Robots @ Sirris

L’ère des robots commence dans les années 1980 pour Sirris - à l’époque WTCM/CRIF - avec l’entrée du premier robot à la KULeuven. Sirris avait vu tout de suite la relation avec les besoins du secteur industriel; entretemps, Sirris n’a pas cessé de développer son savoir concernant les robots et les nombreuses possibilités d’application, pour être ainsi en mesure de conseiller et aider les entreprises dans toute la mesure possible.

Récemment nous avons publié article Techniline sur l’évolution de la robotique dans l’industrie. Voici déjà plusieurs décennies que Sirris suit de très près cette évolution, et fait oeuvre de pionnier dans la recherche des possibilités d’applications de ce type de machines pour nos entreprises. En résumé : après une phase de découverte, Sirris a commencé par analyser le potentiel des robots dans la production, avant d’étudier les possibilités d’implémentation dans un environnement de production.

Un aperçu de notre arsenal au fil des années :

1983 – perçage avec un robot

Sirris a fait la connaissance des robots en 1983, plus précisément avec le robot Cincinatti T3. L’achat de ce robot par la KULeuven avait été réalisé dans le cadre des projets de recherche sur la robotique,  mais le robot était également à la disposition de Sirris. C’est avec cette machine hydraulique que Sirris a fait ses premiers pas dans le domaine de la robotique, dans un projet pilote pour la Sabca concernant l’automatisation du perçage des trous de rivets dans les fuselages d’avion.

Fin des années 1980 à 1999 – chargement d’une machine-outil

Quelques années plus tard, Sirris a développé une application pour un robot ASEA IRB60. Dans cette période marquée par l’essor des machines d’usinage, l’application s’est imposée comme une évidence : le chargement automatique d’un tour à commande numérique. Les palettes étaient amenées et évacuées par une bande de transport sur laquelle les pièces à usiner devaient être positionnées avec une certaine précision. Le robot à cinq axes installé entre l’unité de transport et la machine-outil était équipé d’une pince de préhension à centrage automatique.

Fin des années 1980 à 1999 – chargement d’une fraiseuse pour PME

Dans un projet de continuation, il s’agissait ensuite de réaliser le chargement de deux machines-outils au moyen d’un robot ABB IRB 3000. Une petite fraiseuse Maho et un échangeur de palette ont été ajoutés, ainsi qu’un ordinateur industriel IBM pour coordonner l’ensemble. Plusieurs programmes pilotes ont été développés pour la communication entre le robot (ARLA – Asea robot language) et la commande numérique Heidenhain de la fraiseuse (LSV2 – low speed version 2). Le tout était complété par un système préhenseur interchangeable et un système sans fil de contrôle de la pression pour les modules de serrage sur les palettiseurs.

Le savoir a servi par la suite lors de la conception d’une commande FMS pour la PME Vanlanduyt Toelevering. A l’époque, les FMS (flexible manufacturing systems) disponibles sur le marché étaient très complexes et quasi inabordables pour une PME, aussi l’entreprise a développé un système de ce genre et a construit son propre palettiseur, tandis que Sirris a développé le logiciel requis pour acheminer les palettes au bon endroit, selon un itinéraire adéquat.

 

Fin des années 1980 à 1999 – ponçage avec un robot

Le robot ABB a également été mis en oeuvre pour réaliser d’autres essais de faisabilité. Entre autres, l’essai pour la firme Polet – le ponçage automatique des bêches – s’est révélé à ce point concluant que la firme n’a pas hésité longtemps avant de reprendre à son compte l’ensemble de l’installation.

Fin des années 1980 à 1999 – soudage avec un robot

Au milieu des années 1990, un robot plus petit – KUKA KR 15 – est réapparu, équipé cette fois d’une table basculante/tournante et d’une tête de soudage Fronius. La soudure à l’arc était, et reste à ce jour, la plus populaire des applications pour les robots. Ce robot a surtout permis de développer un savoir et de l’expérience concernant les applications de la robotique, via des activités de recherche.

2008 – robot de fraisage

En partenariat avec Trento Belgique, une cellule robot basée sur un robot industriel Motoman a été développée pour le fraisage de grands composants. Le développement a porté sur le matériel (montage de la broche sur le robot et fixation du faisceau de câbles) et sur le logiciel (programmation hors ligne des trajets de fraisage, simulation et production du code robot).

