Combien coûte un préhenseur robotique ? Prix par type et coûts totaux

Le matériel seul d’un préhenseur robotique coûte environ 200 à 6 000 euros selon la technologie de préhension. Les solutions spéciales et les systèmes de vide complets dépassent cette fourchette. Le corps du préhenseur constitue toutefois rarement le poste le plus important. Les capteurs, les mors de préhension adaptés, l’intégration et la maintenance régulière entrent aussi en ligne de compte. Ils déterminent si un préhenseur revient bon marché ou cher dans le calcul global. Cet article classe les prix par type de préhenseur, cite des exemples de modèles et présente les coûts au-delà du prix d’achat.

Temps de lecture : environ 12 minutes

Combien coûte un préhenseur robotique en moyenne ?

Le matériel standard d’un préhenseur robotique coûte généralement 200 à 6 000 euros. Les modèles pneumatiques simples débutent à environ 200 euros, tandis que les préhenseurs électriques à servomoteur dotés de capteurs atteignent 6 000 euros et plus. Les effecteurs terminaux personnalisés ou les systèmes de vide complets dépassent cette fourchette.

L’effecteur terminal, aussi appelé outillage en bout de bras (End-of-Arm-Tooling, EOAT), est le terme générique désignant les outils montés sur la bride du robot, tels que des outils de vissage ou de soudage. Les préhenseurs robotiques sont également des effecteurs terminaux. Ils constituent l’outil au Tool Center Point (TCP), c’est-à-dire au point d’action situé à l’extrémité du bras du robot. Le robot déplace et positionne, tandis que le préhenseur établit le contact direct avec la pièce. C’est précisément pour cette raison que les prix varient autant. Un préhenseur destiné à des pièces de tôle uniformes ne répond pas aux mêmes exigences qu’un modèle destiné à des ensembles électroniques sensibles.

Le cadre général du marché des nouvelles solutions de préhension industrielles se situe entre environ 500 et 8 000 euros. Cette fourchette englobe les préhenseurs et les systèmes de vide. Elle sert d’indication approximative pour le matériel. La conception, l’intégration et la mise en service s’y ajoutent séparément. Notre guide sur les types d’effecteurs terminaux disponibles pour les robots industriels présente les différents types existants. Il explique également comment choisir l’effecteur terminal approprié.

Prix par type de préhenseur : pneumatique, électrique, à vide, magnétique, adaptatif

Les préhenseurs robotiques se répartissent en cinq grandes catégories, dont les niveaux de prix diffèrent nettement. Les préhenseurs pneumatiques sont les moins chers, à partir de 200 euros. Les préhenseurs parallèles et les préhenseurs électriques à servomoteur se situent plus haut, entre 1 000 et 6 000 euros. Les préhenseurs à vide, magnétiques et adaptatifs se situent entre les deux selon leur conception.

Les préhenseurs pneumatiques fonctionnent à l’air comprimé et conviennent aux tâches répétitives portant sur des pièces uniformes. Rapides, robustes et éprouvés, ils offrent toutefois une régulation moins fine de la force de préhension. Les modèles courants comme le SCHUNK MPG-plus ou le Festo DHPS coûtent environ 200 à 2 000 euros.

Les préhenseurs parallèles ou les préhenseurs électriques à servomoteur offrent une force de préhension réglable, une course variable et un retour d’informations vers la commande. OnRobot met en avant le fonctionnement entièrement électrique de ses préhenseurs parallèles électriques, tels que le RG2 ou le RG6. Ils conviennent également aux environnements de production difficiles. Certains modèles présentent un indice de protection IP67 pour les zones humides et poussiéreuses. Leur prix se situe approximativement entre 1 000 et 6 000 euros.

Les préhenseurs à vide saisissent les pièces planes, lisses ou de grande surface, comme les cartons, les tôles ou les emballages. Les ventouses et les répartiteurs de vide individuels coûtent environ 200 à 1 500 euros. La génération de vide avec pompe, vannes et capteurs coûte 500 à 3 000 euros supplémentaires. Les préhenseurs à vide électriques tels que l’OnRobot VGP20 génèrent le vide électriquement directement dans le préhenseur. Leur prix débute autour de 4 125 euros.

