Güdel étend le meulage robotique pour le finissage de grandes pièces

Güdel cible le meulage de grandes pièces avec un robot à mouvement étendu

Güdel a présenté un concept de meulage robotique qui combine un levage vertical avec un déplacement horizontal pour étendre l’enveloppe de travail d’un seul robot industriel pour de grandes pièces fabriquées. Rapporté par la publication source originale, Robotics & Automation News, le système vise des tâches de meulage et de finition de surface qui sont souvent encore effectuées manuellement en raison de la taille des pièces, de l’accès difficile et de la variabilité des processus. L’approche de l’entreprise associe un robot FANUC aux axes de mouvement verticaux et montés au sol de Güdel, permettant à un robot de couvrir des applications qui nécessiteraient autrement plusieurs robots, des dispositifs plus complexes ou un repositionnement répété des pièces. Selon des détails supplémentaires publiés par Business Wire, le concept est positionné comme une voie pratique pour automatiser des pièces grandes et difficiles d’accès tout en conservant une adaptabilité basée sur le logiciel à mesure que les conceptions de produits changent.

D’un point de vue ingénierie de fabrication, l’importance réside moins dans le meulage à lui seul que dans la manière dont les axes externes sont utilisés pour rendre le finissage robotique économiquement viable sur des assemblages soudés surdimensionnés, des cadres et des assemblages fabriqués. Le meulage, le débourrage et la préparation de surface sont des processus classiques à haute mixité et haute variation, surtout après le soudage, la découpe thermique ou l’usinage. Lorsque le robot reste stationnaire, les limitations de portée peuvent forcer des compromis dans l’angle d’outil, la qualité du chemin et le temps de cycle. L’ajout d’un septième axe au sol et d’un axe de positionnement vertical change cette équation en préservant une orientation d’outil plus cohérente sur une plus grande enveloppe de travail. Cela peut améliorer les conditions de contact, réduire les retouches manuelles et soutenir un finissage plus répétable avant la peinture, le revêtement ou l’inspection finale. Une architecture similaire est déjà familière dans les cellules de soudage robotique lourdes, où des rails linéaires et des portiques sont utilisés pour étendre la portée des robots ABB, KUKA, FANUC et Yaskawa sur de longues pièces telles que des éléments de châssis, des poutres structurelles et des équipements agricoles.

Pourquoi les axes verticaux et horizontaux intégrés sont importants

Le raisonnement technique derrière la configuration de Güdel est simple. Les grandes pièces fabriquées présentent souvent des soudures, des coins et des surfaces mélangées à plusieurs hauteurs et décalages. Si le robot doit couvrir toute la géométrie seul, les intégrateurs peuvent avoir besoin d’un robot plus grand avec une portée plus longue, de plusieurs stations ou d’un manipulateur de pièces capable de faire pivoter et d’indexer des pièces lourdes. Chacune de ces options ajoute des coûts, de l’espace au sol, une complexité de sécurité et un fardeau de maintenance. Un ensemble de mouvements coordonnés peut plutôt déplacer le robot vers le processus, maintenant la pièce plus stable et réduisant la complexité du dispositif. Comme décrit par RoboticsTomorrow, la combinaison vise à fournir la portée, la stabilité et la cohérence des processus nécessaires pour des applications de meulage exigeantes. Pour les responsables de production, cela se traduit par moins d’étapes de manipulation et potentiellement moins de variation introduite par un serrage répété ou un repositionnement manuel.

Il y a également des implications pour le contrôle des processus. La qualité de la finition de surface dépend d’une force constante, d’une exécution stable du chemin, de la performance de la broche et d’une présentation prévisible des pièces. Les axes externes doivent donc être étroitement coordonnés avec le contrôleur de robot et l’outillage de processus. En pratique, cela signifie une intégration soignée des mouvements servo, de la gestion des câbles, des zones de collision, de l’extraction de poussière et de la protection. Cela soulève également des questions de conformité familières concernant la sécurité des machines et des robots. Pour les déploiements européens, les intégrateurs évalueront généralement la cellule par rapport au cadre des machines et aux normes pertinentes telles que ISO 10218 pour la sécurité des robots industriels, ISO/TS 15066 lorsque l’opération collaborative est envisagée, et les exigences électriques alignées avec IEC et EN 60204-1. Lorsque la poussière de meulage, les étincelles et les débris abrasifs sont présents près des opérations de soudage, la conception de l’enveloppe, l’extraction et la réduction des risques d’incendie deviennent des tâches d’ingénierie centrales plutôt que des ajouts secondaires.

