LA SOLUTION
La solution développée par TD Conception, sur base d’un cobot UR10e, devait être capable de suivre l’augmentation significative de volume demandé par la signature d’un contrat avec l’État, tout en étant simple d’utilisation et sécurisée. TD Conception a guidé le groupe STIVAL à travers toutes les étapes du processus, de la conception de l’application à son intégration, accompagnée d’une formation. À l’origine, un opérateur était dédié à ce poste. Il chargeait la tôle et tenait la perceuse à colonne d’une main afin d’y effectuer les 4 chanfreins. Une opération manuelle éprouvante physiquement qui l’occupait toute la journée.
Un poste de travail automatisé et optimisé
Le poste de travail automatisé est constitué d’un châssis mobile central sur lequel est installé le cobot UR10e. En entrée, le magasin, lui aussi mobile et indexable à celui du cobot, est équipé de capteurs afin de déterminer les bacs contenant les pièces à prélever. L’opération d’empilage/dépilage de tôle est réalisée par le cobot à l’aide de ventouses - via un préhenseur à vide développé et imprimé en 3D par TD Conception.
L’étape suivante consiste à saisir la tôle pour la déposer sur un poste de retaquage pour sa mise en référence. Correctement positionnée, la pièce est ensuite de nouveau prélevée par le cobot avec une pince - fixée sur le préhenseur imprimé en 3D - afin de la positionner sur l’unité de perçage. Un ultime changement de préhenseur est effectué via le poste de retaquage avant le dépôt de la pièce dans le magasin de sortie. En fin de cycle, un opérateur récupère les bacs remplis à l’aide d’un transpalette pour les emmener au poste de travail suivant consistant au pliage de la tôle.
Une opération en temps masqué et en horaires décalés
L’application a, entre autres, été imaginée afin d’honorer - dans les délais - l’importante commande de 40 000 protections de tablette tactile (soit 160 000 chanfreins à exécuter). L’enjeu premier était donc de trouver une solution économiquement viable permettant un gain d’efficacité et de productivité. Le cobot pouvant fonctionner sans interruption, son installation rend possible le travail en temps masqué et en horaires décalés et ainsi d’évoluer vers une organisation en « 3x8 » avec un cycle nocturne. Le chanfreinage automatisé apporte donc ici un gain de temps considérable sur l’ensemble de l’opération.
Un cobot autonome pour soulager les opérateurs d’une tâche pénible et répétitive
En effet, le cobot se charge seul de l’opération, sans besoin d’intervention humaine. Cette dernière se limite au chargement du magasin d’entrée qu’il indexe ensuite sur la cellule du cobot avant d’en lancer le cycle. Directement pilotée par le cobot grâce à son protocole de communication intégré, l’unité de perçage s’active grâce à la programmation du cobot pour réaliser les quatre trous nécessaires. La simplicité, tant de programmation des robots collaboratifs Universal Robots que de l’application finale, est un facteur clé dans la réussite de cette intégration. Une journée au total de formation - avec une demi-journée pour les opérateurs et une autre pour le personnel technique - a suffi pour que les équipes de STIVAL s’approprient l’application cobotique.
Une solution flexible et mobile pour un (re)déploiement facilité
TD Conception a spécifiquement conçu la cellule pour qu’elle soit facilement intégrable, transportable et déplaçable au sein de l’usine. Le cobot se branchant sur prise secteur et les connections étant établies sur prise Harting, la solution se veut intégralement « Plug & Play ». De plus, l’ensemble des éléments (matériels comme logiciels) la composant ayant été développés et fabriqués en interne, ils sont adaptables et reprogrammables à l’envi. La majorité étant montée sur roues, la solution - somme toute peu encombrante - est donc très flexible : elle peut ainsi être facilement réutilisée, sur d’autres postes de travail, pour divers types de procédés tels que le pliage de tôle, par exemple.