Les préhenseurs magnétiques saisissent les pièces ferromagnétiques telles que les ébauches métalliques ou les tôles. Leur conception est simple et ils s’usent peu, mais ils exigent une évaluation rigoureuse du magnétisme rémanent, des copeaux et de la sécurité. Les systèmes simples coûtent environ 300 à 2 000 euros.

Les préhenseurs adaptatifs ou souples (Softgripper) saisissent des pièces sensibles, irrégulières ou très variées. Ils sont avantageux lorsque la diversité des produits est élevée, mais ils sont plus coûteux et parfois plus lents que les préhenseurs classiques. Une fourchette réaliste se situe entre environ 600 et 6 000 euros.

Quels facteurs font augmenter le prix d’un préhenseur ?

La charge utile, la force de préhension, la course, la précision, les exigences environnementales et la diversité des pièces sont les principaux facteurs qui font augmenter le prix du préhenseur. Ces six facteurs le renchérissent fortement. Il varie d’environ 200 euros pour les modèles simples à plus de 10 000 euros pour les préhenseurs dotés d’un équipement de pointe. Plus les exigences mécaniques et en matière de capteurs sont élevées, plus le préhenseur doit être robuste et complexe.

La charge utile est le premier levier. Plus une pièce est lourde ou de forme défavorable, plus le préhenseur, les doigts, l’entraînement et la fixation doivent être robustes. De longs doigts de préhension ou des valeurs de course élevées augmentent les exigences. Il faut alors davantage de couple, de rigidité et de précision.

La précision et la répétabilité constituent le deuxième levier. Pour les tâches simples de pick-and-place, une solution standard robuste suffit. Pour l’assemblage, la fabrication électronique ou les composants sensibles, il faut ajouter une régulation de force, un retour de position ou un capteur de force-couple. Cela augmente nettement le prix du préhenseur.

L’environnement constitue le troisième levier. La poussière, l’huile, le liquide de refroidissement, la chaleur ou l’humidité exigent un indice de protection plus élevé, des joints spéciaux ou des matériaux plus robustes. Pour les applications agroalimentaires, pharmaceutiques, en salle blanche ou nécessitant une protection contre les décharges électrostatiques (ESD), les exigences augmentent. Le prix augmente donc encore.

La diversité des pièces est le quatrième levier. Si un robot doit saisir différentes pièces, des mors standard rigides suffisent rarement. Les préhenseurs réglables, les technologies de préhension adaptatives, les changeurs d’outils ou les doigts spécifiques au client deviennent alors intéressants. Ils entraînent tous un surcoût.

Pourquoi le corps du préhenseur ne représente qu’une fraction des coûts totaux

Les préhenseurs robotiques constituent rarement le principal poste de coût d’une cellule d’automatisation. Le bras robotisé lui-même ne représente souvent qu’environ un tiers des coûts. Cela correspond à environ 30 à 40 %. Le reste se répartit entre l’effecteur terminal, les périphériques, l’ingénierie et la mise en service. Le prix du seul préhenseur ne reflète donc que partiellement les coûts du projet.

Le matériel du préhenseur s’accompagne de coûts annexes : plaques d’adaptation, doigts, ventouses, capteurs, vannes, traitement de l’air comprimé, technique du vide, câbles, connecteurs et, si nécessaire, changeur d’outils. Sur les installations plus complexes, des capteurs de force-couple, des systèmes de caméra ou des composants de sécurité s’y ajoutent.

Le travail d’ingénierie constitue le deuxième poste caché. Il comprend la conception mécanique, la planification électrique et pneumatique ainsi que la programmation du robot. S’y ajoutent le raccordement à l’automate programmable industriel (API), les essais de préhension, l’optimisation des cycles et la documentation. Pour les applications simples de pick-and-place, ce travail reste limité. Pour l’assemblage de précision ou les processus critiques pour la sécurité, il peut atteindre, voire dépasser, le prix du seul matériel.

Les coûts courants complètent le tableau. Les ventouses, les joints, les filtres, les lubrifiants et les pièces de rechange génèrent des dépenses permanentes. S’y ajoutent les temps de réglage, la maintenance et les arrêts éventuels. C’est pourquoi le coût total de possession (Total Cost of Ownership, TCO), c’est-à-dire les coûts totaux sur le cycle de vie, est déterminant. Il est plus parlant que le seul prix d’achat. Notre article sur les prix du marché des cobots montre comment ce calcul se présente pour une cellule complète.

