Pick and place robotisé avec vision et convoyeur
Un robot pick and place repère les produits sur un tapis ou en vrac par caméra, les saisit au vol et les range dans une barquette, un carton ou sur une autre ligne.
- Vision, suivi de convoyeur et préhenseur
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Pick and place robotisé : prélever et ranger sans intervention
Un robot pick and place prend un produit à un endroit et le dépose à un autre, en s'appuyant sur une caméra pour savoir où le saisir. Les applications courantes : prendre des produits sortant d'une machine pour les placer en barquettes, trier des pièces arrivant désordonnées sur un tapis, charger des sachets dans des cartons, ranger des pièces usinées dans un bac.
Le projet réunit quatre éléments qui doivent travailler ensemble : un convoyeur ou un bac d'arrivée, une caméra avec son éclairage, un robot de type delta, SCARA ou bras articulé, et un préhenseur adapté au produit. La cadence réelle dépend du plus lent de ces maillons et de la qualité de leur synchronisation.
Le pick and place est la base de nombreuses applications voisines. Le chargement d'une machine, par exemple, reprend le même geste avec une contrainte différente : le robot dépose à un endroit exact dans une machine à porte. Cette variante est traitée sur la page du chargement déchargement machine robot.
Si votre cadence est modeste et que le poste doit rester flexible, un robot collaboratif peut suffire ; la page sur le cobot industriel détaille les conditions. Un robot rapide de type delta, lui, reste le plus souvent derrière des protecteurs, car la vitesse de ses mouvements interdit la proximité des opérateurs.
Pour chiffrer votre projet de pick and place robot, joignez une courte vidéo du tapis : elle renseigne mieux que de longues descriptions sur la présentation des produits, leur espacement et les écarts à gérer.
Pour replacer le pick and place parmi les autres solutions, voyez la robotisation industrielle : de pick and place robotisé aux autres solutions.
Les questions à trancher pour un projet de pick and place
Elles se règlent avant le choix du robot.
- Les produits : forme, matière, brillance, fragilité, collage, variation de taille.
- La présentation : produits espacés sur tapis, en vrac sur tapis, empilés, en bac profond.
- La cadence de pointe : nombre de prises par minute à tenir, et profil sur la journée.
- La destination : barquette, carton, autre convoyeur, machine ; orientation exigée.
- L'environnement : poussière, lavage, froid, lumière ambiante variable.
- La gestion des rebuts : produits non reconnus, mal formés, ou non saisis.
- Le changement de produit : réglage de la caméra, du préhenseur et des positions.
Choisir robot, vision et préhenseur
Trois choix se combinent selon le produit et la cadence.
Faire défiler le tableau
| Choix | Options usuelles | Critère de décision |
|---|---|---|
| Robot | Delta, SCARA, bras articulé six axes | Vitesse et légèreté pour le delta ; portée et orientations pour le six axes |
| Vision | Caméra 2D, 3D ou profondeur selon le vrac | Reconnaissance de la forme et de l'orientation, éclairage maîtrisé |
| Suivi de convoyeur | Encodeur lié au robot et à la caméra | Position du tapis connue à l'instant de la prise |
| Préhenseur | Ventouse, mousse, pince, outil souple | Fragilité, état de surface, forme du produit |
| Alimentation | Tapis, vibrateur, bac profond | Régularité de l'arrivée et séparation des produits |
| Rebuts | Éjection, bac de rejet, poste manuel | Fréquence des défauts de reconnaissance |
Aucune cadence n'est promise avant essai sur vos produits réels. Source : Cleverence, INRS.
Suivi de convoyeur : synchroniser caméra, encodeur et robot
Le suivi de convoyeur permet au robot de saisir un produit en mouvement, grâce à un encodeur qui donne en continu la position et la vitesse du tapis. La caméra détecte le produit, le système mémorise sa position au moment de la prise de vue, puis le robot rejoint le produit à l'endroit où il se trouve après l'écoulement du temps de traitement.
La précision dépend de trois éléments : une calibration rigoureuse entre le repère de la caméra, celui du robot et celui du convoyeur ; un temps de traitement connu et stable ; un tapis qui ne glisse pas sur son entraînement. Une dérive du glissement ou une caméra légèrement déplacée suffisent à rater des prises. Le suivi de la calibration fait donc partie de l'exploitation.
