Quels bénéfices de la cobotique pour des activités de soudage ?

Avec les crises économiques et sanitaires successives traversées par l’industrie, la recherche de solutions améliorant le rapport coût/production est devenue une priorité pour nombre d’entreprises. Mondialisation oblige, les PME manufacturières, notamment, doivent aussi faire face à une concurrence internationale, disposant souvent de bien plus de moyens, ou d’une main d’œuvre beaucoup moins chère.

L’automatisation des activités permet aux entreprises d’être plus productives, plus réactives et plus agiles. Dans le milieu industriel, où la grande majeure partie des tâches à accomplir sont physiques et manuelles, elle permet aussi la réduction du danger et l’amélioration des conditions de travail des opérateurs.

La robotique collaborative, en particulier, permet d’ajouter de la flexibilité, de l’efficacité et de la liberté à vos opérations de soudure. Et il est ainsi possible de faire appel à des robots collaboratifs (cobots) pour une multitude tâches et divers procédés tels que TIG, MIG, points, arc, ultrason et plasma.

Les opérations de soudage manuel nécessitent des ouvriers hautement qualifiés qui manquent aujourd’hui dans l’industrie. Cette pénurie de compétence engendre souvent des pertes de production et un important taux de rebuts dus aux erreurs humaines, causées par la fatigue et la monotonie de ces tâches à la fois techniques et répétitives. Pour répondre à ces problématiques, l’automatisation collaborative apporte de nombreux avantages.

Pour assurer une soudure de qualité sur une ligne de production en série, il faut être capable de répéter constamment les mêmes mouvements avec une grande précision, pendant de nombreuses heures consécutives.

Un cobot utilisé dans des opérations de soudage :

• Libère les opérateurs des tâches difficiles et répétitives
• Réduit les risques d’accidents pour les opérateurs lors des opérations de soudage
• Contribue à lutter contre la pénurie de compétences
• Permet un gain d’espace grâce à une implantation compacte
• Garanti une qualité homogène
• Un changement rapide et facile des outils pour différents procédés de soudage
• Assure une augmentation de la capacité de production
• Améliore la qualité de fabrication et réduit les rebuts
• Assure un retour sur investissement rapide

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Les cobots permettent de diminuer le taux d’erreur et les pertes de production qui en résultent. Ces améliorations de la productivité et de la qualité de la production s’accompagnent d’une amélioration des conditions de travail pour vos salariés. Vos opérateurs soudeurs pourront utiliser le cobot pour les assister sur certaines soudures simples et répétitives. Ils pourront ainsi se concentrer sur des tâches plus intéressantes, moins dangereuses et moins répétitives.

Combiné à un investissement moindre que pour un robot industriel classique et un ROI en moyenne inférieur à un an, les cobots sont des alliés essentiels pour les entreprises souhaitant automatiser les processus de soudage.

Les robots collaboratifs ont plusieurs caractéristiques qui en font des candidats parfaitement adaptés à cette activité qui requiert précision, stabilité et constance. La précision de +/- 0,05 mm des bras robotiques ainsi leur capacité de rotation à 360 degrés garantissent un soudage très précis. Leur capacité à répéter les mêmes gestes à un rythme prédéfini les rend excellents dans le soudage de série. Leur configuration en six axes leur permet d’atteindre aisément tous les points de soudage d’une pièce, et d’adopter des angles impossibles pour un humain.

Leur nature de robot les rend insensibles à la fatigue, et l’écosystème Universal Robots + fait qu’il est possible de les équiper d’effecteurs terminaux et de kits d’application dédiés afin qu’ils puissent accomplir tous les types de soudage possibles et imaginables. Les opérateurs peuvent leurs programmer de nouvelles séries de gestes en un rien de temps, afin de les adapter à chaque nouveau produit.

