Présentation générale de la fibre de carbone pour la robotique et l'automatisation

Les systèmes de robotique et d'automatisation ne parviennent souvent pas à atteindre leurs objectifs de performance en raison de la masse, des vibrations et de la déformation, notamment dans le cas des bras à longue portée, des systèmes de prélèvement et de placement à grande vitesse et du positionnement de précision.
Les composites en fibre de carbone constituent une solution pratique pour réduire la masse en mouvement tout en conservant la rigidité structurelle, ce qui contribue à améliorer le temps de cycle, le rendement de la charge utile et la stabilité de position.

Nous fournissons des composants composites adaptés à des applications spécifiques, notamment des structures de bras robotiques en fibre de carbone, des bras robotiques de type delta en fibre de carbone et des pièces robotiques sur mesure en fibre de carbone, du prototype à la production en série.

Les considérations techniques qui ont présidé au choix de la fibre de carbone pour cette application sont résumées dans notre Guide des matériaux en fibre de carbone.

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Types de produits pour la robotique et l'automatisation en fibre de carbone 

Les formes de produits en fibre de carbone suivantes sont couramment utilisées dans les structures de robotique et d'automatisation, en fonction des exigences en matière de charge, de rigidité et de mouvement.

 

bras robotiques en fibre de carbone

Bras robotiques en fibre de carbone

Les bras robotiques en fibre de carbone sont utilisés dans la robotique industrielle et les équipements d'automatisation afin de réduire la masse en mouvement et d'améliorer la stabilité des mouvements.
Nous fournissons des structures de bras robotiques en fibre de carbone, notamment des sections de bras, des liaisons de bras et des flèches légères destinées à l'assemblage de bras robotiques.

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bras robotiques de type delta en fibre de carbone

Bras de robot delta en fibre de carbone

Les bras robotiques delta en fibre de carbone sont conçus pour les systèmes d'automatisation de type « pick-and-place » à grande vitesse.
Ces bras et articulations en fibre de carbone permettent d'atteindre des temps de cycle rapides dans les robots delta et les lignes d'automatisation robotisées.

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poutres d'automatisation en fibre de carbone

Poutres d'automatisation en fibre de carbone

Les poutres d'automatisation en fibre de carbone sont des éléments structurels utilisés dans les systèmes à portique et les équipements d'automatisation industrielle.
Les poutres en fibre de carbone destinées aux équipements d'automatisation offrent une rigidité élevée et une déformation réduite pour les châssis de robots et les structures à grande portée.

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pièces de robot en fibre de carbone personnalisées

Pièces de robot sur mesure en fibre de carbone

Des pièces robotiques sur mesure en fibre de carbone sont fournies pour les projets d'automatisation robotique nécessitant une géométrie spécifique à l'application.
Ces pièces en fibre de carbone comprennent des châssis structurels, des éléments de fixation et des renforts internes destinés aux systèmes robotiques.

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Variables de conception et applications courantes des robots

Dans les systèmes robotiques et d'automatisation, la conception des composants en fibre de carbone est dictée par des exigences en matière de rigidité, de contrôle des vibrations, de répartition du poids et de répétabilité.

Variable de conception Pourquoi est-ce important dans le domaine de la robotique et de l'automatisation ? Applications typiques
Géométrie du tube (rond / carré / rectangulaire) Permet de déterminer la rigidité à la flexion, la résistance à la torsion et le rendement d'emballage Articulations de bras robotiques en fibre de carbone, châssis d'automatisation, poutres de portique
Épaisseur des parois et structure stratifiée Permet de contrôler la déformation, le comportement vibratoire et la capacité de charge Bras robotiques à longue portée, structures de support légères
Orientation des fibres Optimise la rigidité axiale ou la rigidité en torsion en fonction du type de mouvement Bras robotiques delta en fibre de carbone, systèmes de manutention à grande vitesse
Conception d'inserts et d'interfaces Garantit des assemblages boulonnés ou collés fiables, sans écrasement Articulations de robots, supports de moteurs, interfaces d'effecteurs terminaux
Choix du stratifié en plaques Allie usinabilité, rigidité et stabilité dimensionnelle Feuille en fibre de carbone pour pièces robotiques, plaques de fixation, capots
Contrôle de la longueur et de la rectitude Influence la précision et la répétabilité du positionnement Axes d'automatisation de précision, structures de support pour capteurs

Capacités de fabrication dans le domaine de la robotique et de l'automatisation

Fabrication de fibre de carbone prête à la production, spécialement adaptée aux structures robotiques, aux systèmes de mouvement et aux équipements automatisés.

