SZGH Arm-4160 : Bras de robot collaboratif à 4 axes — Charge utile maximale de 3,5 kg | Portée de 600 mm | Produit phare de la série Arm

Qu'est-ce que le SZGH Arm-4160 ?

Le SZGH Arm-4160 est un bras robot collaboratif à quatre axes et le modèle phare de la série SZGH Arm, offrant la charge utile la plus élevée (3,5 kg max) et la plus longue portée horizontale (600 mm) de sa catégorie. Conçu pour les tâches à programme fixe et à haute répétition, il se connecte via Ethernet ou Wi-Fi, accepte une entrée 220 V/110 V dans le monde entier et offre une course sur l'axe Z configurable jusqu'à 1 000 mm, ce qui le rend bien adapté à l'automatisation de l'alimentation de gravure laser, à l'étiquetage de précision, à la manipulation d'outils lourds et à l'assistance de plate-forme d'impression 3D.

Spécifications complètes

Important — Apprentissage de la traînée et détection de collision :
L'Arm-4160 ne prend pas en charge l'apprentissage de la traînée ou la détection de collision. Il s’agit d’une décision structurelle délibérée et non d’une omission de fonctionnalités. Avec une charge utile nominale de 3,5 kg, l'Arm-4160 nécessite une rigidité articulaire et une précharge servo nettement plus élevées pour maintenir une répétabilité de ± 0,05 mm sous charge. Cette rigidité structurelle rend le fonctionnement manuel en traînée mécaniquement peu pratique et signifie que la détection de collision par écart de couple ne peut pas être séparée de manière fiable des charges de fonctionnement normales. L'Arm-4160 est optimisé pour les tâches à programme fixe et hautement répétitives où les programmes sont téléchargés une seule fois et exécutés à grande échelle, et non pour un réapprentissage manuel fréquent. Si l'apprentissage de la traînée ou la détection de collision est une exigence pour votre application, choisissez l'option Bras-2442 (charge utile de 2 kg, portée de 420 mm, les deux fonctionnalités prises en charge).

Avantages principaux

Charge utile maximale de 3,5 kg — Manipulation d'outils la plus lourde de la série Arm

Avec un poids de 3,5 kg, l'Arm-4160 peut transporter des outils et des pièces que les modèles Arm plus légers ne peuvent pas transporter : têtes de gravure laser, grandes pinces pneumatiques, assemblages sous vide à plusieurs coupelles, fixations de pièces métalliques et pièces pesant jusqu'à environ 2,8 à 3 kg (représentant le poids de l'effecteur final). Cela ouvre la voie à des applications où le facteur limitant a toujours été la capacité de charge et non la précision.

Portée de 600 mm — Couvre des tables de travail plus larges et des distances de fixation plus grandes

La portée horizontale de 600 mm (180 mm de plus que le Arm-2442, 280 mm de plus que le Arm-1832) couvre la distance entre un plateau intermédiaire et un support de machine de gravure, deux points de prélèvement de convoyeur ou une plate-forme d'impression et un bac de pièces finies, sans repositionner la base du robot. Pour de nombreuses configurations à stations fixes, cela élimine le besoin d'axes linéaires ou de glissières supplémentaires.

Commutation multi-programmes Wi-Fi — Changement de produit sans opérateur

Sans apprentissage du glisser, l'Arm-4160 s'appuie sur des programmes prédéfinis stockés dans le contrôleur ou téléchargés à distance. L'interface Wi-Fi permet au robot de recevoir des commandes de changement de programme directement à partir d'un système de gestion des commandes, d'un MES ou d'un logiciel de planification de production. Pour les lignes multi-SKU fonctionnant entre 100 et 500 unités par lot, cela signifie que le changement de produit ne nécessite aucune interaction de l'opérateur au niveau du robot.

