Cobot pour chargement de machine : un guide complet

En temps normal, un technicien d’usinage a besoin de charger et décharger ses machines-outils en permanence. Cela implique fatigues et risques de blessures récurrents sur leur poste de travail. Cela peut aussi les empêcher de faire briller leur savoir-faire sur des pièces sophistiquées.

Les robots collaboratifs sont les solutions d’automatisation idéales pour soulager la charge de ces travailleurs. Par leur flexibilité et design compact, ils assistent les usineurs avec grande fiabilité.

Mais quel cobot ou kit robotique choisir et intégrer dans ces processus d’usinage ?

Voici un guide des meilleures offres sur le marché et nos conseils en la matière.

Pourquoi utiliser des cobots pour l’usinage ?

Qu’il s’agisse d’une machine à commande numérique ou d’une machine-outil de tournage, de moulage ou de fraisage, l’entretien de ces machines est une tâche fatigante et dangereuse. Il peut notamment être difficile pour un directeur d’usine de convaincre un travailleur de soulever des pièces lourdes toute la journée.

Rien d’étonnant alors que l’automatisation de cette application est devenue une problématique récurrente dans tous les secteurs industriels. Face à ce problème, les robots collaboratifs se sont révélés comme des atouts de poids. 

Les cobots peuvent facilement apprendre à saisir et déposer ces objets sans frottement et avec grande redondance. Ils sont capables d’effectuer le même geste des milliers de fois, de nuit comme de jour. Avec une sécurité avérée, les travailleurs peuvent ainsi déléguer cette tâche répétitive et se concentrer sur la fabrication de pièces de qualité.

De plus, contrairement à l’automatisation traditionnelle, les cobots sont peu coûteux et peuvent être facilement redéployés et reprogrammés sur différents types de machines.

En conséquence, les robots collaboratifs peuvent vous intéresser pour plusieurs raisons :

  • Améliorer les conditions de travail de vos opérateurs d’usinages, et notamment assister à la charge des pièces et éviter les blessures.
  • Augmenter le rendement de vos flux machines-outils de jour comme de nuit.
  • Faire gagner du temps à vos usineurs et fraiseurs pour qu’ils puissent travailler sur des pièces de plus haute valeur.

Si ces besoins vous parlent, voici un guide complet pour choisir et intégrer un système robotique pour l’entretien de vos machines.

Cobot pour machine-outils : un top 5

La plupart des robots collaboratifs sur le marché sont capables de gérer l’entretien des machines d’usinages. Mais toutes n’ont pas la même facilité à porter des pièces lourdes ou à ouvrir la porte de la machine-outil. Voici les modèles les plus adaptés à cette application :

Universal Robot

Roi des robots collaboratifs, les modèles UR se sont différenciés historiquement sur des applications d’entretien de machines. Avec leur polyvalence et rapidité de déploiement, ils chargent et déchargent tout type de machine en un rien de temps. Ainsi de nombreuses raisons expliquent leur popularité sur ce genre de tâche : 

  • Leur facilité de programmation pour tout technicien d’usinage.
  • Un design compact qui s’adapte à des espaces plus étriqués et qui permet de les déplacer facilement.
  • Une bonne répétitivité de mouvement pour éviter toute erreur, ainsi qu’une vitesse d’opération constante.
  • Des capteurs de force qui assurent la sécurité des opérateurs sur leur poste de travail.
  • Une compatibilité avec de nombreux effecteurs 

OB7 Productive Robotics

Petit nouveau dans le marché des cobots, les modèles OB7 de Productive Robotics se sont démarqués par une des meilleures facilités de déploiement. Il suffit pour un opérateur d’enseigner un geste au robot pour que celui-ci maîtrise le processus. Celui-ci peut ainsi charger une machine, ouvrir une porte ou appuyer sur un bouton en un rien de temps. Les OB7 offrent donc de sérieux arguments aux opérateurs d’usinage :

  • Une des programmations les plus intuitives du marché.
  • Avec leur 7ᵉ axe les OB7 peuvent manipuler portes, pièces et boutons avec plus d’agilité.
  • Une grande redondance de mouvements qui améliore l’efficacité de vos flux d’usinage.
  • Une sécurité assurée pour les opérateurs sur place grâce à des capteurs intégrés.