 

tubes en fibre de carbone pour structures robotiques

Tubes en fibre de carbone pour structures robotiques

 

Les tubes en fibre de carbone destinés à la robotique sont largement utilisés dans les bras robotiques, les systèmes à portique et les châssis d'automatisation légers, où une rigidité élevée et une faible inertie sont requises.
Nous fournissons des tubes en fibre de carbone destinés à des projets de robotique, disponibles en formes rondes, carrées et rectangulaires, avec une épaisseur de paroi contrôlée et des options de découpe à longueur, tant pour le prototypage que pour la production.

 

→ En savoir plus sur les tubes en fibre de carbone
Usinage CNC de feuilles et de plaques en fibre de carbone

 

Usinage CNC de feuilles et de plaques en fibre de carbone

Les feuilles de fibre de carbone destinées à la robotique sont fournies sous forme de stratifiés prêts pour l'usinage CNC, permettant la fabrication de pièces robotiques sur mesure.
Les feuilles et les plaques sont fréquemment utilisées pour fabriquer des pièces de robot en fibre de carbone, telles que des plaques de fixation, des supports, des capots et des panneaux structurels destinés aux équipements automatisés.

 

 

 

→ En savoir plus sur les sièges et plaques en fibre de carbone
tige en fibre de carbone sur mesure pour pièces de robot 

 

Tige en fibre de carbone sur mesure pour pièces de robot 

Les tiges en fibre de carbone assurent la rigidité axiale et la stabilité dimensionnelle des composants compacts utilisés en robotique et en automatisation.
Ces tiges sont couramment intégrées dans des assemblages robotiques en tant qu'arbres légers, renforts de rigidité ou supports structurels, lorsque les alternatives métalliques ajoutent une masse superflue. 

 

→ En savoir plus sur les tiges en fibre de carbone
Pièces et profilés sur mesure pour robots en fibre de carbone

 

Pièces et profilés sur mesure en fibre de carbone pour robots

Nous fabriquons des pièces de robot en fibre de carbone sur mesure, en fonction de la géométrie et des contraintes de charge spécifiques à chaque application.
Cela comprend les assemblages collés, les plaques usinées et les profilés composites destinés aux bras robotiques, aux robots delta et aux systèmes d'automatisation.

 

→ En savoir plus sur les pièces et les profilés

Pourquoi utilise-t-on la fibre de carbone dans la robotique et l'automatisation ?

Dans les systèmes robotiques et d'automatisation, le choix des matériaux a une incidence directe sur la vitesse, la précision de positionnement, le contrôle des vibrations et la répétabilité à long terme.

Dans les bras robotiques et les robots delta, il est essentiel de réduire la masse en mouvement.
Les structures en fibre de carbone réduisent considérablement l'inertie par rapport aux alternatives métalliques, ce qui permet aux systèmes robotiques d'atteindre des accélérations et des décélérations plus rapides sans augmenter la taille des moteurs.

Conséquences typiques :
bras robotique en fibre de carbone · bras robotiques delta en fibre de carbone · systèmes de manutention à grande vitesse

La fibre de carbone offre un rapport rigidité/poids élevé, ce qui contribue à limiter la flexion des bras à longue portée et des châssis légers.
Cela améliore la répétabilité et la stabilité de positionnement dans les systèmes d'automatisation où la précision est essentielle.

Conséquences typiques :
bras robotiques · poutres d'automatisation · structures de positionnement de précision

Les équipements robotisés et automatisés fonctionnent souvent à des cadences élevées.
Les structures en fibre de carbone contribuent à réduire la sensibilité aux vibrations, ce qui permet d'obtenir des profils de mouvement plus fluides et un contrôle plus stable de l'effecteur terminal.

Conséquences typiques :
systèmes de déplacement de robots · automatisation à portique · structures équipées de capteurs

La fibre de carbone peut être fournie sous forme de tubes, de feuilles, de plaques ou d'ensembles collés, ce qui permet de concevoir des structures en fonction de la configuration du robot plutôt que d'être limité par des profilés métalliques standard.
Cette flexibilité permet de concevoir des systèmes robotiques compacts et d'optimiser les chemins de charge.