Course sur l'axe Z de 1 000 mm — Gère de grandes enveloppes verticales

Comme le Arm-2442, le Arm-4160 prend en charge une course sur l'axe Z jusqu'à 1 000 mm, soit le double du maximum du Arm-1832 d'entrée de gamme. Cela permet un déplacement vertical à travers un stockage à plusieurs étagères, des piles de luminaires hauts ou des lits d'impression à différentes hauteurs, le tout au sein d'une seule configuration de robot.

Ethernet + Wi-Fi + double tension — Déploiement mondial sans modification de l'infrastructure

Ethernet filaire fournit une latence déterministe pour le contrôle de ligne synchronisé. Le Wi-Fi permet une flexibilité de placement et une gestion des programmes à distance sans câbles. L'alimentation double tension 220 V/110 V permet de déployer la même unité sur les marchés d'Amérique du Nord, d'Europe, d'Asie et du Moyen-Orient sans modification du transformateur.

Scénarios d'application

Comparaison interne des séries Arm

Guide de sélection

• Choisissez l'Arm-1832 si la charge utile est inférieure à 1 kg, la portée inférieure à 320 mm et si le coût et l'encombrement sont les principales contraintes (formation, démonstrations, pipetage très léger).

• Choisissez Arm-2442 si la charge utile est de 1 à 3 kg et qu'un apprentissage de la traînée ou une détection de collision est requis. Il s’agit du modèle le plus flexible pour les applications qui changent fréquemment ou fonctionnent dans des espaces homme-machine partagés.

• Choisissez Arm-4160 si la charge utile dépasse 3 kg ou si une portée supérieure à 420 mm est requise, et que la tâche est un programme fixe et répétitif qui s'exécute à grande échelle. L'alimentation en gravure laser, l'étiquetage de précision et le placement structuré dans des supports étroits constituent le foyer naturel de ce modèle. Ne sélectionnez pas Arm-4160 si l’apprentissage de la traînée ou la détection de collision est une exigence stricte – voir plutôt Arm-2442.

Étude de cas client

Par Fannie Chen, PDG, Shenzhen Guanhong Automation Co., Ltd. (SZGH)

Une entreprise de personnalisation de cadeaux à Taiwan est spécialisée dans les porte-cartes de visite en métal gravés au laser et les couvertures de carnets en cuir. Leurs tailles de commande vont de 100 à 500 pièces par lot, et chaque article doit être positionné dans le support de la machine de gravure à ± 0,3 mm près – tout écart au-delà entraîne un déplacement visible du motif laser. Avec le chargement manuel, ils fonctionnaient avec une variation de placement d'environ ±0,5 à 1,5 mm, et la fatigue oculaire de l'opérateur après plusieurs centaines de pièces par jour ne faisait qu'aggraver le problème, au lieu de l'améliorer.

La portée horizontale de 600 mm du Arm-4160 a été la première chose qui a rendu cette application réalisable : la distance entre le plateau d'entrée des pièces et le dispositif de gravure était d'environ 550 mm — juste à portée, sans qu'il soit nécessaire de repositionner la base du robot. La charge utile maximale de 3,5 kg permettait de manipuler confortablement leur objet le plus lourd, un porte-cartes de visite en laiton massif pesant environ 2,8 kg, poids de préhension compris.

La connexion Wi-Fi a résolu le problème de changement de produit sans nécessiter l'intervention de l'opérateur au niveau du robot. Leur système de gestion des commandes envoie un code produit au contrôleur du robot lorsqu'un nouveau lot démarre ; le contrôleur charge automatiquement le programme de placement prédéfini correspondant. Un opérateur n'a pas besoin de se rendre à la machine, d'ouvrir un menu ou de sélectionner un fichier. La transition d’un SKU au suivant prend moins de cinq secondes.

Après le déploiement, l'écart de placement est comprimé à ±0,05 mm, bien à l'intérieur de la tolérance de ±0,3 mm. Les pièces défectueuses dues au désalignement sont tombées à près de zéro. Le propriétaire m'a dit qu'il avait photographié le robot et envoyé l'image à ses clients comme preuve de leur infrastructure de contrôle qualité. Cela fait désormais partie de leur argumentaire de vente. Ce n’est pas quelque chose que nous concevons explicitement, mais c’est l’un de mes résultats préférés : lorsqu’une machine devient une déclaration d’intention sur le sérieux avec lequel une entreprise prend son métier.

