29 juillet 2025

Dans le domaine de l'automatisation et de la robotique, une machine "pick and place" est un élément essentiel des lignes d'assemblage et des processus de fabrication. La capacité à déplacer des objets d'un endroit à un autre avec précision permet non seulement d'améliorer l'efficacité, mais aussi de réduire les erreurs humaines. Cet article de blog vous guidera à travers le processus fascinant de création de votre propre machine pick and place à l'aide d'Arduino, s'adressant aussi bien aux novices qu'aux constructeurs expérimentés.

Comprendre les machines Pick and Place

Une machine "pick and place" automatise les tâches fastidieuses et répétitives consistant à prendre des articles et à les placer à des endroits désignés. Ce type de machine est utilisé dans diverses industries, notamment l'électronique, l'emballage et même dans des projets de loisirs. Les fonctions de base sont les suivantes :

  • Identification : La machine identifie l'objet à déplacer.
  • Saisissant : Il saisit l'objet à l'aide d'une pince ou d'un mécanisme d'aspiration.
  • Mouvement : La machine déplace l'objet le long d'une trajectoire prédéterminée.
  • Placement : Enfin, il place l'objet à l'emplacement cible.

Matériel nécessaire

Avant de vous lancer dans l'installation, assurez-vous que vous disposez du matériel suivant :

  • Carte Arduino (Arduino Uno de préférence)
  • Servomoteurs (2 ou plus suffisent)
  • Fils de connexion
  • Planche à pain
  • Grippeur ou ventouse
  • Alimentation (batterie ou USB)
  • Châssis pour la machine (vous pouvez en construire un en bois ou en plastique)
  • Interrupteurs de fin de course (pour la précision)
  • Arduino IDE (pour la programmation)

Guide de construction de la machine étape par étape

1. Conception du châssis

La première étape de la construction de votre machine pick and place consiste à concevoir le châssis. En fonction de la taille et du type d'articles que vous envisagez de manipuler, veillez à ce que le châssis soit à la fois robuste et léger. Pensez à utiliser des matériaux tels que l'acrylique ou le contreplaqué. Utilisez un programme de CAO pour obtenir des dimensions précises, ou faites un croquis sur papier.

2. Assemblage des composants

Une fois le châssis prêt, il est temps d'assembler les composants :

  1. Monter les servomoteurs : Fixez les servomoteurs sur le châssis. Ils contrôleront le mouvement de la pince et du bras de la machine.
  2. Connecter la pince : Si vous utilisez une pince asservie, connectez-la à l'un des moteurs. Veillez à ce qu'il puisse s'ouvrir et se fermer en douceur.
  3. Câblez tout : Connectez les servomoteurs à l'Arduino à l'aide des fils de liaison. Suivez le diagramme de l'Arduino pour les connexions correctes.

3. Intégration des interrupteurs de fin de course

Pour garantir la précision du fonctionnement de la machine, prévoyez des interrupteurs de fin de course. Ceux-ci permettent de définir les limites du mouvement :

  • Fixez des interrupteurs de fin de course aux points critiques où les bras des servomoteurs sont susceptibles de s'étendre. Cela les empêchera de se déployer de manière excessive.
  • Connectez les interrupteurs de fin de course aux broches d'entrée de l'Arduino.

4. Programmation de l'Arduino

Le matériel étant complètement installé, il est temps de passer au logiciel. Ouvrez l'IDE Arduino et commencez à programmer :


1TP5Inclure 

Servo servo1 ; // pour la pince
Servo servo2 ; // pour le bras

void setup() {
    servo1.attach(9) ; // broche pour la pince
    servo2.attach(10) ; // broche pour le bras
    pinMode(2, INPUT) ; // interrupteur de fin de course
}

void loop() {
    if (digitalRead(2) == HIGH) {
        // logique pour ramasser un objet
        servo1.write(180) ; // fermer la pince
        delay(1000) ; // attendre 1 seconde
        // logique de déplacement du bras
        servo2.write(90) ; // déplacer le bras
        delay(1000) ; // attend 1 seconde
        servo1.write(0) ; // ouvrir la pince et relâcher l'objet
    }
}

Il s'agit d'une version simplifiée du code ; en pratique, vous devrez l'adapter en fonction de la mécanique de votre machine et de la tâche à accomplir.

5. Essais et étalonnage

Après la programmation, téléchargez votre code sur l'Arduino et testez la machine :

  • Test initial : Faites fonctionner la machine et observez ses mouvements. Ajustez le code ou le matériel si nécessaire.
  • Étalonnage : Ajustez les angles et les délais dans votre code pour garantir un fonctionnement sans heurts.

Applications de votre machine Pick and Place

Après avoir construit avec succès votre machine pick and place basée sur Arduino, vous pouvez l'utiliser pour diverses applications :

  • Projets éducatifs : Parfait pour les salles de classe ou les ateliers afin de démontrer l'automatisation.
  • Prototypage : Utile pour développer des prototypes de produits et d'appareils électroniques.
  • Projets de loisirs : Intégrez-le à d'autres projets, comme une chaîne de montage miniature pour des loisirs tels que l'impression 3D ou l'électronique.

Améliorations et modifications

Une fois que vous êtes à l'aise avec la machine de base, vous pouvez envisager des améliorations :

  • Intégrer des capteurs pour la détection d'objets afin d'automatiser le processus de prélèvement.
  • Ajouter un module de caméra pour un retour visuel afin de permettre des tâches plus complexes.
  • Augmentez la distance que le bras peut atteindre en utilisant des servomoteurs supplémentaires ou des systèmes d'engrenage pour des opérations plus importantes.

Conclusion

La création d'une machine de prise et de dépose avec un Arduino permet non seulement d'acquérir une expérience pratique de la robotique et de la programmation, mais ouvre également la porte à des possibilités infinies de personnalisation et d'application. Laissez libre cours à votre créativité et laissez la machine transformer vos idées en réalité !