et arbre
creux, comprenant les paliers d'entraînement et de sortie + système d'étanchéité
Kit
de montage pour réducteur à arbre ondulé avec arbre plein et arbre
creux, comprenant des capteurs intelligents et une intelligence artificielle
Systèmes complets « Plug & Play
» d'engrenages à arbre plein et creux
pour votre automatisation
Téléchargement : Livre blanc « Conception des réducteurs pour les robots à 6 axes »
Tout comme l'être humain, un robot a besoin d'« articulations » mobiles qui, dans l'idéal, restent pleinement fonctionnelles jusqu'à un âge avancé. Pour savoir quels sont les critères essentiels lors du choix et de la conception des réducteurs adaptés, et ce que les concepteurs doivent prendre en compte, consultez notre livre blanc « Conception des réducteurs pour les robots à 6 axes ».
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FAQ : Questions fréquentes sur les réducteurs pour robots industriels
Un robot industriel est un robot spécialement conçu pour des applications industrielles, qui effectue des tâches automatisées de déplacement et d'usinage dans des environnements de production. Une grande précision, une répétabilité élevée, une dynamique et une capacité de charge importante comptent parmi ses principales exigences. Les applications typiques sont la manutention, l'assemblage, le soudage, la palettisation et la peinture.
Les réducteurs cycloïdaux et les réducteurs à arbre ondulé sont particulièrement adaptés aux robots industriels. Le choix du type de réducteur dépend notamment du couple, de la rigidité, de l'encombrement, du poids et de la position des axes.
Les réducteurs cycloïdaux sont particulièrement rigides, résistants et adaptés aux couples élevés. Les réducteurs à arbre creux se distinguent par leur absence de jeu, leur faible poids et leurs dimensions compactes.
Les axes soumis à de fortes contraintes et à des couples élevés sont souvent équipés d'engrenages cycloïdaux. Pour les axes plus petits, légers et compacts, les engrenages à arbre sont souvent la solution idéale. La conception concrète de l'axe concerné reste toutefois déterminante.
Les réducteurs pour robots sont spécialement conçus pour des mouvements précis, dynamiques et répétables. Par rapport aux réducteurs conventionnels, ils se caractérisent généralement par un jeu de torsion réduit, une rigidité élevée en torsion et au basculement, des rapports de réduction élevés, ainsi qu’une conception compacte et une grande capacité de charge. Ils sont donc particulièrement adaptés aux exigences élevées des axes de robots.
Les réducteurs pour robots doivent être précis, rigides, résistants et durables. Selon l'application, d'autres exigences s'ajoutent, notamment en matière de dynamique, d'encombrement, de poids et de répétabilité.
Une rigidité et une précision élevées garantissent des mouvements précis et reproductibles. Cela s'avère particulièrement important dans le cas de séquences de mouvements rapides, de charges variables et d'exigences de positionnement élevées.
Lors de la conception d'un réducteur, on tient compte, entre autres, du couple, du profil de charge, de la vitesse, de la rigidité, de l'espace disponible et de la durée de vie souhaitée. Les exigences sont évaluées séparément pour chaque axe du robot.
Les réducteurs numériques fournissent des données sur l'état et la charge, utiles pour la surveillance de l'état (Condition Monitoring) et la maintenance prédictive (Predictive Maintenance). Les capteurs et l'analyse des données peuvent ainsi aider à mieux planifier la maintenance, à détecter les surcharges et à améliorer la disponibilité des robots.
