Ultralife Corporation lance des piles et batteries pour les robots industriels

L'une des principales raisons d'utiliser un robot industriel pour automatiser un process réside dans l'amélioration de la qualité par une hausse de la fiabilité et de la précision. Mais pour que les robots soient vraiment sûrs et fiables, les ingénieurs doivent s'assurer qu'ils bénéficient d'une alimentation correcte. Ici, Michele Windsor, directrice mondiale du marketing chez Ultralife Corporation, spécialiste des batteries de robots, explique l'impact de mauvaises conceptions et intégrations des batteries sur les robots industriels.

Au travers d'une enquête menée par le journal scientifique Science Robotics, des chercheurs ont révélé que les sources d'alimentation et d'énergie constituent le domaine le plus difficile de la recherche en robotique. Face à une multitude d'applications potentielles, elles sont particulièrement importantes pour les robots utilisés hors des confins d'une cage, non reliés à une prise électrique et travaillant aux côtés d'employés humains.

Les véhicules à guidage automatique, par exemple, tels que les véhicules intelligents Omron LD autoguidés, et les robots mobiles autonomes comme les KMR de Kuka sont devenus monnaie courante dans les salons professionnels comme dans l'industrie. Et comme ils ne sont pas constamment connectés à une source électrique, à la différence des robots industriels traditionnels, leurs besoins sont beaucoup plus complexes.

Le rapport de recherche poursuit en précisant : « Au-delà des technologies commerciales actuellement disponibles telles que les batteries au plomb-acide, au nickel-métal-hydrure et au lithium-ion, des recherches intensives ont été réalisées sur le développement de technologies de future génération telles que les piles à combustible et les supercondensateurs. »

Perte totale
Si un robot (qu'il soit collaboratif, mobile ou traditionnel) perd toute sa puissance en plein travail, l'effet peut être dévastateur. Pour les secteurs tels que l'alimentaire, la boisson ou les produits pharmaceutiques, les temps d'arrêt peuvent se traduire en pertes de produits et de bénéfices. Dans le secteur médical, la perte brutale de puissance des robots peut forcer les chirurgiens à opérer manuellement, d'où une perte de précision et une hausse du risque. Mais le plus probable est l'annulation pure et simple de l'opération.

En outre, une perte de puissance peut entraîner la perte de l'étalonnage et des valeurs repères du robot. L'étalonnage établit les paramètres de structure cinématique du robot, comme la position des articulations et du point d'effecteur et la longueur des articulations.

Origine vitale
La position d'origine du robot est une donnée cruciale du processus de configuration, puisqu'il renseigne la machine sur la position à laquelle elle doit retourner lorsqu'elle marque une pause. La mémorisation de la position de chaque axe incombe à la batterie du robot. Sans cette position, toutes les trajectoires sont décalées, d'où des actions inexactes risquant d'endommager l'équipement, voire de blesser les opérateurs présents.

Si la batterie tombe en panne en cours de process, l'opérateur doit reprogrammer la position d'origine du robot avant de redémarrer l'application. Le nouvel apprentissage peut prendre un temps considérable, puisque tous les axes doivent être correctement alignés, d'où des temps d'arrêt de la production encore plus importants.

Pour éviter le besoin de reprogrammer et entraîner le robot, les opérateurs doivent s'assurer qu'il revient à sa position d'origine lorsqu'il s'arrête. Par conséquent, si la batterie est inopérante au démarrage, le robot est déjà dans sa position d'origine.

Besoins d'alimentation
Alors que les robots deviennent de plus en plus intuitifs, leurs besoins d'alimentation sont de plus en plus importants. Pour réaliser des tâches plus complexes, ils se dotent de capteurs détectant les variations de lumière, son, température et distance. Chacun de ces capteurs constitue une demande de plus en termes d'alimentation, et une solution plus efficace peut être nécessaire.

Lorsque vous étudiez les différentes options d'alimentation de votre robot, vous constatez qu'elles sont multiples, mais les solutions Li-Ion (lithium-ion), Li-Poly (lithium polymère) et NiMH (nickel-métal hydrure) sont généralement considérées comme les mieux adaptées aux robots gourmands en énergie.

Ultralife Corporation a créé une gamme de piles et batteries primaires non rechargeables au lithium-chlorure de thionyle et au lithium-bioxyde de manganèse, pour pouvoir à ces besoins à long terme. Comme pour toutes les batteries, les tests réguliers sont absolument indispensables, pour s'assurer qu'elles ne tomberont pas en panne inopinément.

Bien que les robots industriels continuent d'améliorer la productivité, la compétitivité et l'automatisation générale des process, s'ils ne sont pas correctement alimentés, les fabricants peuvent être confrontés à des problèmes supplémentaires. Lorsqu'un ingénieur d'études ou un intégrateur de système entame son travail sur un nouveau projet de robot, il peut trouver utile de penser d'emblée au type d'alimentation nécessaire, pour s'assurer que l'utilisateur final aura exactement ce dont il a besoin.