Avant d’entrer dans les détails techniques sur la robotisation de l’application de peinture, gelcoat, fibre de verre et autres revêtements, voici un petit historique sur l’utilisation de robots pour l’application de revêtements dans les milieux industriels.
La robotisation de cette application ne date pas d’hier. Considérant les risques y étant liés, le niveau de spécialisation requis au niveau de la main-d'œuvre ainsi que la constance demandée pour l’application, il est facile de reconnaître le potentiel d’automatiser cette application. Le premier domaine dans lequel les robots dits “de peinture” ont été employés est celui de la construction automobile. En effet, dans les années 1980, c’est le géant General Motors qui ouvre le bal en installant des robots dans son usine au Michigan. Le domaine de l’application robotisée de revêtements s’est grandement développé depuis. La plupart des grandes marques de robots, comme ABB, Fanuc, Yaskawa et Kuka offrent maintenant différents modèles de robots entièrement dédiés à l’application de revêtements. Il existe différentes géométries ou types de robots dédiés au revêtement automatisé, ce point sera couvert en détail plus bas.
Le plus grand avantage lié à l’utilisation de robots réside dans leur répétabilité. Plus précisément, puisque les robots suivent toujours une trajectoire précise avec une vitesse constante et un contrôle de débit de matière constant, leur utilisation permet toujours de respecter des tolérances minimales très serrées au niveau de l’épaisseur de revêtements par rapport à un peintre humain. On vient donc assurer la qualité par la constance et économiser de la matière en approchant les spécifications minimums d’épaisseur de revêtement.
Différents types de robots peuvent être employés en fonction de la géométrie des objets à recouvrir. Lorsque la géométrie des surfaces à revêtir est relativement simple, comme celle de portes ou de tôles de toiture, il est possible d’intégrer des robots dits “linéaires” à une ligne de peinture. Ceux-ci effectuent un mouvement linéaire, ce qui est amplement suffisant pour recouvrir efficacement de grandes surfaces planes. C’est bien souvent le type de robot le moins coûteux lorsque vient le temps d’automatiser un procédé d’application de revêtements.
Ensuite, lorsque la géométrie des pièces se complexifie, les robots dits “sériel de peinture” deviennent très intéressants. Ceux-ci ressemblent de très près à des robots 6-Axes, et ont la forme d’un bras, sauf que les 3 derniers axes de liberté du robot se concentrent au niveau du poignet, ce qui permet au robot d'appliquer de la peinture dans plusieurs angles sans devoir prendre beaucoup d’espace pour les atteindre. De plus, il est souvent possible pour ces robots d’avoir un poignet creux, faisant en sorte que les tubes d’alimentation du fusil à peinture sont à l’abri de l’environnement de peinture, et ne peuvent alors pas se faire coincer lorsque le robot doit opérer dans un environnement restreint.
Lorsque les pièces sont trop grandes par rapport à la portée d’un robot, nous pouvons facilement faire l’intégration de plusieurs robots dans une même cellule, nous pouvons aussi mettre le robot sur un axe linéaire ou encore faire bouger la pièce devant le robot sur un convoyeur pour ainsi s’assurer d’atteindre toute la pièce. Si vous avez un bon mix’ de pièces différentes, il y a plusieurs stratégies qui peuvent être utilisées. Si celles-ci ont des couleurs différentes entre elles, il est aussi possible d’ajouter un “color changer” à l'outil du robot. Vous pouvez en apprendre davantage sur ceci dans notre épisode de Podcast sur le sujet.
C’est aussi au niveau de la sécurité que l’emploi de robots devient alléchant. En effet, la plupart des types de revêtements employés dans l’industrie sont nocifs pour la santé des humains, et présentent souvent des risques d’explosion. L’emploi de robots pour l’application de revêtements diminue donc les risques de sécurité pour les humains. Toutefois, les chambres de peinture, même si elles sont entièrement robotisées, se doivent d'être conformes aux normes “explosion-proof”, ou antidéflagration en français, lorsqu’applicables.
Pour terminer, LA chose la plus importante à garder en tête pour la robotisation de l’application de peinture est: faites affaire avec un intégrateur pour votre projet ! Celui-ci vous permettra, grâce à son expertise dans le domaine de la robotique, de sélectionner le robot qui correspond à vos besoins, et de l’intégrer sans tracas à votre procédé de production actuel. Que ce soit dans une production high-mix low volume ou de masse, il y a une solution pour vous. Contactez nos experts pour en discuter davantage.