Vissage avec des cobots

Face à la pénurie de main d’œuvre et aux initiatives de relocalisation, les industriels ont recours à des robots collaboratifs pour automatiser les applications de vissage. Photo fournie par Universal Robots A/S

Le vissage a tendance à être une tâche ennuyeuse et répétitive pour les humains, ce qui le rend sujet aux erreurs. C'est un candidat idéal pour l'automatisation, qui peut offrir flexibilité et répétabilité.

Le vissage robotisé diffère des applications plus traditionnelles, comme le vissage fixe ou portatif. Entre autres choses, les robots facilitent les changements rapides et l'exécution de petits lots de tailles variables d'assemblages associés.

De plus, les robots peuvent visser des vis dans toutes les directions sans soucis ergonomiques et avec différents degrés de couple. Ils ont également la capacité d’enfoncer des vis de différentes tailles à l’aide de différents alimentateurs pour chaque type de fixation. Les fabricants peuvent obtenir des cycles plus élevés par broche de tournevis et des temps de cycle plus rapides par vis, tout en améliorant la qualité.

Confrontés à de graves pénuries de main-d'œuvre et à des initiatives de relocalisation, les grands et petits fabricants investissent dans des systèmes de vissage collaboratifs qui permettent aux humains et aux robots de travailler en étroite proximité sur les chaînes d'assemblage.

« Les pénuries de main-d'œuvre et le roulement élevé du personnel affectent actuellement l'ensemble du monde manufacturier », déclare Catherine Leclerc, propriétaire de produit pour les applications de vissage chez Robotiq Inc. « Une tâche ennuyeuse et répétitive comme le vissage, qui peut causer des microtraumatismes à long terme, est tout simplement pas une bonne perspective d'emploi.

« Pourtant, le vissage est souvent soit un processus critique qui garantit la qualité du produit, soit un indicateur potentiel pour le client final de la qualité qu'il peut attendre du produit en main », note Leclerc. « La réputation des fabricants est en jeu. Ce besoin de maintenir la qualité à chaque fois, ainsi que le défi de recruter et de fidéliser les travailleurs, sont ce qui fait du vissage un très bon candidat pour l'automatisation.

« Autrefois, le vissage [automatisé] était une tâche complexe, coûteuse et qui prenait beaucoup de place sur la chaîne de montage », explique Leclerc. « En tant que tel, il était réservé à une utilisation dans de vastes usines dotées de gros budgets d’automatisation et produisant de gros volumes.

« Ce type de projet personnalisé par un intégrateur pourrait difficilement répondre à la réalité des petits fabricants qui doivent composer avec un espace de chaîne d'assemblage [limité], des budgets serrés et un personnel d'automatisation [clairse] », souligne Leclerc. « Désormais, avec les cobots et les systèmes de vissage conçus spécifiquement pour les cobots, la technologie est devenue accessible à tout fabricant.

« Il existe des systèmes de vissage qui peuvent être achetés dans le commerce, expédiés en quelques jours ouvrables, facilement installés et adaptés aux changements de production », affirme Leclerc. "C'est une ère complètement nouvelle."

Le système de Robotiq comprend un tournevis SD-100 et un alimentateur à vis SF-300 compatibles avec les machines d'Universal Robots A/S (UR). Les cellules populaires sont utilisées par divers fabricants, notamment Continental, Faurecia, Hella, Philips et Siemens.

OnRobot A/S est une autre entreprise qui a développé des broches de tournevis spécifiquement pour les cobots. Il y a trois ans, elle a dévoilé un tournevis et un alimentateur de vis prêts à l'emploi qui permettent aux petits fabricants d'automatiser un large éventail de processus d'assemblage de manière rapide, simple et flexible. Il peut être utilisé avec les robots ABB, Doosan, Fanuc, UR et Yaskawa.

«Cela apporte un soulagement bienvenu aux fabricants désireux d'automatiser des processus de vissage manuels répétitifs, peu ergonomiques et souvent incohérents, mais qui ont du mal à intégrer et à programmer des systèmes de vissage fragmentaires typiques», déclare Kristian Hulgard, directeur général d'OnRobot US Inc.

« Nous avons conçu un outil automatisé qui simplifie un processus très complexe pour nos utilisateurs, permettant ainsi aux fabricants d'obtenir des résultats rapides et rentables en termes de temps de disponibilité, de production, de cohérence et de qualité plus élevés », explique Hulgard.

« La programmation est aussi simple que la saisie de la longueur de vis et de la valeur de couple appropriées dans l'interface utilisateur intégrée au boîtier d'apprentissage de n'importe quel robot leader », affirme Hulgard. « Grâce à un contrôle précis du couple et à un axe intégré, le tournevis calcule automatiquement la vitesse et la force requises pour un vissage cohérent et précis. »