Comment choisir son robot industriel : guide comparatif par application
Le choix d’un robot industriel ne se fait pas au hasard. Chaque configuration répond à des besoins spécifiques en termes de cadence, de précision, de charge utile et d’encombrement. Comprendre les caractéristiques de chaque type vous permet d’optimiser vos investissements et d’éviter les erreurs coûteuses lors de l’automatisation de vos lignes de production.
Les robots articulés : polyvalence et amplitude de mouvement
Les robots articulés représentent aujourd’hui la configuration la plus répandue dans l’industrie. Leur structure mimant le bras humain avec 4 à 7 axes leur confère une grande flexibilité d’utilisation. Vous les reconnaissez facilement à leurs articulations rotatives qui permettent des mouvements complexes dans un espace tridimensionnel.
Robot articulé (© fanuc.eu)
Cette architecture convient particulièrement aux applications de soudage, de peinture, de palettisation et d’assemblage. Dans l’automobile, ces robots manipulent des charges allant de 5 à 200 kg avec des portées pouvant atteindre 3 mètres. Leur répétabilité se situe généralement entre ±0,05 et ±0,1 mm, ce qui répond aux exigences de la plupart des process industriels.
L’inconvénient principal réside dans leur encombrement au sol et leur vitesse limitée sur des trajectoires courtes. Vous devez également prévoir une zone de sécurité importante autour du robot, ce qui peut poser problème dans les ateliers à surface réduite. Le coût d’acquisition varie de 30 000 à 150 000 euros selon la charge utile et les options, auxquels s’ajoutent les périphériques et l’intégration.
Les robots SCARA : rapidité et précision en plan horizontal
Le robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) se distingue par sa conception optimisée pour les mouvements rapides dans un plan horizontal. Avec ses deux bras parallèles et son axe vertical, il excelle dans les opérations d’assemblage, de pick-and-place et de vissage où la répétabilité atteint ±0,01 mm.
Robot Scara (© epson.fr)
Vous apprécierez sa vitesse d’exécution élevée, avec des cycles pouvant descendre sous la seconde pour des trajets courts. Cette performance le rend indispensable dans l’électronique, où il manipule des composants de quelques grammes à plusieurs kilogrammes. Sa structure rigide dans le plan horizontal combinée à sa souplesse verticale protège naturellement les pièces fragiles lors de l’insertion.
Son principal défaut est sa zone de travail limitée à un cylindre dont le diamètre dépasse rarement 1 mètre. Contrairement au robot articulé, il ne peut pas accéder à des positions complexes ou travailler sur plusieurs niveaux sans repositionnement. Les modèles standards se situent entre 15 000 et 40 000 euros, ce qui en fait une option économique pour des applications ciblées.
Les robots Delta : champions de la vitesse en pick-and-place
Les robots Delta se reconnaissent immédiatement à leur structure en forme d’araignée inversée. Trois bras parallèles actionnés depuis une base fixe permettent des accélérations pouvant atteindre 10 G et des vitesses de 150 coups par minute. Cette configuration place les moteurs en partie haute, réduisant ainsi les masses en mouvement.
Vous les trouverez essentiellement dans l’agroalimentaire et l’industrie pharmaceutique pour le conditionnement, le tri et l’emballage de produits légers. Leur zone de travail en forme de cône inversé convient parfaitement aux convoyeurs où les produits défilent à haute cadence. La précision reste correcte, autour de ±0,1 mm, suffisante pour la manipulation de denrées alimentaires ou de boîtes de médicaments.
Robot Delta (© omron.fr)
Leur limite principale concerne la charge utile, généralement inférieure à 5 kg, et leur incapacité à effectuer des opérations nécessitant une orientation complexe de l’outil. Le retour sur investissement intervient rapidement grâce aux gains de productivité, avec des prix débutant à 20 000 euros pour les versions d’entrée de gamme.
Les robots cartésiens : simplicité et accessibilité financière
Les robots cartésiens ou portiques suivent une logique différente avec leurs trois axes linéaires perpendiculaires (X, Y, Z). Cette mécanique simple et robuste offre une programmation intuitive et une maintenance facilitée. Vous pouvez facilement adapter leurs dimensions à votre espace de travail, ce qui explique leur présence dans de nombreux secteurs.
Robot cartésiens (© wittmann-group.com)
Cette architecture convient aux opérations de chargement-déchargement de machines-outils, de distribution de colle ou de découpe. La rigidité de la structure permet de manipuler des charges importantes, parfois supérieures à 100 kg, avec une excellente répétabilité. Les temps de cycle restent cependant plus longs qu’avec un Delta, et l’encombrement en hauteur peut poser problème.
Le coût d’acquisition varie considérablement selon les dimensions et la charge, mais débute généralement autour de 10 000 euros pour des versions compactes. Cette accessibilité financière et la possibilité de réaliser certains montages en interne en font une option intéressante pour des applications spécifiques ou des budgets contraints.
Critères de sélection pour votre application
Le choix entre ces configurations dépend d’abord de votre cahier des charges. Analysez la charge à manipuler, le cycle de production souhaité, la précision requise et l’espace disponible. Un robot articulé apportera de la flexibilité pour des tâches variées, tandis qu’un SCARA ou un Delta optimisera une opération spécifique à haute cadence.
Contactez nos experts pour analyser vos besoins et choisir la configuration optimale.
Considérez également l’évolutivité de votre installation. Un investissement dans un robot articulé peut se justifier si vous prévoyez d’élargir ses missions ultérieurement. À l’inverse, pour une application dédiée avec des volumes importants, un Delta spécialisé offrira un meilleur retour sur investissement.
N’oubliez pas les aspects pratiques : facilité de programmation pour vos équipes, disponibilité du support technique local et coût des pièces détachées. Les marques établies comme ABB, FANUC, KUKA ou Stäubli garantissent une maintenance sur le long terme et disposent de réseaux de distribution étendus.
Intégration et mise en service dans votre environnement
L’acquisition du robot ne représente qu’une partie du projet. Vous devez prévoir le préhenseur adapté, le système de vision si nécessaire, les protections de sécurité conformes aux normes EN ISO 10218 et l’interface avec vos équipements existants. L’intégration par un spécialiste garantit une mise en service optimale et une formation efficace de vos opérateurs.
Les automates programmables pilotant vos lignes doivent communiquer avec le contrôleur du robot, généralement via Ethernet/IP, PROFINET ou Modbus TCP. Cette connectivité permet une synchronisation précise des mouvements avec les autres machines et une remontée des données de production vers votre système de supervision.
Conclusion
Le choix d’un robot industriel repose sur une analyse rigoureuse de vos contraintes opérationnelles. Les robots articulés apportent polyvalence et flexibilité, les SCARA excellent en vitesse et précision horizontale, les Delta dominent les cadences élevées en pick-and-place, tandis que les cartésiens offrent simplicité et modularité. Aucune configuration n’est universellement supérieure : chacune répond à des besoins spécifiques.
Votre réussite dépendra autant du choix technique que de la qualité de l’intégration et de l’accompagnement de vos équipes. Commencez par définir précisément votre cahier des charges, consultez plusieurs intégrateurs et privilégiez une approche progressive. Les retours d’expérience montrent qu’une phase pilote permet de valider la solution et de former efficacement vos collaborateurs avant un déploiement plus large.
La robotique industrielle continue de gagner en accessibilité et en facilité d’utilisation, rendant ces technologies exploitables même pour des entreprises de taille moyenne. Prenez le temps d’évaluer les différentes options et n’hésitez pas à visiter des installations similaires à la vôtre pour observer les robots en situation réelle.
