Robot collaboratif pour contrôle qualité et mesure : un guide

Vous avez toujours voulu effectuer du contrôle qualité avec des systèmes faciles à installer ?

Les robots collaboratifs sont devenus incontournables dans les applications d’inspection de la qualité. Grâce à des capteurs de vision et de force précis, ils peuvent mesurer la déviation de vos produits, tester vos pièces et détecter les défauts.

Mais quel modèle de cobot et quel outil d’inspection choisir, et comment les intégrer à votre ligne de production ?

Voici un guide complet pour mettre en place une application robotique de contrôle qualité.

Pourquoi utiliser des cobots pour le contrôle qualité ?

Vous avez réussi à satisfaire les demandes de vos clients dans les temps, mais vous avez constaté que la qualité de production a diminué.

Le contrôle qualité est un enjeu fréquent lorsqu’on veut agrandir sa ligne de production. Plus on augmente les capacités de production, plus on ajoute de la complexité, et donc des risques d’erreurs.

Une solution ? Ajouter de l’intelligence sensorielle à vos processus de travail. Les robots collaboratifs, par exemple, peuvent prendre des mesures uniformes de vos pièces d’une cellule de travail à l’autre. Ainsi, vous pouvez immédiatement savoir d’où vient le défaut et comment le résoudre.

Par rapport aux robots traditionnels ou aux solutions de vision, les robots collaboratifs apportent d’autres avantages séduisants pour les industriels :

  • Accessibilité : les cobots sont l’outil de contrôle qualité le plus abordable, compact et ergonomique du marché.
  • Fiabilité : grâce à des capteurs de force et de vision précis, ils scannent, testent et mesurent vos pièces de manière constante, sans jamais les endommager.
  • Flexibilité : ils sont rapides à déployer et faciles à programmer pour les travailleurs sans formation technique, ils s’adaptent donc facilement à tout changement de production.
  • Sécurité : contrairement aux robots industriels, ils sont sans danger pour les travailleurs et anticipent activement les collisions.

Vous êtes d’accord ? Voici comment vous y prendre.

Robots de contrôle de la qualité : notre sélection

En matière de modèles de robots collaboratifs, il y a une multitude de choix. Mais tous ne sont pas en mesure d’ajouter de la valeur à vos applications de contrôle qualité. Voici les marques de robots collaboratifs qui peuvent le mieux analyser, mesurer et tester vos pièces :

UR

Universal Robot est un leader du marché avec une offre solide. La série UR offre une large gamme de spécifications pour répondre à toutes vos exigences industrielles, et les modèles UR ont des capacités de détection de force précises. Ils sont également reliés à un vaste écosystème d’outils partenaire, qui comprend des solutions de contrôle qualité réputées. Vous êtes donc certain d’en avoir pour votre argent.

Techman

Les cobots Techman ont un argument de vente fort : ils sont vendus avec un système de vision intelligent intégré et robuste. Cela les rend très flexibles, notamment pour les applications d’inspection visuelle. Dotés de la vision TM AI, ils peuvent facilement apprendre à inspecter des assemblages, détecter des défauts et vérifier des rayures. En outre, la série TM offre une gamme complète de modèles adaptés à tous les environnements de travail et des fonctions de sécurité fiables.

Fanuc

Outre la prise en charge de systèmes de métrologie tiers, Fanuc vend également des modules de vision intelligents prêts à l’emploi avec ses séries de cobots CR et CRX. Le principal avantage de ces modèles est qu’ils sont faciles à programmer et à utiliser pour tout opérateur. Ils s’adaptent également à vos applications existantes et à tout changement de production.

Jaka

Jaka est une société chinoise de cobots qui offre une grande valeur ajoutée pour les applications de contrôle de la qualité. Les cobots JAKA présentent un niveau de répétabilité de classe mondiale, à ±0,02 mm pour l’inspection. Ils peuvent également être équipés de l’objectif 2D de JAKA pour inspecter les pièces sous plusieurs angles et positions. Le logiciel est rapide à calibrer et à déployer sur un nouveau processus de gestion de la qualité.

Outils d’inspection de la qualité pour les robots : nos recommandations

Qu’est-ce que le contrôle qualité sans un outil de détection ? Pour vérifier et mesurer la qualité de votre pièce, vous devez fixer un capteur de vision ou de force sur le bras de votre robot. Certaines marques sur le marché peuvent vous fournir des solutions fiables :

OnRobot

OnRobot fournit des capteurs de vision robotique 2,5D très accessibles pour vos applications de contrôle qualité. Avec OnRobot Eyes, votre robot n’a besoin que d’une seule image pour scanner et mesurer les spécifications de vos pièces, ce qui minimise le temps de cycle. Il est également facile à configurer et à calibrer, et offre une perception de la profondeur pour des hauteurs variables ou des objets empilés.

OnRobot dispose également d’un capteur de force/couple à 6 axes pour permettre une manipulation précise. Il peut mesurer si un objet est placé de manière trop serrée ou trop lâche sans avoir recours à la vision.

