[Avis d’expert] Des préhenseurs flexibles pour de nouvelles possibilités en robotique

Directeur Général d'OnRobot pour l'Europe du Sud, l'Afrique et le Moyen Orient, Thierry Delmas décrit dans une tribune comment des préhenseurs robotiques capables de s'adapter à différents processus industriels permettent d'aller plus loin dans l'automatisation.

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[Avis d’expert] Des préhenseurs flexibles pour de nouvelles possibilités en robotique

L'humanité est plus connectée que jamais, et cela s'applique également à l'automatisation des processus industriels. Cette ère de connectivité inégalée fait naître beaucoup d'attentes en matière de vitesse et d'évolutivité de la production. Mais pour les entreprises, il ne s'agit plus seulement d'automatiser individuellement les processus. Elles se tournent désormais vers l'automatisation collaborative, qui permet d'automatiser plusieurs tâches de différentes portées et différentes complexités, et ainsi d'atteindre des niveaux de productivité et d'efficacité auparavant impossibles.

Les applications collaboratives nécessitent généralement une interaction entre êtres humains, robots, accessoires robotiques et objets sur différents plans afin d'automatiser différentes tâches. Grâce à ces caractéristiques, les applications collaboratives sont faciles à déployer et permettent de réduire les coûts. Les objets occupent bien évidemment une place très importante dans ce flux de travail, et les systèmes d'automatisation modernes doivent donc être capables de les détecter, de les identifier et de les manipuler avec précision.

Des technologies de préhension de pointe

Les organes effecteurs, ou outils en bout de bras, constituent l'interface physique entre les robots et les applications collaboratives. Dans la mesure où ces applications nécessitent de manipuler des objets de manière flexible et autonome, des outils en bout de bras peu adaptés à ces exigences entraveront grandement leur potentiel et entraîneront des retards et des dégradations dans la chaîne de production.

Les préhenseurs modernes sont en revanche aptes à relever ce défi. Dotés des technologies de préhension de pointe, ils permettent de programmer à l'avance chaque étape d'une tâche de préhension. Il est ainsi possible de définir l'angle, la précision et la force à appliquer pour manipuler un objet avant même que la tâche ne débute.

Par exemple, les technologies de préhension reposant sur la force, qui sont notamment utilisées pour le conditionnement, la palettisation, la surveillance des machines et l'assemblage, introduisent davantage de flexibilité dans la production tout en réduisant les temps d'interruption. Les capteurs de force ou de couple intégrés utilisent des logiciels de contrôle de force et des capteurs optiques de proximité pour aider les préhenseurs à déterminer la position d'un objet, même lorsque celui-ci n'est pas précisément positionné. Cette technologie de capteur s'adapte tout particulièrement aux applications collaboratives, puisqu'elle permet en quelque sorte au préhenseur de voir et de toucher l'objet.

Un autre type de technologie de rupture utilise un adhésif spécial pour agripper et positionner des objets, qu'ils soient plats et lisses ou bien poreux. Cette technologie d'adhésif spécial ne nécessite ni d'effet de vide ni d'afflux d'air externe. Elle est particulièrement utile pour la fabrication de cartes de circuits imprimés dans le secteur électronique. Les cartes de circuits imprimés comportent en effet de nombreux trous qui gênent leur préhension par des technologies fonctionnant par succion.

Les nouveaux préhenseurs sont conçus pour s'intégrer à n'importe quelle application collaborative et pour faciliter l'automatisation selon le principe du « plug-and-produce » (branchez et produisez). Ils peuvent être fixés sur tous les robots et sont contrôlés à l'aide d'un programme intégré à une console d'application. Ils permettent ainsi aux grandes entreprises comme aux PME de bénéficier d'une plus grande flexibilité et de réduire les coûts pour leurs processus de production impliquant de faibles volumes et des opérations très diversifiées.

Les machines à commande numérique pilotées par ordinateur représentent un coût important. De fait, leur prix varie entre 80 000 et 1 million d'euros. Les fabricants sont donc constamment à l'affût de nouveaux moyens d'en tirer le meilleur parti possible. Souvent, ces machines n'utilisent qu'un seul préhenseur pour réaliser leur tâche. En conséquence, elles restent longtemps inactives et leur rentabilité en est grandement réduite. Pour pallier ce problème et maximiser la production, les fabricants peuvent recourir à des préhenseurs doubles. Certains permettent d'optimiser l'utilisation de la machine. Pendant qu'un préhenseur retire une pièce traitée de la machine, l'autre y place la pièce suivante, réduisant ainsi la durée du cycle et augmentant efficacité et productivité.

Des outils modernes intelligents

L'application collaborative détermine le type d'organe effecteur à utiliser, et les fonctionnalités intelligentes de ce dernier déterminent ensuite la qualité de l'automatisation.

Par exemple, si un robot doit manipuler des feuilles en plastique, il utilisera des préhenseurs équipés de ventouses pneumatiques ou à vide. Si une application nécessite un préhenseur à deux points de pression, le choix se portera sur un préhenseur à la fois efficient et facile à installer et à programmer. Et si l'outil est amené à traiter une grande variété de produits différents, l'idéal sera d'opter pour un préhenseur dont l'écartement et la force sont ajustables.

Des organes effecteurs avancés permettent généralement de répondre à l'ensemble de ces impératifs et de répondre au mieux aux besoins de l'entreprise à long terme. Mais l'intelligence que l'on retrouve habituellement dans les accessoires robotiques n'est plus suffisante pour mettre en œuvre les applications collaboratives, flexibles et hyperconnectées de l'industrie 4.0. Ces accessoires doivent être hautement intelligents.

Une nouvelle ère pour l'automatisation

L'ère de la production en masse centralisée touche à sa fin, et les processus automatisés sont trop onéreux pour être remplacés à chaque modification ou changement de modèle, en particulier pour les PME.

L'automatisation des processus industriels s'oriente désormais vers des organes effecteurs plus intelligents pour accroître les possibilités des robots. Des outils en bout de bras avancés, dotés de capteurs intelligents et de logiciels intégrés, favorisent la flexibilité, la connectivité et la collaboration dans les chaînes des fabricants. Ils ouvrent également la voie à de nouvelles possibilités d'automatisation. Les entreprises d'aujourd'hui ont besoin de solutions d'automatisation flexibles et hautement adaptables. C'est pourquoi, la priorité doit être donnée aux outils intelligents qui permettent d'améliorer la collaboration, l'efficacité, l'évolutivité et la connectivité des systèmes d'automatisation. Cette nouvelle gamme d'outils en bout de bras avancés tient enfin toutes les promesses de l'automatisation pilotée à distance.

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