Les fabricants mondiaux s'appuient plus que jamais sur l'automatisation à grande vitesse pour relever les défis actuels en matière de productivité. Cependant, augmenter la production tout en maintenant la qualité devient de plus en plus difficile avec l'automatisation conventionnelle. Accélérer un processus comme le revêtement ou le dosage peut compromettre la précision et la répétabilité, nécessitant des ajustements complexes pour atteindre la qualité souhaitée en fin de ligne. Généralement, seul un petit nombre de techniciens formés et expérimentés sont capables de configurer et d'entretenir ces processus, ce qui peut ralentir le lancement de nouveaux produits et rendre les chaînes de montage vulnérables aux interruptions.

Revêtement de haute précision et à haute productivité :
l’expérience de Yamaha Robotics auprès de clients issus de divers secteurs, notamment l’automobile, l’électronique et le médical, lui confère un savoir-faire précieux. L’application de mastic sur les bords de contact de pièces métalliques moulées ou de composants en plastique, tels que des couvercles et des boîtiers, avant assemblage, est une exigence courante généralement satisfaite par des systèmes d’entraînement conventionnels coordonnant le mouvement linéaire et la distribution du mastic.

Pour déposer un flux continu de mastic, le système de contrôle de mouvement doit suivre avec précision une trajectoire prédéfinie, aussi bien le long des arêtes droites que dans les angles. Généralement, la vitesse doit être réduite dans les angles afin de suivre avec exactitude la position souhaitée. À l'inverse, il est préférable d'augmenter la vitesse le long des arêtes droites afin de réduire le temps total d'exécution.

Pour garantir un dépôt de mastic homogène, le mécanisme de distribution doit être contrôlé afin de réduire le débit dans les virages à basse vitesse et de l'augmenter lorsque l'unité se déplace plus rapidement. Cette opération est complexe et oblige les entreprises à s'appuyer sur un petit nombre de techniciens qualifiés. Un réglage inadéquat peut engendrer des irrégularités, comme un volume excessif de mastic dans les virages, et par conséquent un nombre accru d'unités rejetées en fin de ligne. À l'inverse, une vitesse de déplacement et un débit de distribution faibles et constants simplifient le contrôle du processus, mais au prix d'un temps de traitement plus long et d'un rendement global inférieur.

En règle générale, les fabricants recherchent à la fois une qualité élevée et une grande rapidité sans avoir recours à des compétences spécialisées. Cela nécessite une solution capable d'ajuster automatiquement le débit de mastic en fonction de la vitesse de déplacement, permettant ainsi d'appliquer le volume de produit souhaité à la vitesse maximale possible, quelle que soit la position.

Automatisation robotique :
De nombreux secteurs adoptent désormais l’automatisation robotique pour accroître leur productivité et garantir une flexibilité pérenne. Yamaha Robotics a perfectionné sa gamme de contrôleurs de robots RCX et ses outils de programmation graphique associés pour une utilisation simplifiée, permettant ainsi aux utilisateurs de tirer pleinement parti de cette technologie.

Le contrôleur Yamaha RCX340 offre des capacités de mouvement améliorées et simplifie la configuration du distributeur robotisé. Plus précisément, la fonction de contrôle de la distribution peut être couplée à la commande servo, permettant ainsi au RCX340 de contrôler la vitesse de distribution en fonction de la vitesse de déplacement afin de garantir une précision élevée, une vitesse importante et une épaisseur de revêtement stable. Cette « distribution asservie » (Figure 1) est compatible avec les robots SCARA et cartésiens Yamaha.

De plus, le contrôleur permet de connecter facilement plusieurs robots pour un contrôle simultané et prend en charge un jeu d'instructions étendu, incluant des instructions de vision dédiées qui simplifient la programmation et contribuent à minimiser le temps de démarrage du système. L'environnement de programmation RCX STUDIO 2020 intègre des fonctions de débogage compatibles avec le multitâche et offre des fonctionnalités permettant d'accélérer la saisie des programmes et de faciliter une configuration rapide.

De plus, l'utilisation d'interfaces de communication courantes en automatisation industrielle facilite l'intégration dans un environnement de production existant. Outre les ports RS-232C et Ethernet, le RCX340 prend en charge les bus de terrain les plus répandus tels que CC-Link, EtherNet/IP™, DeviceNet™, PROFIBUS, PROFINET et EtherCAT. Le raccordement à des servomoteurs ou à des systèmes de vision tiers est également aisé, simplifiant ainsi l'intégration de la robotique dans les processus de fabrication traditionnels.

Application à grande vitesse :
Yamaha Robotics a récemment aidé un client du secteur automobile à accélérer l’application de précision de mastics liquides sur des pièces moulées en aluminium grâce au contrôleur RCX340 et aux robots Yamaha. Ce fabricant n’avait pas réussi à augmenter sa production en accroissant la vitesse de son système de distribution automatique existant. Une simple augmentation de la vitesse avait en effet compromis le contrôle de la distribution du mastic, entraînant l’application de quantités plus importantes de produit aux endroits où la vitesse était plus faible. L’entreprise était ainsi contrainte de faire fonctionner l’équipement à vitesse constante, ce qui allongeait les temps de traitement.

Figure 2. Les fabricants du secteur automobile doivent combiner une productivité élevée avec une qualité extrêmement élevée.

À la recherche d'une solution plus rapide et facile à mettre en œuvre sans nécessiter de techniciens spécialisés, le chef de projet a contacté Yamaha pour savoir si la robotique pouvait constituer une alternative viable. Après avoir assisté à la démonstration de Yamaha concernant le dosage par servomoteurs, il a rapidement installé un système de test en usine afin d'en explorer le potentiel.

« Il était évident que la vitesse de production avait augmenté, et notre analyse a montré que la qualité du revêtement était également parfaite », explique-t-il, avant d'ajouter : « Nous avons également consulté Yamaha concernant le processus de distribution, que nous avions préalablement configuré grâce à notre expertise interne. Cette expérience supplémentaire nous a permis de calculer très rapidement les paramètres optimaux, réduisant ainsi considérablement la charge de travail de nos ingénieurs. ».

Confiante dans l'atteinte de l'augmentation de vitesse souhaitée et d'une qualité constante, l'équipe projet a procédé à la vérification finale, puis a intégré le processus à la chaîne de montage. Dès la fin de leur travail, ils ont commencé à explorer les possibilités d'utiliser les robots Yamaha pour améliorer d'autres processus de l'usine.

Conclusion :
Les fabricants des secteurs automobile et autres doivent adopter l’automatisation avancée pour réduire les temps de cycle et maintenir la qualité, tout en s’efforçant d’accroître leur productivité. Les robots peuvent répondre à ces exigences lorsqu’ils sont associés aux techniques de contrôle de mouvement les plus récentes et à des outils conviviaux facilitant la programmation et la configuration. La simplicité d’utilisation est essentielle pour permettre aux utilisateurs d’intégrer rapidement de nouveaux processus dans leur environnement de production.

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