Système de contrôle et accessoires compatibles

L'Arm-4160 est livré avec le contrôleur de robot à quatre axes dédié SZGH, qui prend en charge :

• Modes de mouvement point à point (PTP) et chemin continu (CP)

• Stockage multi-programmes : stockez plusieurs programmes de produits dans la mémoire du contrôleur ; commuter via une commande Ethernet, une commande Wi-Fi ou un déclencheur d'entrée numérique

• Extension d'E/S — entrées/sorties numériques pour l'intégration avec des machines de gravure, des déclencheurs de convoyeur, des actionneurs d'étiquetage et des verrouillages de sécurité

• Port Ethernet — pour la programmation sur PC, la surveillance à distance et l'intégration MES/SCADA/ERP

• Module Wi-Fi — pour le téléchargement de programmes sans fil, les commandes de commutation par lots et les rapports d'état en temps réel vers les systèmes de gestion des commandes

• Boîtier d'apprentissage — pour l'édition de programme point à point sur la machine et le jogging manuel

Remarque sur la programmation : étant donné que l'Arm-4160 ne prend pas en charge l'apprentissage du glisser, tous les programmes sont saisis via le pendentif d'apprentissage (en faisant défiler chaque axe pour positionner et enregistrer les points de cheminement) ou téléchargés depuis un PC via Ethernet/Wi-Fi. Cette approche est bien adaptée aux tâches avec des positions de luminaires stables et connues qui ne changent pas entre les lots.

Effecteurs terminaux et accessoires compatibles (disponibles séparément) :

• Kits de préhension à vide robustes (à une ou plusieurs coupelles, pouvant supporter jusqu'à 3,5 kg)

• Pince pneumatique parallèle (variante à mâchoires larges pour pièces plus grandes)

• Pince magnétique (pour pièces en métaux ferreux)

• Pince mécanique personnalisée (préciser la géométrie de la pièce à la commande)

• Support de caméra de positionnement de vision

• Bride effectrice sur mesure (à préciser à la commande)

Contact export02@szghtech.com pour la documentation d'intégration du contrôleur, les schémas de câblage d'E/S et le protocole de commande MES TCP/IP.

Certifications et garantie

Toutes les unités Arm-4160 sont assemblées et testées dans notre usine de Shenzhen avant expédition. Rapports de tests d'acceptation en usine (FAT) disponibles sur demande.

Foire aux questions

Q1 : Pourquoi le Arm-4160 ne prend-il pas en charge l'enseignement de la traînée, et quel modèle dois-je choisir si j'en ai besoin ?

L'Arm-4160 nécessite une rigidité articulaire et une précharge servo plus élevées pour maintenir une répétabilité de ± 0,05 mm sous sa charge nominale de 3,5 kg. Cette rigidité structurelle rend l'opération de traînée manuelle mécaniquement peu pratique et signifie que la fenêtre d'écart de couple utilisée pour la détection de collision ne peut pas être distinguée de manière fiable des charges de fonctionnement normales à ce niveau de charge utile. L'Arm-4160 est optimisé pour la production à programme fixe et à haute répétition. Si l'enseignement du glisser est une exigence, choisissez le Arm-2442 , qui prend en charge à la fois l'apprentissage de la traînée et la détection des collisions avec une charge utile maximale de 3 kg et une portée de 420 mm.

Q2 : Quelle est la différence entre un robot collaboratif et un robot industriel ?

