dans Robots collaboratifs

Que ce soit au niveau de trouver des soudeurs qualifiés ou de la qualité des soudures, les opérations de soudure dans votre entreprise peut vous causer des casse-têtes. L’automatisation voire la robotisation de vos opérations de soudure peut alors être une solution intéressante. Nous avons demandé à un de nos partenaires, Vectis Automation: “Quels sont les éléments importants à considérer lorsqu’on veut robotiser une opération de soudure?” De leur dizaine d’années d’expérience dans le domaine, voici ce qu’ils nous partagent.

1. La Constance Est Importante

L‘automatisation se nourrit de la constance: des pièces, de la fixation, de la section transversale du joint, de l’état des matériaux, de l’état des consommables, du fil de soudure, etc.

Pourquoi la répétabilité est-elle si importante? Parce que l’automatisation est programmée sur une «pièce maîtresse» – les chemins de soudage et les paramètres sont appris manuellement par le programmeur sur cette pièce maîtresse, puis simplement répétés par le bras pour réaliser la production. Si l’emplacement de la pièce ou les conditions de soudure changent pendant les cycles de production, le bras ne le sait pas intrinsèquement – ce qui entraînera probablement une dégradation de la qualité.

Certaines technologies d’adaptation telles que la détection tactile, la vision et le suivi des joints existent pour aider à gérer ces incohérences, mais leur utilisation est généralement limitée à certains types de joints et conditions; de plus, ils ont tendance à ajouter du temps de cycle, des coûts et de la complexité. La répétabilité est plus importante que la précision, la meilleure façon de gérer les inconsistances est donc d’améliorer les processus en amont pour les rendre plus constants!

2. Les Opportunités Les Plus Intéressantes

Bien que la tentation puisse être d’automatiser les pièces volumineuses et complexes qui créent une perte de main-d’œuvre importante chaque fois qu’elles passent dans l’atelier, nous avons vu le déploiement le plus efficace de l’automatisation sur des pièces plus petites et plus simples. Laissez l’automatisation s’occuper des pièces répétitives et laissez les composantes complexes à vos soudeurs manuels qualifiés. Nous avons également vu des clients décomposer des composants plus volumineux en sous-ensembles séparés prêts à l’automatisation.

Voici quelques aspects courants de soudures intéressantes pour l’automatisation:

  • Filets et biseaux GMAW (MIG) (TIG est possible, mais beaucoup plus difficile)
  • Acier ou acier inoxydable (l’aluminium est possible, mais plus délicat)
  • Un emplacement relativement “ouverte” pour l’accès de la torche
  • Un nombre relativement restreint de soudures pour maximiser le temps d’arc
  • La pièce s’intègre dans une cabine de soudage manuelle existante, n’a pas besoin d’être repositionnée plusieurs fois, pas de soudures au “plafond”

3. La clé du Succès: Le Bon Champion

Un intégrateur peut vous donner tous les composants pour réussir – même aller jusqu’à vous fournir une solution clé en main. Mais sans le bon «champion de l’automatisation», comme nous l’appelons, votre potentiel de réussite à long terme est limité.

D’après notre expérience, les meilleurs champions ont un sens aigu de l’appropriation du projet et sont désireux de le faire fonctionner. Nous avons trouvé que ces attributs sont plus critiques pour déterminer le succès que les compétences techniques. Les aspects techniques peuvent être facilement enseignés à un champion enthousiaste. Nous avons vu des champions de tous les horizons – propriétaires, enfants de propriétaires, ingénieurs, soudeurs, opérateurs de machines, contremaîtres, apprentis tout droit sortis d’une école de métiers. Les dénominateurs communs les menant au succès étaient l’appropriation des projets et le désire de les mener à terme le plus tôt possible.

Remarque importante ici: votre Champion (programmeur, propriétaire général) peut être votre opérateur au quotidien (opérateur de la cellule robotique), mais ce n’est pas obligatoire. Certains utilisateurs finaux séparent les rôles – souvent lorsque le Champion porte plusieurs chapeaux dans l’entreprise – tandis que certains combinent les rôles.

Types d’Automatisation de Soudure

La connaissance des différentes solutions disponibles sur le marché – ainsi que de leurs avantages et inconvénients – est essentielle pour sélectionner le type d’automatisation adapté à vos besoins techniques et commerciaux. Les trois principaux types d’automatisation du soudage en atelier sont résumés ci-dessous.

Soudure avec robot collaboratif

Le produit de Vectis Automation est un système de soudage robotisé collaboratif (cobot) alimenté par le bras de pointe Universal Robots UR10e. Le cobot dispose de capteurs de sécurité internes qui lui permettent de fonctionner à proximité des humains, éliminant ainsi le besoin de barrières permanentes. Les cobots ne nécessitent pas d’empreinte dédiée et sont portables; mais leur portée et leurs axes externes sont limités – nécessitant des pièces plus petites, un repositionnement manuel des pièces et/ou un repositionnement du système de soudage cobot.

Cette solution est principalement destinée aux petits fabricants à faible volume qui ont besoin d’un déploiement rapide, d’une flexibilité et d’une facilité d’utilisation à un faible coût et à un faible niveau de risque.

Voici un exemple de solution avec un Robot Collaboratif UR [en anglais]:

Soudure avec robot industriel

Les systèmes de soudage robotisés traditionnels sont de toutes formes et tailles et sont fournis par un grand nombre de fournisseurs et intégrateurs de robots. Les robots traditionnels nécessitent une protection périmétrique externe et/ou un équipement de sécurité pour protéger les humains des opérations du robot. Ces systèmes ont tous des empreintes dédiées et varient en taille de petites cellules préconçues à des systèmes personnalisés massifs. Une grande variété de capacités de robot, d’axes externes et de manipulateurs de pièces sont disponibles.

Ces solutions s’adressent principalement aux fabricants ayant des pièces plus volumineuses, des besoins de soudage uniques et/ou des opérations de plus grand volume.

Automatisation fixe

Contrairement à la nature flexible des solutions cobotiques et robotiques, l’automatisation matérielle est généralement conçue sur mesure pour un numéro de pièce ou une famille de pièces particulières. En conséquence, l’automatisation fixe est souvent le moyen le plus efficace et le plus efficace de s’attaquer à une application très spécifique, mais la réaffectation peut être coûteuse et peu pratique. Les exemples incluent un système à double torche pour souder des têtes sur des coques, de nombreux systèmes de soudage à l’arc submergé, des soudeuses à rail linéaire pour de longues coutures, etc.

Ces solutions sont principalement orientées vers des applications spécifiques à grand volume et/ou à temps d’arc élevés.

[Texte traduit de Vectis Automation]

Vous avez des opérations de soudure dans votre entreprise? Vous avez des idées suite à la lecture de ce texte? N’hésitez pas à nous faire part de vos projets!

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