Nous suivre Industrie Techno

Ils servent à tout !

GUIDE RÉALISÉ PAR FRANÇOIS-XAVIER LENOIR
Ils servent à tout !

Ce petit robot 6 axes Fanuc est destiné aux applications nécessitant une grande dextérité. Ici, manipulation et emballage de jouets (toupies).

© D.R.

Les petits et moyens systèmes robotisés se développent rapidement. Multi-usage, ils sont choisis pour la manipulation, l'assemblage ou le packaging.

Tôt ou tard, les exigences de compétitivité auront raison des réticences des industriels, notamment des PME et TPE, vis-à-vis des robots. Aujourd'hui, « seulement 15 % des robots équipent les entreprises de moins de 300 personnes », rappelle Christian Collet de Mitsubishi. Cependant, les choses devraient changer car la technologie robotique devient de plus en plus accessible aux techniciens d'automatismes et, de ce fait, devrait pénétrer plus rapidement le tissu industriel des PME-PMI.

Le prix ne devrait plus être un obstacle

Relativement onéreux dans les années 1990, le robot ne représente plus un investissement très élevé. De la base 100 en 1990, le prix d'un robot similaire est passé à moins de 40 en 2006, à performances équivalentes, et à moins de 20 en tenant compte de l'amélioration de la qualité, quand, dans le même temps, le prix de l'heure dans l'industrie manufacturière n'a cessé de progresser, passant de l'indice 100 à plus de 130.

Aujourd'hui, il n'y a plus aucune raison valable de se priver des services d'un robot. Cependant, un robot, quelle que soit sa taille, n'est tout de même pas un appareil banal. Son acquisition doit faire l'objet d'une sérieuse étude préalable. « Pour optimiser un projet de robotisation d'un point de vue technique, économique et humain, l'industriel et son fournisseur doivent engager, très en amont de l'investissement, un partenariat étroit », conseille Jean-Paul Bugaud, directeur général du Symop (Syndicat des entreprises de technologies de production). Pour être mené à bien, le projet doit nécessairement comprendre une phase d'avant-projet servant à définir précisément le besoin et à évaluer la rentabilité, puis une étape de mise en oeuvre après passation de la commande de l'ensemble des composantes du projet et enfin un bilan quelques mois après la mise en route du système.

Dans ce contexte, les petits et moyens robots, gamme dans laquelle se situent les robots de 3 à 5 kg de charge embarquée, sont parmi ceux qui se développent le plus rapidement. « Les matériels mis sur le marché répondent à la demande de cadences élevées », indique Philippe Roudaut, PDG de New-Mat. Les temps de cycle sont donc réduits. En outre, les interventions sont devenues très simples de façon à limiter au minimum les temps d'arrêt machines. « Temps de cycle, garantie de bon fonctionnement et prix adaptés sont les trois facteurs les plus appréciés », ajoute Jean-Michel Bombar, responsable marketing d'Adept Technology.

« La demande s'oriente sur des produits complets prêts à être intégrés », note pour sa part Georges Dugad, PDG de Rosier, importateur d'IAI. En outre, certains produits donnent la possibilité de gérer finement l'effort sur l'axe Z. Cette spécificité est particulièrement intéressante dans le cas d'insertion de composants ou de manipulation de pièces fragiles.

Les robots de petite charge, en particulier les petits porteurs 6 axes et 4 axes, avec un volume de travail réduit, présentent l'avantage d'augmenter la productivité et de limiter les dimensions des cellules de production. Ce type de robot à cellule compacte est particulièrement prisé dans les environnements propres où les volumes de travail en salle blanche sont très coûteux.

Intégration simplifiée et performances accrues

« Les robots faibles charges sont également largement utilisés dans l'industrie agroalimentaire en conditionnement primaire ou secondaire », indique Benoît Peccoux de Stäubli. Ils sont très souvent couplés à un système de vision et à un ou plusieurs convoyeurs. Vitesse, fiabilité et nettoyage sont alors des éléments clés.

Pour obtenir des robots plus rapides, les constructeurs travaillent sur la partie mécanique, mais également sur l'aspect électronique via des microprocesseurs plus performants. Les domaines d'action deviennent également plus importants pour qu'il n'y ait plus d'angle mort. Ainsi, un produit de chez Reis a vu son angle de débattement passer de 330° à 360°. À capacité équivalente, le domaine d'action est augmenté.