L'éclairage est le premier sujet de la vision industrielle : un éclairage constant, protégé de la lumière ambiante, évite plus de défauts de reconnaissance que le choix du logiciel. La vision doit aussi rester synchronisée avec le reste de la ligne, comme le soulignent les guides de palettisation et de dépalettisation.
- Calibration caméra, robot et convoyeur documentée
- Encodeur fixé à l'entraînement du tapis
- Éclairage maîtrisé et protégé
- Contrôle périodique de la calibration
Du tapis encombré à la cellule qui prélève
Un projet pick and place se valide sur vos produits avant d'être figé.
Essais de reconnaissance
Images de vos produits en conditions réelles, variantes de lumière, de position, de défauts à écarter.
Choix du robot et du préhenseur
Type de robot, outil de prise, qualification des produits difficiles.
Conception de la cellule
Implantation sur le convoyeur, éclairage, protections, évacuation des rebuts, interface avec la ligne.
Programmation
Reconnaissance, suivi de convoyeur, séquences de rangement, gestion des défauts de prise et des arrêts.
Installation et réglages
Intégration sur la ligne, calibration, validation de la sécurité, formation au changement de produit.
Sécurité et exploitation de la cellule
Un robot rapide près d'une ligne demande des protections claires.
Protection de la zone
Les robots rapides sont en général placés derrière des protecteurs, avec accès verrouillé pour le réglage.
Analyse de risques
Elle traite le mouvement rapide, les produits éjectés et l'accès de maintenance, en suivant la série ISO 10218.
Cobot possible ?
Pour des cadences modestes et un poste flexible, un cobot est possible : la vitesse y est limitée près des opérateurs.
Réglages et maintenance
Nettoyage des optiques, contrôle de calibration et échange du préhenseur à prévoir dans le plan d'entretien.
Questions fréquentes sur le pick and place robotisé
Quelle cadence un robot pick and place peut-il atteindre ?
Elle varie beaucoup selon le robot, le produit et la présentation. Un delta est conçu pour de hautes cadences sur produits légers ; un bras six axes est plus lent mais plus polyvalent. Aucune valeur n'est donnée sans essai : elle dépend de la reconnaissance, du préhenseur et de la distance parcourue.
Faut-il toujours une caméra ?
Non. Si les produits arrivent à une position fixe et répétable, des butées ou des capteurs suffisent. La caméra devient utile quand la position ou l'orientation varie, sur tapis ou en vrac. Elle ajoute de la souplesse mais aussi un sujet d'éclairage et de calibration à maintenir.
Le robot peut-il prélever des produits en vrac ?
Oui avec une vision en profondeur, qui repère les produits et choisit une prise sans collision. C'est une application plus délicate que le tapis espacé : les pièces s'accrochent, se superposent, brillent. Des essais sur vos pièces sont indispensables avant d'engager le projet.
Comment le robot suit-il un tapis en mouvement ?
Un encodeur donne la position du tapis ; la caméra enregistre celle du produit au moment de la prise de vue ; le robot calcule où le produit se trouve et le rejoint. La calibration entre caméra, robot et tapis conditionne la précision, et un tapis qui glisse la dégrade. Elle se contrôle périodiquement.
Peut-on changer facilement de produit ?
Si la cellule est conçue pour : recettes de vision, positions de dépose et préhenseur adaptés à une famille de produits. Un changement de forme importante peut nécessiter un autre outil. La fréquence de changement de série est une donnée clé pour dimensionner le poste et choisir entre robot rapide et robot flexible.
L'installation arrête-t-elle la ligne ?
L'étude, les essais de vision et la programmation se font hors ligne. L'arrêt se limite à l'implantation sur le convoyeur, aux raccordements et aux essais sur site. Sa durée dépend de la place et de l'état de la ligne et se précise après l'étude, sans engagement de durée avant.
Prélever vos produits automatiquement
Joignez une photo ou une courte vidéo du tapis, la nature des produits et la cadence à tenir. L'intégrateur vous recontacte sous 24 h.
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