Préhenseur pneumatique ou électrique : coût d’acquisition et coûts d’exploitation

Les préhenseurs robotiques à entraînement électrique coûtent plus cher à l’achat, mais permettent des économies sur le cycle de vie. Un préhenseur à vide électrique fonctionne entièrement à l’électricité. Il réduit les coûts de maintenance et d’exploitation jusqu’à 90 % par rapport aux systèmes pneumatiques. Les flexibles, les vannes et le traitement de l’air comprimé, sujets à l’usure, ne sont plus nécessaires.

Les préhenseurs pneumatiques sont bon marché à l’achat, mais dépendent du réseau d’air comprimé. L’air comprimé compte parmi les sources d’énergie les plus coûteuses dans une entreprise. S’y ajoutent les fuites, le remplacement des filtres et celui des joints et des flexibles. En cas de travail posté continu, ces postes s’accumulent rapidement.

Les préhenseurs électriques fonctionnent avec un courant continu de 24 volts plutôt qu’à l’air comprimé et offrent une force de préhension librement réglable. Cela réduit les coûts d’exploitation et protège les pièces sensibles contre les dommages. Le prix d’achat plus élevé est particulièrement rentabilisé pour les grandes séries et le fonctionnement continu.

Règle empirique : pour un nombre limité d’équipes et des pièces simples, le préhenseur pneumatique reste économique. Dès que le fonctionnement continu, les coûts énergétiques ou les pièces sensibles entrent en jeu, le préhenseur électrique devient rentable, bien que son achat soit plus coûteux.

Exemples de budget, de la manutention simple à l’assemblage de précision

Les budgets consacrés aux préhenseurs robotiques peuvent être échelonnés selon la complexité de l’application. La manutention simple débute à environ 1 500 euros de coûts totaux, le pick-and-place général à 5 000 euros. L’assemblage de précision démarre à 12 000 euros, et une grande diversité de variantes à 15 000 euros, intégration comprise.

Pour la manutention simple de cartons, de plaques ou de bacs, des préhenseurs à vide ou des préhenseurs pneumatiques simples suffisent généralement. Le matériel coûte approximativement 400 à 5 000 euros. Avec une intégration légère, les coûts totaux s’élèvent à environ 1 500 à 10 000 euros.

Pour le pick-and-place général avec des pièces mixtes et une précision moyenne, un préhenseur parallèle électrique doté de doigts adaptés est approprié. Le matériel coûte ici environ 1 500 à 6 000 euros. Intégration comprise, une enveloppe de 5 000 à 15 000 euros est réaliste.

Les pièces de haute précision ou sensibles dans l’électronique, la technologie médicale ou la mécanique de précision nécessitent des préhenseurs électriques à servomoteur, une régulation de force, des capteurs ou le respect d’exigences ESD et de salle blanche. Des coûts matériels de 3 000 à 10 000 euros et des coûts totaux de 12 000 à 30 000 euros sont courants dans ce cas.

En cas de grande diversité de variantes et de changements fréquents, les préhenseurs adaptatifs, les Softgripper ou les changeurs d’outils automatiques sont rentables. Le matériel devient plus coûteux, mais les temps de réglage et les erreurs de préhension diminuent. Des coûts totaux de 15 000 à 40 000 euros, voire davantage, sont possibles ici.

Dans les secteurs spécialisés comme l’agroalimentaire, la pharmacie, les salles blanches ou la fonderie, les coûts peuvent être nettement plus élevés. Cela tient aux exigences en matière d’hygiène, de température ou de sécurité.

Préhenseur standard ou fabrication spéciale : quelle solution est la plus économique ?

Les préhenseurs robotiques sont les plus économiques lorsqu’un corps standard est combiné à des surfaces de contact adaptées. Un jeu de mors de préhension imprimés en 3D ne coûte souvent que 90 à 140 euros. Une fabrication entièrement spéciale coûte en revanche plusieurs milliers d’euros. Le corps du préhenseur provient du catalogue. Seuls les doigts, les mors ou les plaques de ventouses sont conçus pour la pièce. Une fabrication entièrement spéciale ne devient rentable qu’en cas de formes inhabituelles, de tolérances serrées ou de matériaux particuliers.

