Système de collage cobotique personnalisé pour la production SIMP

EMANOR

Emanor développe une solution de collage cobotique au sein de la société SIMP Production.

En bref

Emanor, intégrateur présent sur le marché de l'automatisation des processus industriels depuis 2019, a réalisé l'intégration du projet de collage cobotique au sein de l'entreprise SIMP Production. Installée depuis janvier 2022, la machine répond à un double objectif : permettre à un robot de collaborer en toute sécurité avec les employés et réaliser un gain de temps considérable, notamment pour la phase de nettoyage. Développé sur mesure, ce projet a permis d'optimiser la production et de réduire les pertes de matière, tout en remplaçant le monteur par un poste à plus forte valeur ajoutée.

Amélioration de l'ergonomie et de la précision dans l'assemblage de menuiseries aluminium

Ce projet a été initié par SIMP Production dans le but d'améliorer l'ergonomie et l'efficacité de son poste de collage et d'assemblage de profilés de menuiserie aluminium. À l'époque, les monteurs devaient effectuer des tâches répétitives, physiquement exigeantes et salissantes, exigeant un haut niveau de précision.

Ces opérations manuelles présentaient non seulement des risques ergonomiques, mais impactaient également la productivité et la régularité. Le défi consistait à développer une solution qui soulagerait les travailleurs des tâches pénibles, maintiendrait une précision d’assemblage élevée et rationaliserait le processus global sans compromettre la sécurité ou la qualité.

EMANOR

Industrie Industrial automation and engineering

Pays France

Nombre d'employés 5

Cobot utilisé UR5e

Principaux moteurs de valeur :

Capacité à développer des applications autour du cobot

Simplicité et intuitivité de la programmation

Exploitation sécurisée aux côtés de l'opérateur qui garde le contrôle

Tâches résolues par les robots collaboratifs :

Contrôle qualité

Dépalettisation

Assemblage

Défis d'automatisation résolus :

ugmentation de la capacité de charge du cobot grâce à un équilibreur

Gestion de l'accélération et de la décélération des mouvements de l'équilibreur

Reconnaissance de forme par capteur

Réduction des TMS chez les opérateurs

Traçabilité de chaque pièce par scan d'un QR code

Comment ils l'ont fait

Automatisation du collage compacte et collaborative avec UR5e

Pour répondre aux exigences croissantes de SIMP Production, Emanor a conçu une solution de collage cobotique compacte, sécurisée et performante, optimisée par le robot Universal Robots UR5e. Ce système a été conçu pour s'intégrer parfaitement au flux de travail existant, tout en améliorant la productivité et la sécurité.

Emanor a assuré un accompagnement complet tout au long du projet, de la conception et de la personnalisation à l'installation et à la formation des opérateurs. Avant l'automatisation, le processus de collage était entièrement manuel : les installateurs tenaient un profilé en aluminium d'une main et un pistolet à colle de l'autre, appliquant soigneusement la colle selon des motifs et des quantités précis. Cette tâche répétitive exigeait une concentration et un effort physique importants, souvent source de fatigue et d'irrégularités.

Le cobot UR5e automatise désormais cette opération délicate avec une précision constante, garantissant un placement optimal de la colle tout en libérant les opérateurs des tâches manuelles pénibles. Résultat : un processus de collage rationalisé, ergonomique et efficace, permettant d'augmenter le rendement sans compromettre la qualité.

Un poste de travail automatisé et optimisé

Le poste de travail automatisé est constitué d'une cale, à l'extrémité de laquelle est installé un UR5e sur une table. Le robot collaboratif s'intègre facilement à son environnement et ne nécessite aucun ajustement majeur en atelier. L'assembleur place quatre profilés à la fois sur la cale. Chacun de ces profilés correspond à un angle permettant l'assemblage d'un cadre. Lorsque l'assembleur lance le cycle par simple pression sur un bouton, un vérin est activé pour verrouiller les profilés en position et le cobot applique la colle selon un schéma précis et préprogrammé.

Un cycle produit en temps caché (c'est-à-dire pendant le temps de production)

Le séchage de la colle prend entre 15 et 20 minutes, ce qui permet au poseur d'assembler les cadres précédents. Cette opération, nettoyage compris, prend entre 4 et 5 minutes. L'application automatisée de la colle permet donc un gain de temps considérable tout au long du processus d'assemblage.

Coopération réussie entre l'homme et le robot

Le cobot gère seul l'opération de collage, avec une intervention humaine minimale. Celle-ci se limite à placer les profilés à coller sur les cales, à lancer le cycle et à superviser son travail. Lorsque le monteur appuie sur un bouton, le cobot, équipé d'une cartouche, applique la colle aux extrémités des profilés selon un schéma précis préprogrammable via l'écran déporté. La solution est pilotée uniquement via cet écran. Le monteur maîtrise généralement cette application en une demi-journée seulement.

Une adaptabilité inégalée

Emanor a intégré une solution présentant un avantage considérable : SIMP Production n'a plus besoin de remplacer sa cartouche de colle habituelle. Le cobot s'y adapte parfaitement. Emanor a également développé une option permettant d'équiper le cobot d'un capteur qui alertera les installateurs lorsqu'il est nécessaire de changer la cartouche. Une autre option, bientôt disponible, permettra d'équiper le cobot pour alterner la couleur de colle (blanche, noire ou marron).

Efficacité, sécurité et autonomisation des opérateurs accrues grâce à l'intégration cobotique

La solution de collage cobotique développée par Emanor a pleinement atteint les objectifs principaux du projet : réduction des temps de cycle, minimisation de l'utilisation de matériaux et élimination des risques ergonomiques pour les monteurs.

Les opérateurs sont désormais libérés des tâches répétitives et physiquement exigeantes, ce qui leur permet de se concentrer sur des activités à plus forte valeur ajoutée, comme le positionnement précis des pièces pendant l'assemblage. Cette évolution a permis un gain de temps productif de 20 % pour chaque opérateur.

Principaux résultats :

Sécurité au travail améliorée : Le cobot UR5e fonctionne en harmonie avec les opérateurs, garantissant un environnement sécurisé et collaboratif.
Productivité accrue : Le système peut coller jusqu'à 110 cadres par jour sur plusieurs pièces, soit une augmentation de 20 % par rapport aux opérations manuelles.
Gain de temps significatif : Le temps de nettoyage après assemblage a été réduit de 50 %, simplifiant ainsi le flux de travail global.
Appropriation par l'opérateur : Les assembleurs ont adopté le cobot, supervisant activement son fonctionnement et garantissant la continuité du processus avec un minimum d'interruptions.
Faible maintenance : Le cobot ne nécessite quasiment aucune maintenance, hormis les recharges de colle, contribuant ainsi à une production ininterrompue.

Cette intégration réussie met en évidence l'impact transformateur de la robotique collaborative dans les environnements industriels, offrant des gains mesurables en termes d'efficacité, de sécurité et de satisfaction des employés.

La coexistence sécurisée entre l'assembleur et le cobot UR est la clé du succès de cette application. La réduction des troubles musculo-squelettiques est considérable, car les employés n'ont plus besoin d'appuyer constamment sur la gâchette du pistolet à colle.

Guillaume Langrené, Leader of Emanor

Sur le bureau, le monteur configure le cobot et place les quatre profils sur la cale

Le vérin indexe les profils vers l'intérieur et les verrouille en position

Le cobot applique la colle avec une grande précision

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