Un robot collaboratif (cobot) est conçu pour travailler à proximité des opérateurs humains, fonctionnant à des vitesses contrôlées avec une conception soucieuse de la sécurité. Un robot industriel donne la priorité à une vitesse et une charge utile maximales dans des cellules entièrement clôturées et exclues des humains. L'Arm-4160 occupe l'espace entre un robot de bureau et un robot industriel complet : il offre une charge utile et une portée plus élevées que les unités de table classiques, avec un facteur de forme et une consommation d'énergie compatibles avec les environnements de production de petite à moyenne taille. Bien qu'il n'inclut pas la détection de collision, son encombrement de 28 kg et sa conception d'installation fixe facilitent l'intégration avec la protection standard des machines.

Q3 : Comment le Arm-4160 est-il programmé sans apprentissage du glisser ?

Les programmes sont créés en faisant avancer chaque axe jusqu'à la position souhaitée à l'aide du pendentif d'apprentissage et en enregistrant chaque point de cheminement — une méthode d'apprentissage point à point standard utilisée dans la robotique industrielle. Pour les applications avec une géométrie de montage connue (graveurs laser, stations d'étiquetage), les positions peuvent également être calculées et téléchargées via PC via Ethernet ou Wi-Fi. La plupart des clients Arm-4160 programment le robot une fois par type de produit et stockent plusieurs programmes en mémoire pour une commutation rapide.

Q4 : Comment fonctionne le changement de programme Wi-Fi dans la pratique ?

Le contrôleur SZGH expose une interface de commande TCP/IP via Wi-Fi. Un système externe (MES, logiciel de gestion des commandes ou un simple script) envoie une commande de sélection de programme contenant l'identifiant du produit. Le contrôleur charge le programme stocké correspondant. Le changement prend moins de cinq secondes et ne nécessite aucune action de l'opérateur sur le robot. La documentation complète de l'API est incluse avec l'unité.

Q5 : Quelle est la course maximale de l’axe Z et peut-elle être modifiée après l’achat ?

La course de l'axe Z est configurable de 100 mm à 1 000 mm et est spécifiée à la commande. Il s'agit d'un paramètre mécanique intégré à l'assemblage de l'axe linéaire et ne peut pas être ajusté sur site après la fabrication. Précisez le trait souhaité lors de la demande de devis.

Q6 : Le Arm-4160 peut-il gérer une charge utile de 3,5 kg avec n'importe quel effecteur final ?

La charge utile maximale de 3,5 kg fait référence à la masse totale au niveau de la bride de l'outil, y compris l'effecteur terminal lui-même et la pièce à usiner. Par exemple, une pince de 0,7 kg laisse 2,8 kg de capacité pour la pièce. La capacité utile réelle dépend également du décalage du centre de gravité de la charge par rapport au centre de la bride. Contactez-nous avec les spécifications de votre effecteur final et de votre pièce et nous confirmerons la charge utile effective.

Q7 : Le Arm-4160 est-il adapté aux salles blanches ou aux environnements en contact avec les aliments ?

L'Arm-4160 standard est conçu pour les environnements industriels généraux (5°C à 45°C, humidité standard). Pour les exigences en matière de salle blanche ou de contact alimentaire, contactez SZGH pour discuter des options de matériaux et de lubrification pour l'interface de l'effecteur final. Une protection supplémentaire du corps du bras peut être nécessaire pour les applications en salle blanche de classe 100 à 10 000.

Q8 : Comment le Arm-4160 se compare-t-il au robot SZGH S600-B-4 SCARA ?

Le S600-B-4 est un SCARA à grande vitesse optimisé pour un débit de cycle horizontal maximal dans les lignes de prélèvement et de placement dédiées à grand volume. L'Arm-4160 est mieux adapté lorsque : (a) une course verticale de l'axe Z supérieure à 500 mm est requise, (b) la charge utile dépasse la capacité SCARA typique pour cette classe, (c) une commutation de programme à distance Wi-Fi à partir d'un système de gestion des commandes est nécessaire, ou (d) l'application est une production multi-SKU de volume moyen plutôt qu'un débit à grande vitesse d'une seule SKU. Pour une vitesse horizontale pure à pas fixe, le S600-B-4 peut cycler plus rapidement.

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