Spécifications des roulettes pour AGV et AMR : ce que vous pouvez fixer avant la demande de devis (RFQ) et ce que le fournisseur doit prouver

Résistance au roulement : ce que vous devriez faire tester par le fournisseur

La résistance au roulement est une propriété du système, pas une constante du matériau de la roue. La charge, la forme du bandage, le diamètre de roue, le type de roulement et les propriétés du sol agissent ensemble ; un coefficient cité sans ces conditions ne dit presque rien. Sur une roulette pivotante, la roue doit d'abord pivoter avant de rouler : la résistance que le moteur d'entraînement surmonte inclut donc le couple de pivotement, le couple résistant du roulement et les pertes de géométrie de chasse. Pour des roulettes de 3 à 5 pouces, le couple de pivotement peut représenter 30 à 50 % de la résistance totale au roulement. Un devis qui ne liste que le frottement du matériau de roue sous-estime donc la charge que voit le moteur d'entraînement. Les données générales sur les roulettes situent le coefficient entre 0,01 et 0,08 lb d'effort de poussée par lb de charge, avec un effort de démarrage de 1,5 à 3 fois la valeur en régime établi. Un plus grand diamètre et des matériaux plus durs sur sols lisses réduisent l'effort de poussée. Pour les roues d'AGV, le polyuréthane 92–95A sur cœur forgé est le matériau cité pour une faible résistance au roulement et une concentricité serrée. Si la résistance au roulement de la roulette dérive, le moteur de roue compense jusqu'à saturation et la plateforme ralentit ou se bloque sur les trajets prévus. Aucune source de cet ensemble ne donne un coefficient ou une force de résistance au roulement à une charge nominale et une vitesse AGV/AMR déclarées, avec une dureté de bandage précise. Confiez donc cet essai au fournisseur : demandez l'effort de poussée à votre charge nominale, votre vitesse de trajet et votre sol, avec la part de pivotement rapportée séparément.

Charge nominale par roulette : choisir une méthode et cumuler les abattements

Les charges publiées sont des valeurs de laboratoire — sol lisse, environ 70°F, 3 mph, sans choc — et chaque condition qui éloigne votre application de cette référence réduit la charge que la roulette peut porter. Les abattements se cumulent. Une vitesse au-dessus de la référence de 3 mph réduit la capacité dynamique ; une source rapporte environ 25 % par mph au-delà de 3 mph pour le polyuréthane standard. Les sols fissurés ou irréguliers déclassent de 20 à 30 % par choc, le fonctionnement continu 24h/24 de 30 à 40 % par rapport à une référence de 8 h/jour, le pivotement en charge de 15 à 20 % et la poussée latérale de 25 à 40 %. Pour toute application roulante, utilisez la charge dynamique, pas la statique. Pour le chiffre de base, les sources donnent deux formules différentes, qui ne concordent pas. L'une est le poids total du chariot chargé divisé par 3 plus un facteur de sécurité de 20 %, à vérifier contre le plafond du matériau de roue. L'autre est le poids total plus un tampon de sécurité de 10 à 20 % divisé par le nombre de roulettes. Ce sont deux méthodes rapportées, pas une formule unique reconnue : votre RFQ doit donc nommer celle que vous avez utilisée et les abattements appliqués par-dessus. Le matériau de la roue fixe le plafond contre lequel le chiffre par roulette est vérifié.

Géométrie d'odométrie : assortir le diamètre et tenir une hauteur hors tout

Une plateforme AGV mêle des roues motrices sous contrôle moteur et des roulettes passives en roulement libre, et les deux ont des exigences différentes sur le même sol. Le diamètre des roues de roulette doit être apparié à celui des roues motrices pour préserver la hauteur de la plateforme et la géométrie de montage des capteurs. Quand les diamètres de roulette s'écartent de la spécification, la plateforme s'incline et les supports de LIDAR et de caméra sortent de leur calibrage. Le partage des matériaux suit la fonction : les roues motrices veulent un frottement élevé et une tolérance de diamètre serrée, citées en polyuréthane 85–92A sur moyeu usiné ; les roues de roulette veulent une faible résistance au roulement et une concentricité serrée, cités en polyuréthane 92–95A sur cœur forgé. Les faibles vibrations comptent, car les capteurs LIDAR, caméras et IMU y sont sensibles, et le matériau de roue fixe le spectre vibratoire. Les quatre positions d'un même chariot exigent la même hauteur hors tout ; mélanger les tailles fait tanguer le chariot. Les dimensions à mesurer pour le contrôle géométrique sont le diamètre de roue, la largeur de roue, la hauteur hors tout, le type de montage, les dimensions de plaque, le motif et le diamètre des trous de boulons, le diamètre et la longueur de la tige, les dimensions de bague de serrage et le rayon de pivotement. Aucune source de cet ensemble ne donne de valeurs chiffrées de concentricité, de faux-rond, de déport de roulette, de frottement de pivotement ou de tolérance de hauteur de montage ; ces tolérances doivent être chiffrées par le fournisseur face à votre dotation de capteurs.