2010 – robot de pliage

En 2010, acquisition d’un robot supplémentaire (KUKA KR60 L30-3 KS) équipé par la suite d’un axe linéaire en vue de la mise en oeuvre dans une cellule flexible de pliage.

Les activités de recherche menées avec le robot de pliage dans une cellule flexible avaient pour objectif d’étudier la faisabilité technique et économique du robot pour les opérations de pliage dans la fabrication en petites et moyennes séries. Dans cette étude, trois domaines-clés :

  • Préparation du travail : chargement hors ligne de la préparation du travail (programmation et simulation du programme robot sur un ordinateur de table plutôt que dans la commande du robot via teach-in), ce qui permet de réaliser la programmation plus rapidement (et de manière automatisée dans toute la mesure du possible) et de ne pas devoir arrêter l’installation pour la programmer.
  • Problématique du système préhenseur : développement de pinces de préhension flexibles (configurables) pour la manutention des produits. Le plus grand défi était de parvenir à gérer une gamme de produits aussi vaste que possible avec un jeu de pinces de préhension aussi réduit que possible.
  • Gestion de la complexité : maximaliser l’autonomie de la cellule de pliage et gestion des flux de matériau (entre autres, développement des algorithmes pour le gerbage des produits pliés).

2012 – chargement flexible d’un centrage de fraisage

En 2012, Sirris a investi dans le 'turn-assist' de RoboJob, une start-up belge qui fut la première à développer un système de chargement à la pointe du progrès pour les machines-outils à commande numérique équipées de mandrins à pinces et griffes de serrage (par exemple, les centres de tournage/fraisage). Il s’agissait d’accélérer le réglage lors du changement de produit et de manière indépendante entre la machine et le robot, en faisant usage d’une interface spécifique pour le logiciel et le matériel. Le ’turn-assist’ était équipé d’un Fanuc M20iA.

Sirris a fait l’acquisition de ce nouveau type de cellule de chargement surtout pour étudier la possibilité de mise en oeuvre et la convivialité de ce type d’application pour les PME confrontées au problème de la production en séries toujours plus petites, mais qui recherchent malgré tout une solution pour automatiser de manière flexible leurs machines-outils à commande numérique.

Ensuite, le système de chargement a été mis en oeuvre dans un vaste projet de recherche focalisé sur l’automatisation flexible, visant à étudier les aspects contrôle qualité, monitorage du procédé et transport automatique du produit via des véhicules à guidage automatique, dans un environnement de production pour petites séries.

2013 – robot pour déformer des panneaux de manière hyper flexible

Dans le cadre d’un projet de recherche sur le procédé ISF (incremental sheet metal forming), un robot KUKA KR500-3 MT a été mis en service chez Sirris, Heverlee. Cette variante ultra précise est équipée d’une double boîte d’engrenage, permettant de générer les forces considérables requises par le procédé ISF. Pour plus d’informations sur notre prestation de service ISF, cliquez sur page web.

2013 - robot polyvalent

Pendant des années, le robot KUKA KR500 a été utilisé également pour la réalisation d’essais - simulation du trajet d’approche et récupération d’une navette spatiale - dans le cadre du développement d’un nouveau dispositif d’arrimage IBDM pour la mission spatiale habitée (principalement pour laStation spatiale internationale ISS). Cela en partenariat avec Qinetiq Space et ESA.

A l’heure actuelle, ce robot très polyvalent est utilisé notamment dans la poursuite des activités de recherche et les études de faisabilité relatives au procédé ISF, dans les activités de recherche sur le recyclage des panneaux solaires, le fraisage par robot; à l'avenir beaucoup d’autres possibilités d’application seront envisagées.

2014-2017 – robots de coopération avec l’opérateur

La sécurité, la flexibilité et la rapidité sont des aspects importants dans les ateliers de production, c’est pourquoi les possibilités de la nouvelle génération de robots - les cobots - sont à l’étude. Les essais de faisabilité les plus variés ont déjà été réalisés à la demande des entreprises, depuis la manipulation des fruits jusqu’à l’assemblage de composants électromécaniques. Les deux laboratoires d’application à Courtrai et Diepenbeek disposent de robots collaboratifs : par exemple, (depuis quelque temps déjà) le cobot Baxter du fabricant Rethink Robotics, les cobots UR3 et UR10 de la société Universal Robots, et un cobot LBR Ilwa 14 de la société Kuka. La dernière acquisition est le bras robotisé Sawyer de la société Rethink Robotics. Pour plus d’informations sur ces robots collaboratifs et leurs possibilités, cliquez ici.

 

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