Il y a aussi une amélioration de la convivialité de la commande, par exemple avec l'utilisation d'une souris 6D placée sur la pièce ou sur l'outil. Il suffit de tenir le robot par le bras de façon complètement intuitive. Grâce au capteur collé sur l'outil, les déplacements sont enregistrés à l'aide d'une simple touche. Parfois les robots sont rendus compliants sur une position, par exemple pour avoir une combinaison de plusieurs engins.

Christian Collet de Mitsubishi rappelle : « Les robots s'intègrent également dans les architectures d'automatisme. Ils doivent donc communiquer avec les interfaces opérateurs, automates programmables et supervision au travers de réseaux de communication de type Ethernet TCP/IP, Profibus DP, RS-232, CC Link... » Selon Benoît Peccoux, de Stäubli, il existe des contrôleurs capables de piloter simultanément plusieurs robots, de dialoguer avec les périphériques par le biais de liaisons séries RS-232/RS-422, Ethernet, DeviceNet et bien sûr par E/S Tor. De ce fait, le robot devient le chef d'orchestre de cellules robotisées ayant des temps de cycle plus courts tout en réduisant les coûts d'intégration et de développement.

L'ESSENTIEL

- Les petits robots sont surtout présents en assemblage/soudage, manutention, emballage et service de machines. - La portée et le débattement deviennent plus importants que précédemment pour éviter les angles morts. - Les matériels récents sont programmables par tout automaticien. - La cohabitation entre robots d'une part, et avec les opérateurs d'autre part, se banalise.

CINQ GRANDES FAMILLES

- Le robot polyarticulé, dont le bras dispose au moins de trois articulations, réalise toutes sortes d'opérations : soudage, alimentation de machines, assemblage, peinture, insertion de composants, palettisation et manutentions diverses. - Le robot cartésien (et portiques) dont les axes coïncident avec les coordonnées cartésiennes se consacre presque exclusivement à la manutention, au chargement/déchargement de pièces (pick and place), à l'assemblage ou à la dépose de joints. - Les robots cylindriques et sphériques dont les axes forment un système de coordonnées cylindriques ou polaires. Ils sont utilisés pour l'assemblage, le service de machines-outils ou de fonderie ou encore le soudage. - Le robot Scara a deux articulations simples (ou rotoïdes) de façon à reproduire les gestes du bras et à donner de la souplesse dans un plan (compliance). Il s'utilise pour le pick and place, l'application de joints, l'assemblage ou l'alimentation de machines. - Le robot à architecture parallèle possède 4 degrés de liberté (par exemple trois translations et une rotation). Il convient bien à la prise et à la dépose rapide de pièces.

PRATIQUE

Un cahier des charges préliminaire détaillé - L'application ou le procédé - Les caractéristiques des pièces à manipuler : poids, dimensions, matière - La précision requise, plus particulièrement la répétitivité - Les cadences et le volume de production - La gamme des opérations à effectuer, notamment l'enveloppe des distances et les courses - Les étapes amont et aval- Les autres machines concernées - L'environnement du robot - Les conditions de sécurité - La compétence des hommes, notamment en programmation Après la recherche de solutions et de fournisseurs, une phase de validation est nécessaire. Elle peut comprendre une étude CAO ou des essais de faisabilité effectués en partenariat avec le fournisseur. Le calcul de rentabilité doit se situer à cette étape.

MARCHÉ

32 200 unités C'est le parc installé de robots industriels polyvalents en France en 2006. Source : IFR (International Federation of Robotics)

vous lisez un article d'Industries & Technologies N°0886

Découvrir les articles de ce numéro Consultez les archives 2007 d'Industries & Technologies

Bienvenue !

Vous êtes désormais inscrits. Vous recevrez prochainement notre newsletter hebdomadaire Industrie & Technologies

Nous vous recommandons

DU 26/03 AU 24/04

DU 26/03 AU 24/04

MARS Salons Tissue World Salon international consacré à l'industrie du papier et ses dérivés, avec congrès. - Du 26 au 29 mars à Nice (France)[…]

01/03/2007 | Agenda
RSA de Robostar

RSA de Robostar

AICO AR 6590 de Manz Automation

AICO AR 6590 de Manz Automation

RV10-6 et RV20-6 de Reis

RV10-6 et RV20-6 de Reis

Plus d'articles