Construction ESD : spécifier le chemin, pas seulement le bandage

Les équipements mobiles sur sols sous contrôle ESD ont besoin de roulettes ou de roues dissipatrices ou conductrices pour établir le contact électrique avec le sol, et les composants doivent être reliés électriquement. Un bandage conducteur sur un roulement isolant rompt ce chemin : la construction doit donc être spécifiée comme une chaîne. Une construction conductrice documentée associe un bandage polyuréthane conducteur, un bloc de roulements conducteur et un logement en aluminium, formant un chemin continu du sol vers le châssis du chariot en passant par la roulette. La continuité doit donc courir de la roue à la fourche, de la fourche à la tige et de la tige au cadre, et l'interface de montage doit reposer sans jeu. Pour les roulettes à trous de boulons ou à tige, la structure de montage doit maintenir fermement la rondelle supérieure, la plaque ronde ou l'épaulement contre la surface de montage au point porteur. Les roulettes conductrices sont classées à 10^3–10^5 ohms de résistance. C'est une classe d'impédance de roulette, pas la même mesure que la limite de résistance de mise à la terre selon ANSI/ESD STM97.1, inférieure à 1,0x10^9 ohm pour un système sol/chaussures, qui exige en outre une tension de corps inférieure à 100 V lors d'un test de marche. Les deux portent sur des points de mesure différents : l'une ne prouve donc pas l'autre. Des conditions sèches peuvent accroître l'accumulation électrostatique et réduire l'efficacité des roulettes ESD. Aucune source de cet ensemble ne donne de plage de résistivité pour la roue, le roulement et l'équerre pris séparément, ni ne cite l'IEC 61340 ou une norme d'essai ESD équivalente pour les roulettes. Exigez donc les mesures de résistance propres du fournisseur à chaque interface.

Interface de montage et encombrement : vérifier contre le châssis que vous avez déjà

• Confirmer le type de montage — plaque, tige ou trou de boulon — contre l'interface du châssis.
• Mesurer le diamètre et la largeur de roue ; les deux sont toujours nécessaires.
• Mesurer la hauteur hors tout, du sol au sommet du montage.
• Pour les montages sur plaque, relever la longueur × largeur de plaque, le motif de trous et le diamètre des trous.
• Pour les montages sur tige, relever le diamètre et la longueur de tige ; pour les bagues de serrage, le diamètre de bague et le diamètre de tige.
• Confirmer le rayon de pivotement — l'espace depuis l'axe vertical de pivotement nécessaire à un tour complet de 360°.
• Vérifier que les quatre positions partagent la même hauteur hors tout, pour que le chariot ne tangue pas.

Matériau de roue et environnement : assortir le sol, puis faire étayer les affirmations

Le choix du matériau suit le sol. Le polyuréthane protège le parquet, le vinyle, l'époxy, le carrelage et le béton, roule silencieusement et résiste aux huiles, aux produits chimiques et à l'humidité ; sa limite connue est le carrelage poli ultra-lisse, où une roue TPR plus tendre peut être nécessaire pour l'adhérence. Les sols en béton lisse donnent leur meilleur rendement avec du polyuréthane dur ; les sols irréguliers ou extérieurs appellent le caoutchouc ou le pneumatique ; l'époxy et les surfaces délicates appellent des roues non marquantes. Les roulettes dures comme le nylon ou l'acier ne doivent pas servir sur sols finis ou délicats, car elles rayent et creusent. Au-delà de 200°F de chaleur de four, le phénolique est le matériau de roue recommandé, et la résine phénolique est nominale jusqu'à 280°C. Le nylon est cité pour sa résistance chimique et sa résistance au roulement la plus basse. La durabilité environnementale se teste, elle ne se présume pas : brouillard salin selon ASTM B117 pendant 72 heures, corrosion chimique sur pH 2–12 et cycles thermiques de -30°C à 80°C. Ce sont des conditions d'essai, pas une caractéristique de roulette. Aucune source de cet ensemble ne donne d'indice IP ni de capacité de lavage à grande eau pour une roulette précise. Si votre trajet comprend donc une zone de lavage ou humide, demandez au fournisseur l'indice et l'essai qui le fonde, au lieu d'accepter une simple affirmation de matériau.

