La robotisation est devenue incontournable pour les entreprises industrielles, et en particulier pour les sous-traitants et fabricants d'ensembles en tôle.
Ainsi, même des très petites entreprises peuvent s'équiper d'une cellule de soudage robotisée
En effet, la robotique en soudure s'adapte à toutes les tailles de lots de production ou de lancement : pièce unitaire, petite série, grande série répétitive, etc. Et sur des temps de cycles de quelques secondes à plusieurs heures de soudage. Dans toutes ces configurations, les gains de productivité sont permis grâce à une réduction des temps de cycles.
Et également, d'autres problématiques industrielles sont aussi résolues par la robotisation :- L'industriel, et en particulier le sous-traitant, a souvent une activité et donc une charge fluctuantes en soudure. La difficulté à recruter des soudeurs, métier en forte tension, complexifie la gestion de la production. Le robot de soudage offre une solution pour absorber ces fluctuations.
- Les temps de finition et de parachèvement post-soudage peuvent être plus importants que les temps de cycle de soudage eux-mêmes ! Le robot de soudage réalise ainsi des cordons très fins, avec une vitesse et précision élevées, impossible à opérer manuellement. C'est particulièrement profitable en tôlerie fine, comme par exemple sur des pièces d'aspect en inox 304L.
- Les pièces soudées sur un robot sont plus précises, ce qui améliore la productivité sur les postes opératoires suivants, comme au montage où la pièce sera plus aisée à assembler.
Photo d'une robot de soudage Valk Welding !
Néanmoins, choisir un robot de soudage nécessite d'être attentif à de nombreux aspects comme la calibration de la cellule, sa polyvalence et le type de programmation.
Un spécialiste des robots de soudage, Michel Devos, Directeur de Valk Welding France, nous partage son expérience par des exemples concrets.
1- Calibration du robot
La calibration du robot est un élément essentiel de l'installation au moment de la mise en route, mais aussi tout au long de l'utilisation de la cellule. En effet, une collision, même petite de la torche, peut plier le col de cygne et créer un décalage au niveau du centre outil (l’extrémité du fil), générant des problèmes de précision.
Michel Devos ajoute que, « si la cellule n'est pas calibrée correctement, l'opérateur sera obligé de reprendre chaque programme pour compenser le défaut ! Et du coup, lancer des pièces unitaires ou des petites séries devient infaisables. »
L'idéal est que l'opérateur puisse avoir directement la main sur le calibrage du robot, et en particulier sur chaque axe individuellement. Une solution qui lui permettra d'intervenir pour avoir un calibrage constant, garant d'une bonne précision.
Le robot peut aussi réaliser, régulièrement, un contrôle automatique au niveau du centre outil et informer l'opérateur en cas de décalage. Celui-ci peut alors vérifier le col de cygne, calibrer le robot et vérifier le centre outil.
Michel Devos rajoute également : « C'est très important que l'opérateur puisse être autonome, avec par exemple la fourniture d'un marbre pour contrôler et rectifier le col de cygne en cas de collision, car c'est souvent l'origine d'un décalage. »
2- Polyvalence
La polyvalence d'un robot de soudage peut permettre un amortissement plus court et un avantage concurrentiel. C'est particulièrement intéressant pour le sous-traitant qui peut ainsi combiner plusieurs procédés de soudure sur un même robot.
Michel Devos nous donne un exemple d'utilisation :
« nous avons un client en Bretagne qui fabrique des plaques de cuisson et des sauteuses. Celles-ci doivent être soudées à la fois avec un cordon MIG et un TIG. Le bi-process permet d'avoir un seul robot pour les deux procédés, sans même un arrêt de la cellule pour le passage d'une technologie à l'autre. Le changement est automatique car un seul générateur gère les 2 procédés. »
3- Programmation hors ligne (PHL)
La programmation hors ligne est utile dès le départ car à l'installation du robot le nombre de programmes à réaliser est important. Il y a du temps à gagner aussi bien en programmation, qu'en immobilisation machine.
Michel Devos a tenu à préciser que « le sous-traitant ou fabricant qui fait beaucoup de lancements ou de nouveaux produits voudra gagner du temps en programmation et désirera voir son robot en fonctionnement, plutôt qu'à l'arrêt pour faire la programmation (par apprentissage). »
4- Installation et mise en oeuvre
Une cellule de robot de soudage peut être directement installée sur le sol dans l'usine, ou être un ensemble monobloc complet. Cette dernière solution apporte des avantages sur plusieurs aspects :
? La rigidité du robot se trouve dans le châssis de la cellule mono-bloc. L'industriel s'affranchit ainsi de toutes les contraintes de génie civil (renforcement de la dalle béton, planéité du sol, etc.).
? Le temps d'installation est minimisé puisque l'installation est prête à l'emploi. Le temps d'installation et calibrage de la cellule monobloc sont de 2 jours, au lieu de 6 ou 7 jours pour une installation standard.
? La propreté et la sécurité de l'installation est optimisée. Aucune goulotte n'est posée au sol puisque tous les câblages passent à l'intérieur du châssis.
? La reproduction de la cellule mono-bloc est possible à l'identique, comme tout ensemble mécanosoudé permettant d'avoir une compatibilité totale entre deux cellules identiques.
? La cellule mono-bloc est transportable dans l'usine, en cas de reconfiguration de l'atelier par exemple.
Et Michel Devos ajoute, « la cellule mono-bloc concerne même les grosses installations, comme par exemple deux stations de 4 mètres d'une capacité de deux tonnes de charges sur chaque poste : c'est un seul bloc simplement posé dans l'atelier du client. »
Enfin, Michel DEVOS conclut, « Quand on investit dans un robot de soudage, il est important de regarder de nombreux petits détails techniques qui auront des conséquences sur la productivité de la cellule ! »
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