Le robot porte le préhenseur, ses fixations, la pièce et parfois des équipements de procédé. Le bilan de charge décrit cette masse complète, sa position et ses mouvements. Avant de retenir un modèle, vérifier ces données dans le dossier de la variante exacte du bras.
Faire l’inventaire de la masse portée
Commencez par une nomenclature de tout ce qui se trouve après la bride du robot : préhenseur, doigts, changeur d’outil, capteurs, supports et pièce. Relevez les masses documentées, pesées ou encore estimées. Une valeur provisoire reste identifiée avec sa source et la validation attendue. Les ajouts tardifs doivent déclencher une nouvelle lecture de ce bilan.
Distinguez les états réellement rencontrés : outil vide, pièce prise, prise groupée ou accessoire différent. Le manuel de charge Universal Robots consulté prévoit plusieurs états de charge. La façon de les déclarer dépend toutefois du contrôleur. Une fonction décrite pour ce constructeur ne constitue pas une procédure de configuration ESTUN.
Placer le centre de gravité dans un repère défini
La masse totale ne dit pas à quelle distance elle agit. Pour chaque ensemble porté, situez le centre de gravité par rapport à un repère commun, généralement celui demandé dans la notice du robot. Conservez les unités, les directions des axes et la version du dessin utilisé. Une coordonnée sans repère peut être saisie correctement tout en décrivant la mauvaise position.
Lorsque les centres de gravité des éléments sont connus, le centre combiné se calcule axe par axe : somme des produits masse × position, divisée par la masse totale. Le point outil, ou TCP, décrit un point de travail. Il ne remplace pas le centre de gravité de l’ensemble.
Vérifier aussi la répartition de masse
Deux outils de même masse peuvent solliciter le poignet différemment. Une pièce longue ou une prise décentrée change la répartition de masse. L’inertie doit donc être examinée dans les axes et le repère demandés par le constructeur, avec les orientations de la pièce pendant le cycle.
Les notices Universal Robots distinguent masse, centre de gravité et matrice d’inertie. Ce constat ne permet pas de reprendre leurs champs ou valeurs par défaut sur un autre bras. Pour ESTUN, le dossier de la référence sélectionnée et les limites de couple et d’inertie applicables doivent être confirmés.
Lire la bonne variante et son enveloppe
Confrontez le bilan aux limites de la référence exacte, pas à une capacité de famille. Les variantes de portée, de poignet ou de génération ne sont pas interchangeables. Un nom commercial ne constitue pas non plus une mesure : la fiche ESTUN ER180-3100-PL-CE annonce une portée de 3 060 mm malgré le nombre « 3100 » dans son nom.
La portée maximale ne suffit pas à établir l’accès à une machine. Les orientations, les obstacles, les singularités et les mouvements nécessaires au changement d’outil se vérifient dans l’implantation. Le bilan de charge et l’enveloppe de travail doivent être examinés ensemble.
Préparer un essai représentatif
Définissez les cas qui sollicitent le plus la prise : pièce portée loin du poignet, orientation défavorable, prise groupée ou transfert avec retournement. Le protocole précise la configuration, les trajectoires et les conditions autorisées pour l’essai. Il ne se limite pas à constater que le robot a déplacé une pièce une fois.
Consignez les événements observés, les limites de mouvement retenues et les écarts de prise. La cadence et le comportement du procédé demandent leurs mesures propres. Un essai de charge réussi ne vaut ni validation de la qualité produite ni réception de toute la cellule.
Conserver un bilan réutilisable
Le dossier final relie chaque outil et chaque pièce à sa masse complète, son centre de gravité, son inertie et la référence robot étudiée. Les hypothèses, documents constructeur et essais restent identifiés pour réexaminer un changement de doigts ou de produit.
Questions fréquentes
Les points à préciser.
Le TCP est-il le centre de gravité ?
Non. Le TCP décrit le point de travail de l’outil. Le centre de gravité décrit la répartition de la masse portée. Les deux peuvent être à des positions différentes.
Faut-il peser l’ensemble monté ?
Une masse documentée ou calculée peut préparer l’étude. Une pesée ou une autre vérification appropriée permet de lever l’incertitude avant la configuration finale.
Une marge en kilogrammes suffit-elle ?
Elle ne traite pas à elle seule les moments, l’inertie ou l’enveloppe de travail. Les limites applicables sont celles de la variante retenue dans ses conditions d’utilisation.