Une solution standard est judicieuse lorsque la géométrie des pièces est simple et constante. Les accessoires du catalogue répondent alors aux exigences et la mise en œuvre est rapide. Les composants standard offrent des avantages en matière de pièces de rechange, de documentation et d’assistance.

Une solution spéciale est rentable lorsque les pièces varient fortement, sont sensibles, présentent des formes inhabituelles ou exigent des matériaux particuliers. Une conception sur mesure peut également être nécessaire en cas de tolérances très serrées, d’exigences d’hygiène particulières ou d’une portée inhabituelle.

Les mors de préhension ou les doigts imprimés en 3D constituent un point d’entrée économique vers des surfaces de contact personnalisées. Selon la taille et le matériau, un jeu ne coûte souvent qu’environ 90 à 140 euros. Il peut être rapidement optimisé par itérations et adapté à la pièce. Il est ainsi possible d’adapter des préhenseurs standard à une application concrète à moindre coût, avant d’investir dans des mors métalliques fraisés. En revanche, les doigts et mors métalliques personnalisés coûtent de quelques centaines à plusieurs milliers d’euros par jeu. Avec ses préhenseurs pneumatiques, électriques, magnétiques et adhésifs, un fabricant comme SCHUNK montre l’étendue actuelle de l’offre. Une spécification technique rigoureuse devient donc d’autant plus importante.

Acheter un préhenseur robotique : place de marché, intégrateur, location ou conception interne

Il existe quatre moyens de se procurer un préhenseur robotique. Premièrement, via une place de marché en ligne permettant de comparer directement les prix. Deuxièmement, via un intégrateur de systèmes, dans le cadre d’une solution complète. Troisièmement, comme composant loué d’une cellule temporaire et, quatrièmement, par une conception interne. Le mode d’approvisionnement détermine le prix, la rapidité et le degré d’intégration.

L’achat sur une place de marché est le moyen le plus rapide d’obtenir une transparence sur les prix. Sur la place de marché Unchained Robotics, il est possible de comparer des préhenseurs, des préhenseurs à vide et des effecteurs terminaux de différents fabricants selon la charge utile, la force de préhension et la course. La commande peut être passée directement. La catégorie des préhenseurs répertorie actuellement plus de 120 modèles, des préhenseurs à doigts et à vide aux préhenseurs magnétiques et souples. Les modèles les moins chers débutent à environ 210 euros. Cette solution convient lorsque la spécification technique est établie et qu’un préhenseur standard permet de réaliser la tâche.

Le recours à un intégrateur est judicieux pour une solution complète auprès d’un seul fournisseur. Celui-ci livre alors le préhenseur, le robot, la commande et la sécurité sous forme de système coordonné. Le surcoût lié à l’ingénierie et à la mise en service est rentabilisé pour les applications complexes ou critiques pour la sécurité.

La location est une option pour les pics d’activité, les phases de test ou les commandes saisonnières. Les conditions applicables à la location temporaire d’une cellule complète avec préhenseur sont présentées dans l’article Louer un robot plutôt que l’acheter. La conception interne n’est rentable qu’avec un savoir-faire interne approfondi et des exigences très spécifiques. En effet, la conception, l’approvisionnement et les essais réduisent souvent à néant les économies réalisées sur le prix du matériel.

Planifier le budget : liste de contrôle pour choisir un préhenseur

Bien budgétiser un préhenseur robotique commence par une spécification claire et une réserve de 10 à 20 %. Avant la sélection, la charge utile, le centre de gravité, la géométrie de la pièce, la surface, la course, la longueur des doigts, le temps de cycle, les tolérances et les conditions ambiantes doivent être connus. Ce n’est qu’ensuite qu’interviennent la présélection de la technologie de préhension et la comparaison des coûts.

Vient ensuite une courte présélection de la technologie de préhension : pneumatique, électrique, à vide, magnétique, adaptative ou une combinaison. Pour chaque variante, il convient de comparer l’acquisition, le travail d’intégration, la maintenance, la flexibilité et le risque de défaillance. Un budget complet couvre les postes suivants :

Une réserve est judicieuse pour les applications nouvelles ou difficiles à évaluer. Elle représente environ 10 à 20 % du budget. Les premiers projets entraînent notamment des coûts supplémentaires liés à des adaptations, des essais de préhension ou une évolution des exigences relatives aux pièces. En fin de compte, le meilleur préhenseur robotique est celui qui accomplit la tâche de manière fiable. Sur son cycle de vie, il provoque peu d’arrêts et n’est que rarement le plus cher.