Parmi les kits de soudage disponibles dans notre programme UR+, ROBiPAK est une solution certifiée pour le soudage MIG/MAG, compatible avec les modèles UR5/UR5e et UR10/UR10e. Cette solution ABICOR BINZEL utilise le principe du prêt-à-souder. Il est ainsi facile d'intégrer un système de chalumeau de soudage à refroidissement par air ou par liquide à un cobot UR.

Le kit de travail de l’acier OH-au2mate permet quant à lui d’équiper votre cobot pour le soudage MIG/TIG ou au plasma. Un axe de rotation externe facilite la manipulation tout en permettant d’utiliser le cobot à sa portée maximale. Le système prend également en charge l’intégration d’une station de nettoyage des chalumeaux et d’extracteurs de fumée.

Les cobots sont munis de capteurs de force/couple réglables qui les font arrêter tout geste dès qu’ils entrent en contact avec un humain, ou même dès qu’un humain entre dans leur périmètre. Ces capteurs font que les cobots ne représentent aucun danger pour les opérateurs dans les environs, contrairement aux robots industriels classiques. Plus besoin d’établir des barrières de protection entre les employés et le robot, ce qui facilite grandement l’intégration, le déploiement et le redéploiement de ce dernier.

De plus, les cobots diminuent les risques de TMS chez les employés (troubles musculosquelettiques, des douleurs entraînées par la répétition des mêmes gestes). Ces dernières représentent la première cause de maladie professionnelle dans le domaine de l’industrie manufacturière. Ils préservent également la santé des salariés contre les émanations de fumée de soudage de métaux, parfois à l’origines de pathologies professionnelles.

L’utilisation de cobots sur une tâche ne signifie pas pour autant que l’humain devient inutile. Pour certaines soudures très particulières et uniques, l’utilisation d’un soudeur expérimenté et professionnel reste toujours préférable à programmer le cobot pour une tâche peu fréquente.

Et personne n’est plus qualifié que vos soudeurs pour examiner le travail de vos robots et les programmer ! Avec nos programmes de formation Universal Robots Academy, vos salariés acquerront de nouvelles compétences, augmentant leur efficacité dans un futur de plus en plus automatisé.

Mann+Humell Ibérica, en Espagne, a intégré trois robots UR10 dans des applications liées au processus de soudage afin d’optimiser son processus de fabrication de pièces automobiles. Les cobots font le lien entre les machines de soudage et de vérification, en s’occupant du chargement et déchargement de ces dernières. Leur arrivée a permis de diminuer de moitié les temps de chargement/déchargement des machines, permettant à l’entreprise de maintenir un rythme constant. Les résultats furent si probants que l’entreprise a étendu l’utilisation de robots collaboratifs à d’autres secteurs.

En Allemagne, Ferdinand Wagner Profile n’était plus rentable, et en difficulté face à la concurrence internationale. L’entreprise, dont la production était constamment changeante en fonction des demandes de ses clients, avant besoin d’une solution flexible. Deux cobots UR5 ont été intégrés, avec comme rôle de préparer et sécuriser des 160 pièces non usinées par heure, sans interférence ni assistance, puis de transmettre ces pièces à une station de soudage haute fréquence. Ils ont permis à l’entreprise d’améliorer sa productivité, la qualité de ses pièces, et même d’atteindre ses objectifs de stabilité de coûts.

En France, Voest Alpine Bohler Welding s’est associé à Alpes Soudage pour proposer une solution cobotique complète et totalement intégrée. Cette cellule de soudage utilise un cobot UR10e muni d’une torche et d’un équilibreur pour assister les soudeurs dans leur activité. Il leur permet d’éviter des TMS, et de souder bien plus rapidement et facilement des séries de petites pièces, et même de détecter à l’avance celles qui sont mal posées.

Notre réseau d’intégrateurs Universal Robots est là pour vous accompagner tout au long de votre projet d’automatisation. Peu importe votre taille ou vos besoins, il y a toujours un cobot capable de relever le défi !