Omron TM 

Les robots collaboratifs Omron sont aussi des outils de choix pour des applications d’usinage. Avec leur module de vision intégré, ils peuvent notamment s’adapter à tout type de pièce et de machine pour bien faire leur travail. Mais ils disposent d’autres atouts :

  • Une vision intelligente capable de détecter des points de repères pour s’adapter à n’importe quel atelier d’usinage.
  • Ils peuvent installer sur des dispositifs mobiles pour rapidement passer d’une machine à une autre.
  • Les robots disposent de mode de sécurité innovant pour permettre une collaboration plus proche avec les opérateurs.

Yaskawa Motoman HC

Le groupe Motoman a une longue expérience dans la robotisation d’application d’usinage. Ainsi, leur série de cobot HC Motoman connaissent une productivité sans faille sur ce genre d’application. Avec leurs spécifications et leurs performances techniques élevées, ils peuvent porter des pièces à haut volume et charge sans faute. Ils montrent de nombreux avantages :

  • Une fonction de sécurité collaborative qui leur permet de tourner à une vitesse élevée, puis d’adapter leur vitesse en présence de collaborateurs.
  • Une performance et des caractéristiques (portée, charge et vitesse) qui leur permet de s’occuper de pièces à forte dimension.
  • Des fonctionnalités d’apprentissage intuitives pour programmer le robot facilement.

Kassow KR

Les modèles de cobot Kassow font partie de la dernière génération de robot, et montrent une constitution solide et bien pensée. Leurs capacités de charge, de portée et de vitesse combinées à un design compact et léger montrent des performances très convaincantes dans l’entretien de machine spécialisé. Cela est d’autant plus intéressant avec :

  • Un 7ᵉ axe de déplacement qui permet aux robots d’atteindre des coins plus inaccessibles, d’autant plus avec les modèles avec de très longues portées (1800 mm).
  • Une capacité de charge et de vitesse qui offre une des meilleures productivités du marché sur des pièces volumineuses. Dans le même temps, une légereté de design qui rend leur déplacement plus facile.
  • Une interface de programmation qui permet de gérer des boucles ou cycles plus complexes

Quelles sont les meilleurs kits robotiques pour le chargement de machine ?

La plupart des fabricants se sont alliés avec des distributeurs pour proposer des kits robotiques spécifiques à certaines applications. L’usinage ne déroge pas à la règle, et de nombreuses offres délivrent à la fois un robot collaboratif, un effecteur adapté et un support de travail. Voici les meilleurs qu’on trouve sur le marché :

Robotiq

Robotiq est une entreprise connue pour fabriquer des effecteurs cobotiques de grande qualité. Leur kit d’entretien de machine est remarquable, combinant une pince double, un robot UR, une caméra en option et un logiciel d’optimisation de cycles. Les pinces en double sont très bien conçus pour agripper des objets et augmentent le rendement de la tâche. Dans le même temps, la caméra intégrée permet au robot de s’adapter à n’importe quelle configuration nouvelle.

EMI

EMI est un groupe industriel qui a longuement prouvé son expertise dans la fabrication d’outils robotiques. Leurs kits de préhension métalliques à 2 ou 3 dents parallèles ou concentriques permettent une customisation selon vos besoins. Les kits peuvent aussi comprendre un souffleur et un capteur de force pour rendre l’application plus efficace. Ce sont des solutions fiables pour déplacer vos pièces volumineuses.

OnRobot

Concurrents de Robotiq, les effecteurs OnRobot montrent aussi une grande compatibilité avec le chargement de machine. Leur offre variée de pinces s’adapte à de nombreuses configurations et volumes d’objets pour une préhension optimale. Ils peuvent aussi livrés avec un double changeur d’outil, un capteur de force ou un module caméra pour rendre l’application plus précise.