Ce que cela signifie pour les intégrateurs de cellules de soudage

Pour les constructeurs de cellules de soudage et les intégrateurs de soudage robotique, l’annonce de Güdel est pertinente car le meulage post-soudage et la préparation de surface sont souvent les goulets d’étranglement qui limitent la valeur de l’automatisation de soudage en amont. Une usine peut déployer un soudage MIG/MAG ou TIG robotique avec une grande répétabilité, mais dépend encore d’une finition manuelle pour enlever les éclaboussures, fondre les soudures ou préparer les surfaces pour le revêtement en aval. L’extension de la portée du robot grâce à un mouvement vertical et horizontal crée un chemin pour combiner le soudage et le finissage dans des cellules adjacentes ou liées, surtout pour de grands assemblages qui sont difficiles à déplacer entre les stations. Les intégrateurs concevant des systèmes clés en main peuvent voir des opportunités d’utiliser une philosophie de dispositif de pièces commune à travers le soudage et le finissage, réduisant les interfaces de manipulation et préservant la cohérence des références.

Cela est particulièrement pertinent dans des secteurs tels que la production de fournisseurs automobiles, l’équipement tout-terrain, les remorques, les structures énergétiques et la fabrication métallique générale. Une cellule de finition à longue portée peut compléter les robots de soudage d’ABB, KUKA, FANUC ou Yaskawa, tandis que des concepts de finition collaborative peuvent également être évalués avec Universal Robots ou Doosan dans des applications de pièces plus petites et à force réduite. Le choix dépend de la charge utile, de la rigidité, des forces de processus abrasives et du temps de cycle requis. Dans la plupart des tâches de meulage lourd et de fusion de soudures, les robots industriels conventionnels avec axes externes restent l’option la plus réaliste car ils offrent une rigidité supérieure et une meilleure tolérance aux charges de processus. Pour les PME, la principale question de conception est de savoir si l’investissement dans l’axe supplémentaire réduit suffisamment le travail manuel, les reprises et le mouvement des pièces pour justifier le coût d’investissement. Lorsque les familles de pièces sont grandes mais géométriquement liées, la reconfiguration logicielle des axes coordonnés peut renforcer ce cas commercial.

Implications plus larges pour l’automatisation de la fabrication

La tendance plus large est que l’automatisation de la fabrication évolue au-delà des bras de robots isolés vers des systèmes de mouvement coordonnés adaptés à la géométrie réelle des pièces. Le soudage, le meulage, le débourrage et l’inspection doivent de plus en plus être considérés comme des étapes de processus connectées plutôt que comme des îlots séparés. L’approche de Güdel reflète ce changement en abordant l’une des limitations persistantes dans l’automatisation des grandes structures fabriquées : amener le robot au bon endroit sans compliquer excessivement le reste de la cellule. Pour les équipes d’approvisionnement et les ingénieurs de fabrication, la conclusion pratique est d’évaluer non seulement la marque de robot et la charge utile, mais aussi la stratégie d’axes externes, la philosophie de dispositif, la maintenabilité et la conformité aux normes dès le début du projet.

Les entreprises examinant des projets de soudage robotique, de soudage cobot ou de finissage automatisé pour de grandes fabrications peuvent utiliser ce développement comme point de référence lors de la spécification des exigences de portée, de manipulation des pièces et de traitement post-soudage. Les cellules de soudage robotique peuvent fournir des conseils techniques sur l’architecture des cellules de soudage, les axes coordonnés et les flux de travail de finition intégrés ; les lecteurs qui évaluent une nouvelle installation ou un retrofit peuvent demander un devis pour un examen de projet.