Questions fréquentes

Combien coûte un préhenseur robotique en moyenne ?

Le matériel standard d’un préhenseur robotique coûte généralement 200 à 6 000 euros. Les préhenseurs pneumatiques simples débutent à environ 200 euros, tandis que les préhenseurs électriques à servomoteur dotés de capteurs atteignent 6 000 euros et plus. Les systèmes de vide complets ou les effecteurs terminaux personnalisés se situent au-dessus. Si l’on inclut l’intégration et la mise en service, de nombreux projets se situent entre 1 500 et 30 000 euros.

Quel type de préhenseur est le moins cher ?

Les préhenseurs pneumatiques constituent le type le moins cher et débutent à environ 200 euros. Ils conviennent aux pièces uniformes et aux tâches rapides de pick-and-place, mais nécessitent un réseau d’air comprimé. Si les coûts d’exploitation et la maintenance sont pris en compte, un préhenseur électrique est souvent plus économique en fonctionnement continu. Son coût d’acquisition est certes plus élevé.

Combien coûte le préhenseur par rapport à l’ensemble du robot ?

Le bras robotisé lui-même ne représente souvent qu’environ un tiers des coûts d’acquisition d’une cellule. Le préhenseur constitue généralement un poste moins important que le bras, mais il fait partie intégrante de la solution d’automatisation. Avec les périphériques, l’ingénierie et la mise en service, la somme de ces postes annexes dépasse généralement nettement le prix du seul préhenseur.

Un préhenseur électrique ou pneumatique est-il plus rentable ?

Un préhenseur pneumatique est rentable lorsque le nombre d’équipes est faible, que les pièces sont simples et qu’un réseau d’air comprimé est disponible. Un préhenseur électrique est rentable en fonctionnement continu, avec des pièces sensibles et lorsque les coûts énergétiques sont élevés. Les préhenseurs à vide électriques réduisent les coûts d’exploitation et de maintenance jusqu’à 90 % par rapport aux systèmes pneumatiques. L’air comprimé, les flexibles et les filtres ne sont alors plus nécessaires.

Combien coûte un préhenseur personnalisé ou sur mesure ?

Les mors et doigts de préhension métalliques personnalisés coûtent davantage, selon le matériau et la complexité. Un jeu coûte de quelques centaines à plusieurs milliers d’euros. Les mors de préhension imprimés en 3D, pour environ 90 à 140 euros, constituent un point d’entrée économique. Ils peuvent être rapidement adaptés à la pièce. La combinaison d’un corps standard et de surfaces de contact personnalisées est généralement plus économique qu’une fabrication spéciale complète.

Quels sont les coûts cachés d’un préhenseur robotique ?

Outre le corps du préhenseur, des coûts sont liés aux plaques d’adaptation, aux capteurs, aux vannes, à la technique de l’air comprimé ou du vide, aux câbles et aux changeurs d’outils. S’y ajoutent l’ingénierie, la programmation, les essais de préhension et la mise en service, ainsi que les dépenses courantes pour les pièces d’usure, la maintenance et le changement de série. Ce coût total de possession est plus parlant que le seul prix d’achat.

Où peut-on acheter des préhenseurs robotiques ?

Les préhenseurs robotiques sont disponibles sur des places de marché en ligne avec comparaison directe des fabricants, auprès d’intégrateurs de systèmes dans le cadre d’une solution complète ou sous forme de composants en location. Sur la place de marché Unchained Robotics, les préhenseurs, les préhenseurs à vide et les effecteurs terminaux peuvent être filtrés par charge utile, force de préhension et course. La commande se fait directement.

Quelle réserve budgétaire faut-il prévoir pour un préhenseur ?

Une réserve est judicieuse pour les applications nouvelles ou difficiles à évaluer. Elle représente environ 10 à 20 % du budget consacré au préhenseur. Les projets initiaux entraînent notamment des coûts supplémentaires liés à l’adaptation des mors de préhension, à des essais de préhension supplémentaires ou à une évolution des exigences relatives aux pièces. Ils sont difficiles à chiffrer à l’avance.