Conditions commerciales : normaliser le devis avant de comparer

Le coût dépend du matériau et de la construction, de la capacité de charge, de la taille et du type de roue, du type de roulement, du mécanisme de pivotement, des options spécifiques, de la marque, de la quantité et des facteurs de marché. Ces variables évoluant ensemble, deux devis ne sont comparables qu'une fois normalisés sur la même charge, le même diamètre de roue, le même mode de frein, les mêmes dimensions de montage, la même exigence de bandage, la même quantité et la même demande documentaire. Un prix unitaire plus bas peut coûter plus cher si la roulette impose des modifications du châssis, augmente l'effort de poussée, marque le sol ou manque le comportement de verrouillage exigé. Demandez ce que le devis inclut : coût des échantillons, frais d'outillage ou de personnalisation, emballage, rapports d'essai, délai et quantité commandée sur laquelle le prix unitaire repose. Les roulettes conductrices se situent typiquement entre 25 et 100 $ l'unité selon la qualité du matériau et le procédé de fabrication. Sur le sur-mesure, un fournisseur indique que les moules restent la propriété de l'acheteur et sont stockés en sécurité, que des accords de confidentialité (NDA) sont disponibles. Et qu'un remplacement ou une reprise gratuits s'appliquent si les spécifications ne sont pas atteintes, avec inspection facultative par SGS ou Bureau Veritas. Aucune source de cet ensemble ne donne de prix unitaires de volume AGV/AMR, de coût d'outillage, de quantité minimale, de délai ou de disponibilité de pièces de rechange ; ces conditions se négocient selon votre volume et votre plan de service.

Preuves d'essai et documents à exiger avec la roulette

Demandez des preuves de charge dynamique et d'endurance, pas seulement une valeur de catalogue. Le protocole ICWM fait rouler la roulette à 3 mph sur béton lisse ou acier pendant au moins 10 miles sous charge nominale sans défaillance. Sont comptées comme défaillances : le grippage du roulement, la déformation de roue hors tolérance, la défaillance de l'axe roi et le brinelling de la chemise de rotation. L'ISO 22883 couvre les roulettes industrielles pour poussée manuelle ou traction motorisée à 1,1 m/s (4 km/h) au plus et comprend plus de 50 000 cycles de fatigue. Les deux normes utilisent des vitesses de référence différentes et constituent toutes deux des conditions de laboratoire, non des limites d'application. Les dossiers documentaires peuvent inclure certificats matière, rapports d'inspection et certificats de conformité, avec inspection tierce facultative par SGS ou Bureau Veritas. Pour les applications pharmaceutiques ou en salle blanche, ISO 14644, FDA, USP Class VI et les exigences d'étalonnage NIST peuvent s'appliquer. Les tableaux comparatifs de marques listent EN 12530, ISO 22883 et les options antistatiques, et recommandent de demander des rapports d'essai de charge dynamique et de vérifier la conformité antistatique. Aucune source de cet ensemble ne cite l'IEC 61340 ou une norme d'essai ESD équivalente pour les roulettes ; un certificat ESD de roulette doit donc être exigé du fournisseur comme donnée d'essai lui appartenant.

Là où les sources divergent

Voici les deux points où les sources donnent des chiffres différents pour le même élément. Les formules de charge sont deux méthodes rapportées, pas une règle unique reconnue : la RFQ doit en choisir une. Les chiffres ESD ne mesurent pas la même chose : l'une est une classe d'impédance de roulette, l'autre une limite de résistance de mise à la terre d'un système sol/chaussures, et elles portent sur des points de mesure différents.

Non établi par les sources

• Ni coefficient ni force de résistance au roulement à une charge nominale et une vitesse AGV/AMR déclarées, avec une dureté de bandage précise.
• Aucune courbe de déclassement charge/vitesse propre aux roulettes pour un régime AGV/AMR.
• Aucune valeur chiffrée de concentricité, de faux-rond, de déport de roulette, de frottement de pivotement ou de tolérance de hauteur de montage.
• Aucune plage de résistivité pour la roue, le roulement et l'équerre pris séparément, et aucune norme d'essai ESD IEC 61340 ou équivalente pour les roulettes.
• Aucun encombrement de montage ni valeur de dégagement spécifiques AGV/AMR.
• Aucun indice IP ni capacité de lavage pour une roulette précise.
• Aucun prix unitaire de volume, coût d'outillage, quantité minimale, délai ou disponibilité de rechanges pour AGV/AMR.
• Aucun certificat de norme d'essai ESD ni rapport d'inspection pour une roulette.

Sources

1. casterhq.com — Industry publication
2. casterhq.com — Industry publication
3. www.esda.org — Published standard
4. www.dersheng.com.tw — Manufacturer technical documentation
5. casterhq.com — Industry publication
6. www.secure-caster.com — Manufacturer technical documentation
7. casterhq.com — Industry publication
8. www.tente.com — Manufacturer technical documentation
9. www.infordcaster.com — Manufacturer technical documentation
10. casterresource.com — Industry publication
11. techincastor.com — Manufacturer technical documentation
12. thecasterguy.com — Industry publication
13. www.dersheng.com.tw — Manufacturer technical documentation
14. www.skt1m.com — Unclassified source
15. atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
16. bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
17. www.skt1m.com — Unclassified source
18. www.shangxincaster.com — Manufacturer technical documentation
19. holkie.com — Industry peer technical page
20. hywproducts.com — Manufacturer technical documentation
21. bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
22. douglasequipment.com — Unclassified source
23. www.infordcaster.com — Manufacturer technical documentation
24. blog.outwater.net — Industry peer technical page
25. flexpipe.com.au — Unclassified source
26. bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
27. www.infordcaster.com — Manufacturer technical documentation
28. www.carsuncastor.com — Manufacturer technical documentation
29. www.novaeuris.com — Unclassified source