ProCobots

L’entreprise ProCobot propose des dispositifs robotiques d’entretien de machine complet. Outre le robot collaboratif et l’effecteur, elle fournit aussi une large gamme de distributeurs de pièces, de support de montage et de dispositif mobile. Ainsi, vous pouvez disposer de toutes les solutions nécessaires pour construire votre cellule robotique d’usinage. 

Schunk

L’entreprise Schunk propose aussi des pinces de préhension adaptées aux pièces d’usinage. Leur modèle Co-Act est par exemple très populaire pour des applications collaboratives. Leur design est facilement installable et accroche solidement les objets. Les fabricants comme Fanuc les proposent notamment en kit avec leur robot collaboratif.

Comment intégrer des cobots dans vos processus d’usinage ?

Planifier l’automatisation d’une application industrielle demande une méthode rigoureuse et exhaustive. Voici étape-par-étape comment choisir et intégrer votre nouveau système robotique dans vos processus d’usinage.

1. Définir votre besoin

Pour commencer, considérez les objectifs de votre projet d’automatisation. Avez-vous besoin d’un cobot principalement pour soulager vos opérateurs d’usinage, augmenter le rendement de vos processus d’usinage en continu, ou pour assister vos agents sur des pièces plus sophistiquées ?

2. Choisir le bon dispositif

En fonction de ces objectifs, vous pouvez ensuite définir les critères de choix du bon modèle de cobot ou de kit d’usinage. 

Il y a de nombreux facteurs qui peuvent rentrer en compte : la portée par rapport à votre configuration d’atelier, le poids des pièces et donc la charge du robot, la précision de la préhension selon la forme de vos pièces… Vous pouvez aussi vouloir miser sur la sécurité des travailleurs, la facilité de redéploiement et de reprogrammation. 

Selon la valeur que vous accordez à telle ou telle fonctionnalité, vous pouvez ainsi sélectionner les modèle de cobot et d’effecteur les mieux adaptés à vos besoins.

3. Reconfigurer la cellule d’usinage

Une fois que vous avez acheté la bonne solution robotique d’usinage, vous pouvez alors penser à l’intégrer dans votre cellule existante. Cela implique souvent de reconfigurer l’espace et les dispositifs présents sur votre atelier. Vous pouvez par exemple donner plus d’espace aux travailleurs pour changer d’application, ou ajouter des distributeurs de pièces ou des supports mobiles.

4. Repenser l’organisation du travail

L’organisation de votre main-d’œuvre et sa contribution doivent également être repensées. Quel sera le nouveau rôle des opérateurs d’usinage dans votre application collaborative ? Des superviseurs qui surveillent et adaptent le travail des robots d’usinage ? Ou des agents indépendants qui peuvent désormais se concentrer sur la fabrication de pièces de meilleure qualité ?

5. Effectuer une évaluation des risques

Étape essentielle avant le déploiement, vous devez effectuer une évaluation des risques de votre nouvelle application. Même si les robots collaboratifs peuvent amortir d’éventuelles collisions, vous devez anticiper les points de contacts, que cela soit avec le robot, les pièces ou la machine d’usinage. Ces différentes interactions peuvent impliquer une dynamique de travail plus complexe que vos employés doivent connaître.

6. Organiser la formation des employés

Enfin, vous devez organiser la formation de vos employés à ces nouveaux outils. Même si ces robots collaboratifs sont plus faciles à utiliser que d’autres appareils, il faut tout de même connaître leur fonctionnement. Un accent particulier doit être mis sur les protocoles de sécurité et les fonctionnalités. Cela permettra d’instaurer un climat de confiance avec les employés.

Voilà, vous avez tout maintenant pour sélectionner et implanter votre solution robotique dans votre cellule d’usinage. Et si vous voulez plus d’informations sur le modèle de cobot adéquat, consultez notre guide.

Vous voulez avoir plus d'informations et données pour choisir votre robot collaboratif ?

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