Plus d’efficacité grâce au montage en flux continu

Avec le montage en flux continu, KUKA automatise de nouveaux secteurs du montage automobile final chez les constructeurs automobiles.

Les constructeurs automobiles cherchent des solutions permettant d’augmenter l’efficacité du montage à la chaîne. Jusqu’à présent, le montage à la chaîne a été conçu pour des opérations de montage effectuées par des personnes. Afin d’augmenter le degré d’automatisation, il est nécessaire de développer des solutions d’automatisation innovantes avec lesquelles l’homme et le robot se partagent le poste de travail sur un espace réduit. Certaines tâches de montage comprenant des étapes de processus répétitives telles que la mesure d’interstices, le montage de roues ou de couvercles de coffres ainsi que le montage de vitres ou du toit peuvent être automatisées facilement. Le défi réside dans la réalisation d’applications sûres aptes à la collaboration homme-robot avec lesquelles les robots s’adaptent et se synchronisent à la vitesse des systèmes de convoyage.

Augmentation de l’efficacité à la chaîne de montage

Les chaînes de montage dans les halls de montage des constructeurs automobiles déplacent des carrosseries partiellement montées le long de lignes d’usinage pendant que des monteurs montent d’autres pièces ou contrôlent des caractéristiques de qualité en suivant la durée de cycle. Ce faisant, la vitesse de la chaîne de montage est adaptée à la cadence humaine. Ainsi, il est possible de procéder à des opérations de montage ou des retouches de pièces à la chaîne. L’homme et le robot doivent travailler ensemble afin d’augmenter l’efficience à la chaîne de montage. Le robot léger sensitif LBR iiwa KUKA est idéal pour ce faire car il répond aux exigences les plus strictes en matière de sécurité, réagit immédiatement à chaque contact avec l’ouvrier et est capable de s’adapter à la situation.

Le design arrondi de l’assistant de travail intelligent LBR iiwa KUKA, ses propriétés sensitives ainsi que sa détection de collision garantissent une exploitation sûre en coopération immédiate avec l’homme, sans grille de protection.

Christian Landherr, Head of Final Assembly & Paintshop chez KUKA

La chaîne de montage et le robot sont synchronisés

Afin de concéder une plus grande liberté de mouvement aux monteurs, les bras de robots à 7 axes sont montés sur un dispositif de retour sûr. Ainsi, en cas de panne, la personne en question peut tout simplement pousser le robot léger de côté. « En outre, la sensibilité du Cobot, en compensant les tolérances, permet de bénéficier d’une utilisation flexible en flux continu. », explique M. Landherr. Une chaîne de montage ne tourne pas de façon constante à cent pour cent. Des retards ou même des arrêts se produisent régulièrement lorsque des interventions manuelles sont nécessaires. Dans un processus d’automatisation normal, les robots doivent être calibrés à nouveau à chaque arrêt avant de pouvoir reprendre leur tâche. Ceci n’est pas le cas du LBR iiwa KUKA.

Le logiciel de commande intelligent de KUKA permet au robot léger de bénéficier d’une connexion constante avec la chaîne de montage ou avec les chariots de montage et d’obtenir ainsi des informations précises concernant leur vitesse et leur position. Ce faisant, le logiciel de commande transmet directement au robot léger les données de position et de vitesse exactes enregistrées pour le chariot de montage sur la chaîne. À l’aide de ces informations, les robots sensitifs sont en mesure d’adapter leurs activités de façon dynamique au flux continu.

« Les mesures sont effectuées par rapport à la pièce. Ainsi, le robot peut effectuer sa tâche de mesure de façon entièrement autonome, en flux continu. », explique Otmar Honsberg, Head of Application Engineering chez KUKA. « Contrairement à la mesure assistée par robot habituelle, ceci est une vraie plus-value. » En combinant son système de détection optique et son système sensoriel haptique, le LBR iiwa KUKA sensitif s’adapte automatiquement aux nouvelles situations provoquées par les oscillations ou les arrêts du convoyeur et poursuit ses opérations sans heurt.

La solution « Assembly in Motion » transforme le robot en unité de positionnement intelligente pour l’appareil de mesure.

Otmar Honsberg, Head of Application Engineering chez KUKA

Performance maximum sur un espace très restreint

Par exemple, sur une station d’usinage, deux à quatre robots peuvent mesurer et contrôler les largeurs d’interstices et la netteté aux pièces de carrosserie, comme p. ex. entre le hayon et le panneau latéral ou entre le phare avant et le capot, pendant que des ouvriers procèdent simultanément à d’autres tests de qualité sur la carrosserie. Sur demande, des têtes de mesure peuvent être intégrées à l’application. Ceux-ci sont capables de mesurer également des matériaux transparents tels que le verre ou le plastique, c’est-à dire de mesurer la largeur exacte de l’interstice dans la zone des phares avant à l’aide de la technologie laser.

Extension rapide et simple de la station

L’encombrement réduit au maximum représente un autre avantage de la solution sensitive « Assembly in Motion » par rapport à des applications de mesure effectuées par des robots industriels courants. Les robots industriels nécessitent nettement plus de place du fait des dispositifs de sécurité indispensables. Avec le robot léger sensitif LBR iiwa KUKA, par contre, l’ouvrier peut travailler avec sécurité sur un espace réduit dans le même espace de travail. De plus, contrairement à l’intégration de robots industriels supplémentaires, il est possible d’ajouter ultérieurement, simplement et rapidement, une extension de la station pour la réalisation de mesures, grâce aux possibilités de préconfiguration et au faible encombrement du robot léger.

Mesure d’interstices en flux continu avec le robot léger sensitif LBR iiwa KUKA

Le savoir-faire en matière de processus permet de bénéficier d’une évaluation intelligente des données

Le résultat d’une station de mesure d’interstices avec la technologie « Assembly in Motion » sont des valeurs de mesure fiables sur une carrosserie en mouvement et ainsi un gain net d’efficacité par rapport aux mesures auparavant souvent effectuées manuellement. À l’avenir, les stations de mesure automatisées en flux continu permettront même de détecter à l’avance d’éventuels défauts dans la production et d’en tirer les conclusions adéquates. « Si les robots mesurent des changements dans les largeurs d’interstices, ils peuvent signaler de manière autonome les causes éventuelles à l’aide de la logistique de processus enregistrée. », déclare M. Honsberg. Il serait ainsi possible de détecter une usure prématurée de machines ou un réglage incorrect dans la production avant que ceux-ci n’aient d’effet sur le processus de production. « Grâce à ce vaste savoir faire en matière de processus, nous sommes en mesure d’évaluer de façon sensée le grand nombre de données générées lors du montage automatisé et de réagir à l’avance. »