Comment choisir le bon système de préhension pour votre palettiseur ?
Avant d’investir dans un palettiseur automatique, les professionnels comparent la cadence, l’encombrement ou le prix de la machine. Cependant, il y a un élément qui est tout autant déterminant pour la réussite du projet : le système de préhension.
Chaque technologie de manipulation possède ses avantages et répond à des contraintes bien spécifiques. Choisir un préhenseur non adapté peut endommager vos produits, entraîner des arrêts de production ou baisser la cadence de la machine.
Sans entrer dans les détails techniques, vous découvrirez dans cet article les principes de base de la préhension. À l’issue de votre lecture, vous aurez une idée précise du préhenseur qui correspond à votre besoin.
Pourquoi le choix du préhenseur est-il si important ?
Un robot ne manipule jamais directement un produit. Il est capable de reconnaître sa position et de décider de sa direction, pour l’emmener d’un convoyeur à une palette par exemple. Cependant, pour le faire, il a besoin d’une prise, au même titre que nous avons une main au bout de notre bras.
Les trois technologies de préhension les plus répandues
L’enjeu, ici, est de choisir la meilleure préhension possible. Les avancées technologiques de ces dernières années vous laissent un panel de choix assez large.
- Tableau comparatif et critères de votre environnement
- Les 4 erreurs à éviter dans le choix de votre préhenseur
- Les 7 bonnes questions à se poser
1. La préhension par ventouses
Le principe de fonctionnement d’une ventouse est décrit dans le schéma n°1. Il y a trois phases distinctes :
- Le contact : La ventouse approche la surface à saisir. Elle est composée de soufflets. Plus il y en a, plus la force de préhension est importante.
- La préhension : Un vide est créé, ce qui aspire la surface par pression atmosphérique. Ventouse et produit sont désormais maintenus ensemble.
- La dépose : un soufflage d’air permet d’interrompre le vide et ainsi relâcher le produit.
La préhension par ventouses est particulièrement adaptée pour les surfaces planes et les produits légers à moyens (moins de 15kg). Les cartons fermés ou les caisses américaines sont adaptés à ce type de préhension.
Le choix de la ventouse est ensuite déterminant. Pour chaque état de surface (carton humide, poreux, poussiéreux, etc.), une ventouse existe dans le panel des fabricants. La clef est la combinaison entre le bon débit d’aspiration et le choix de modèle adapté.
La préhension ventouse est ainsi généralement employée sur la prise monoformat.
2. Le caisson d’aspiration
Le caisson d’aspiration fonctionne grâce à une dépression créée sur la surface souhaitée du produit. Contrairement aux ventouses, qui aspirent (par le vide) en plusieurs points précis, le caisson répartit l’effort d’aspiration sur une zone plus large. C’est en revanche le mode de préhension le plus gourmand en énergie.
Une fois le produit saisi, le robot le déplace jusqu’à la palette avant de relâcher l’aspiration pour effectuer une dépose précise et sécurisée.
Cette technologie permet de manipuler plusieurs produits aux formes variées ou dont la surface n’est pas parfaitement plane. Les zones d’aspiration peuvent se cloisonner pour s’orienter uniquement sur le produit à prendre. Ce type de préhension est particulièrement adapté aux sacs, aux cartons irréguliers ou aux produits instables. C’est le mode de préhension le plus polyvalent !
3. La préhension par pinces
Les pinces fonctionnent avec le principe de serrage pour saisir et maintenir les objets. Elles permettent une prise stable et ferme. Il en existe de différentes formes : les pinces peuvent être planes ou cylindriques pour s’adapter à des bouteilles par exemple.
Ce type de préhension est particulièrement adapté pour les cartons ouverts, les cartons lourds, les plateaux et les caisses fragiles sur le dessus.
Les pinces présentent deux principales limites :
- L’accès aux côtés de votre produit n’est pas toujours évident (convoyeur existant, obstacle, mur, etc.) ;
- Une fois le produit déposé sur une palette, l’espace qu’utilisait la pince est laissé vide. La position des caisses n’est alors pas optimisée à 100%, il y a une perte de place.
Et le collaboratif dans tout cela ?
Les préhenseurs à pinces peuvent, eux aussi, être collaboratifs. Grâce à une motorisation et un contrôle de force, les manipulations peuvent être faites en toute sécurité. Nous y avons dédié un article :
Une multitude de possibilités
Vous avez découvert les méthodes de préhension les plus courantes dans l’industrie alimentaire. Si ces trois grandes familles couvrent la majorité des besoins dans ce secteur, certaines contraintes (fragilité, emballages atypiques, formats instables, etc.) nécessitent néanmoins le développement de préhenseurs spécifiques.
Comparer les modes de préhension selon vos besoins
Vos critères
Ventouses
Caisson d’aspiration
Pinces
Cartons fermés
★★★★★
★★★★★
★★★★☆
Cartons ouverts
★☆☆☆☆
★☆☆☆☆
★★★★★
Charges lourdes
★★☆☆☆
★★★★★
★★★★☆
Produits fragiles
★★★★☆
★★★★★
★★★☆☆
Environnement poussiéreux
★★☆☆☆
★★☆☆☆
★★★★★
Humidité
★★☆☆☆
★★☆☆☆
★★★★★
Polyvalence
★★★☆☆
★★★★★
★★★★☆
Les erreurs à éviter dans le choix du préhenseur
Nous croisons souvent les mêmes erreurs dans le choix de type de préhension, alors en voici une liste :
1. Choisir en fonction du prix
Cela peut vous coûter encore plus cher si la préhension détériore vos produits ou réduit la cadence de la machine.
2. Sous-estimer les changements de format
Un préhenseur peut être adapté à plusieurs produits mais sa conception doit être anticipée.
3. Ne pas suffisamment se projeter
Un préhenseur représente un coût sur plusieurs années. Vous connaissez votre stratégie long terme, n’oubliez pas vos futurs produits.
4. Négliger l’environnement
La température, l’humidité, la poussière et autres, sont des facteurs déterminants pour le bon fonctionnement du préhenseur.
Les bonnes questions à se poser avant de choisir
Votre checklist pour constituer un cahier des charges optimal :
- Quels types de caisses j’utilise ? (forme, épaisseur, matériaux, etc)
- À quel point mes produits sont-ils fragiles ? Peuvent-ils se casser ou se déformer ?
- Est-ce que les cartons peuvent devenir humides sur ma ligne ?
- De quelle cadence ai-je besoin ?
- Combien de formats d’emballage ?
- Quel retour sur investissement j’attends ?
- Quel type d’énergie puis-je mettre à disposition ? Électrique, pneumatique ?
L’essentiel à retenir
Il n’existe pas vraiment de préhenseur universel. Le meilleur système est celui qui correspond à vos contraintes réelles.
Que ce soit un système de préhension à ventouses, à pinces ou par caisson d’aspiration, il existe forcément une prise adaptée à votre produit. Les changements de format, la cadence souhaitée et votre environnement de travail sont vos critères privilégiés pour choisir un préhenseur.
Pour Novatics, le choix de la préhension est fait dès les premières phases d’étude du projet. Grâce à l’analyse de vos produits et de votre environnement, nous concevons une machine de conditionnement 100% adaptée à votre activité.
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