Cobots : électriques ou pneumatiques ?

Comme le prévenait une célèbre publicité, « le pouvoir n’est rien sans contrôle ». Depuis plus de deux décennies, les fabricants de cobots s'efforcent d'offrir la combinaison parfaite entre puissance et contrôle, un équilibre délicat qui nécessite de nombreuses considérations, notamment la source d'alimentation du cobot. Aujourd’hui, la mise sur le marché du premier cobot entièrement pneumatique enrichit encore le marché complexe des cobots. Claudia Jarrett, responsable nationale aux États-Unis chez le fournisseur de pièces d'automatisation EU Automation, propose ici un aperçu des avantages des modèles électriques et pneumatiques.

La croissance impressionnante du marché mondial des cobots ne montre aucun signe de ralentissement. Selon le groupe de conseil Next Move Strategy Consulting, il devrait croître de 2020 à 2030 à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de près de douze pour cent, pour atteindre près de deux milliards de dollars américains d'ici 2026.

Les cobots sont rapidement devenus un favori dans l'arsenal de technologies d'automatisation puissantes des fabricants : polyvalents, rentables et intrinsèquement sûrs, ils permettent une véritable collaboration homme-machine et éliminent le besoin de cellules robotisées et de barrières de sécurité encombrantes.

L'un des derniers ajouts au riche paysage des cobots vient de Festo. Il s’agit d’un cobot entièrement pneumatique, le premier du genre, récemment dévoilé et qui devrait être disponible sur le marché à partir de l’automne 2023.

Au lieu des moteurs électriques et de la transmission mécanique typiques, le nouveau cobot de Festo est doté de six entraînements pneumatiques directs constitués d'une chambre circulaire avec une cloison mobile. Les différences de pression d’air de part et d’autre de la cloison provoquent le déplacement des joints.

C'est toujours passionnant de voir les dernières innovations arriver sur le marché, mais quels sont les avantages de cette nouvelle configuration pour les fabricants ? Et quand les cobots électriques traditionnels restent-ils le meilleur choix ?

Les cobots pneumatiques contiennent six actionneurs rotatifs dans leur base, éliminant ainsi le besoin de moteurs externes et d'armoire de commande. Cela les rend incroyablement légers et polyvalents : avec un poids de seulement 17 kilogrammes et aucun matériel supplémentaire nécessaire, ils peuvent être facilement déplacés par une seule personne.

Les cobots pneumatiques sont également très sûrs. Leur système pneumatique régule la pression dans les articulations lorsque la machine détecte une collision imminente, réduisant ainsi le couple à zéro. Leur technologie soft-touch signifie également qu’en cas d’impact, les cobots sont aussi doux qu’un contact avec un être humain.

Un autre avantage est que les entraînements pneumatiques sont connus pour permettre des mouvements fluides, par rapport à la rigidité qui caractérise les robots propulsés par des moteurs gros et lourds. Cela permet aux cobots de se déplacer de manière fluide et extrêmement précise.

De plus, la conception simple des systèmes pneumatiques signifie que les cobots devraient être plus durables et nécessiter moins d'entretien que leurs homologues électriques.

Enfin, l’un des avantages communs aux cobots pneumatiques et électriques est la programmation low-code, qui facilite la mise en place pour les utilisateurs moins expérimentés. Selon Festo, les cobots pneumatiques peuvent être prêts à l'emploi en moins d'une heure pour certaines applications, et même les utilisateurs n'ayant aucune compétence en programmation peuvent profiter de leur mode de configuration guidée pour programmer manuellement les mouvements.

Malgré les nombreux avantages des cobots pneumatiques, il existe encore des situations dans lesquelles les alternatives électriques pourraient être préférables. C'est le cas par exemple des applications qui nécessitent des réglages de vitesse précis et rapides. Les systèmes pneumatiques permettent un contrôle de vitesse limité par rapport à leurs homologues électriques, qui offrent un contrôle complet des mouvements, y compris la possibilité de les programmer avec des vitesses personnalisées.

Un autre inconvénient typique des systèmes pneumatiques est que l'air comprimé utilisé pour les alimenter contient de l'eau, qui peut s'accumuler dans les tuyaux et affecter la fonctionnalité et la durée de vie des cobots. Cela peut également poser un problème dans des conditions de gel, telles que celles que l'on retrouve dans certaines applications agroalimentaires.

Enfin, les actionneurs pneumatiques sont mieux utilisés dans les applications légères et moyennes, mais pourraient ne pas être assez puissants pour les applications lourdes, où une alternative électrique pourrait être plus adaptée.