Conséquences typiques :
pièces de robot sur mesure en fibre de carbone · châssis intégrés · composants spécifiques à une application

Contrairement aux métaux, les composites en fibre de carbone ne se corrodent pas, ce qui les rend adaptés aux environnements industriels caractérisés par l'humidité, la présence de produits chimiques ou des cycles de nettoyage fréquents.

Conséquences typiques :
automatisation industrielle · robots d'inspection · chaînes de production en milieu clos

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Contrôle qualité et homogénéité des composants robotiques

La stabilité dimensionnelle et la répétabilité sont essentielles pour les systèmes de mouvement robotisés et les équipements automatisés.

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Étude de cas : bras robotisé en fibre de carbone et composants structurels pour l'automatisation (projet OEM)

Contexte du projet

Ce client est un fabricant d'équipements de robotique industrielle et d'automatisation qui développe un système robotique léger destiné à fonctionner à grande vitesse.
Le projet visait à remplacer les structures métalliques par des composants en fibre de carbone pour les bras robotiques, afin d'améliorer les performances de mouvement et l'efficacité du système.

Exigences du client

  • Réduire la masse en mouvement dans les bras robotiques et les structures d'automatisation
  • Maintenir la rigidité des maillons du bras robotisé et des poutres d'automatisation
  • Garantir la cohérence dimensionnelle pour la production en série
  • Prise en charge de l'intégration dans les systèmes d'automatisation utilisant des robots industriels

Solution en fibre de carbone

Nous avons fourni des structures sur mesure en fibre de carbone pour bras robotiques, notamment des sections de bras, des articulations et des éléments structurels légers.
La solution comprenait également des poutres d'automatisation en fibre de carbone et des pièces de robot sur mesure en fibre de carbone, fabriquées pour l'assemblage automatisé des équipements.

Des tubes et des plaques en fibre de carbone ont été transformés en pièces robotiques adaptées aux applications de robotique industrielle et d'automatisation.

Résultats et avantages

  • Réduction de l'inertie dans les systèmes de mouvement des bras robotiques
  • Meilleur rapport rigidité/poids par rapport aux pièces métalliques
  • Une qualité constante d'un lot de production à l'autre pour les pièces de robot en fibre de carbone
  • Applications réussies dans le domaine de la robotique industrielle et des équipements d'automatisation
fibre de carbone pour robot et automatisation image de cas

Questions fréquemment posées

Les pièces robotiques en fibre de carbone sont utilisées dans les bras robotiques, les poutres d'automatisation et les châssis structurels afin de réduire le poids tout en conservant la rigidité des systèmes robotiques et d'automatisation.

Oui. Les bras robotiques en fibre de carbone sont largement utilisés dans les équipements d'automatisation industrielle afin d'améliorer la vitesse de déplacement, de réduire l'inertie et de garantir la répétabilité des opérations dans les systèmes robotiques.

Les bras de robot delta en fibre de carbone contribuent à réduire la masse en mouvement dans les systèmes d'automatisation « pick-and-place » à grande vitesse, ce qui permet d'accélérer les temps de cycle et d'assurer la stabilité des mouvements dans les systèmes de robots delta.

Oui, dans de nombreuses applications d'automatisation, les poutres en fibre de carbone peuvent remplacer les poutres métalliques grâce à leur rapport rigidité/poids supérieur et à leur flèche réduite sur de grandes portées.

Oui. Nous fournissons des pièces de robotique en fibre de carbone sur mesure, d'après des plans ou des spécifications, notamment des bielles de bras, des châssis structurels, des composants de fixation et des pièces pour équipements d'automatisation.

Nous sommes un fabricant et fournisseur OEM de composants robotiques en fibre de carbone, et nous accompagnons les projets liés à la robotique et aux équipements d'automatisation, du prototype à la production.

Oui. Les pièces de robotique en fibre de carbone peuvent être fournies aussi bien en quantités de prototypes qu’en production en série pour les fabricants de robots et de systèmes d’automatisation.

La fibre de carbone est adaptée aux structures robotiques de précision en raison de sa stabilité dimensionnelle, de son rapport rigidité/poids et de sa résistance à la corrosion dans les environnements industriels.

Produits composites associés destinés aux applications de robotique et d'automatisation

Nous proposons une gamme complète de produits en matériaux composites destinés aux applications de robotique et d'automatisation :