Bruker Alicona

Expert de longue date en technologie optique, Alicona a également conçu des capteurs optiques de mesure 3D robustes pour les robots collaboratifs. Le DiscCobot, le TurbineCobot ou le CompactCobot peuvent fournir des mesures haute définition traçables et répétables pour des pièces spécialisées.

Ils peuvent vérifier les arêtes de coupe, les dimensions des pièces et autres caractéristiques de surface. Pour les utiliser, vous n’avez pas besoin de connaissances techniques, grâce à l’évaluation automatique des mesures et à une interface facile à utiliser.

3D Infotech

La société californienne 3D Infotech délivre un logiciel de métrologie pour les robots. Le système Universal Metrology automatise la numérisation 3D pour capturer des données denses et de haute qualité à analyser dans Polyworks. L’interface ergonomique vous permet de configurer le système rapidement et de le déployer pour tout type de produit.

Avec ces données, vous pouvez ensuite détecter et mesurer les déviations du produit à partir d’images 3D détaillées. Vous pouvez même faire de la maintenance prédictive, car Polyworks vous alerte sur les problèmes qui pourraient nécessiter une enquête plus approfondie.

Intégrer des robots de contrôle qualité : une approche étape par étape

L’intégration d’un système robotique de contrôle qualité n’est pas une tâche aisée. Vous devez reconsidérer votre organisation du travail et vos processus de fabrication dans leur ensemble. Voici, étape par étape, comment réussir l’intégration de votre solution d’automatisation :

1# Réfléchissez à vos besoins et à vos objectifs

L’implantation d’une nouvelle solution d’automatisation dépend des objectifs que vous avez en tête.

Voulez-vous améliorer la qualité de votre production grâce à des mesures uniformes ? Voulez-vous obtenir des données en temps réel sur vos processus de production ? Voulez-vous assurer une maintenance prédictive des équipements et des machines ? Ou bien voulez-vous libérer les travailleurs de cette tâche fastidieuse, afin qu’ils puissent se concentrer sur des travaux à forte valeur ajoutée ?

En partant de ces différentes hypothèses, vous ne prendrez pas la même décision d’achat.

2# Choisir le robot et l’outil les mieux adaptés

Lorsqu’il s’agit de choisir le meilleur robot et le meilleur capteur de contrôle de la qualité, vous pouvez prêter attention aux critères clés suivants :

  • Caractéristiques techniques : votre modèle de cobot dispose-t-il d’un axe de portée et de rotation suffisant pour effectuer des mesures sous différents angles ? Sont-ils assez précis (répétabilité) pour scanner vos pièces avec précision ? S’intègrent-ils dans votre cellule de travail existante (poids et taille de l’application du robot) ?
  • Expérience utilisateur : Votre robot et votre capteur sont-ils faciles à installer, à programmer et à calibrer sans connaissances techniques préalables ? Devez-vous faire beaucoup de travail de prise de vue et d’étiquetage pour former le logiciel de vision ?
  • Flexibilité : sont-ils rapides à programmer et à redéployer sur de nouvelles applications, types de pièces et configurations de travail ? Pouvez-vous sauvegarder et exécuter différents programmes ?
  • Sécurité : votre robot offre-t-il des fonctions de sécurité (détection de force, arrêt sécurisé, détection de collision…), et votre capteur de vision est-il certifié ?

3# Reconsidérez votre organisation du travail

Pour tirer parti de votre nouveau système de contrôle de la qualité, vous devez restructurer votre espace de travail. Par exemple, vous pouvez ouvrir la ligne de production pour laisser les opérateurs contrôler librement le robot et retourner à leurs occupations.

Vous devez également redéfinir le rôle de vos travailleurs. Qui va superviser le fonctionnement du robot, le programmer et le déployer, analyser les données, et prendre des mesures correctives ? C’est à vous de décider.

4# Pensez à la sécurité de votre application de qualité

Même si les robots collaboratifs sont conçus pour être sûrs aux côtés des travailleurs, vous devez procéder à une évaluation approfondie des risques de votre application de travail.

Cela signifie que vous devez évaluer comment votre robot, vos capteurs, vos pièces, vos machines et vos opérateurs travaillent ensemble. Vous devez examiner tous les dangers potentiels et les moyens d’atténuer les risques.

5# Assurez-vous que vos employés soient bien formés

Vos employés travailleront tous les jours avec votre système de contrôle de la qualité. Ils doivent donc être ceux qui savent le mieux comment le gérer et l’exploiter.

Vous devez donc vous assurer qu’ils disposent des ressources pédagogiques et de la formation nécessaires pour rendre leur travail plus efficace. En outre, s’ils sont familiarisés avec ce nouvel outil de travail, ils l’accepteront mieux dans leur routine de travail.

Vous avez tout en main pour installer une solution robotique de contrôle qualité ? C’est parti !

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