ROBOTISER OU SOUTENIR L'OPERATEUR?

LES DERNIERES POSSIBILITES D'AUTOMATISATION
POUR LES PRESSES PLIEUSES CNC

Allons-nous voir plus de robots dans l'usinage de la tôle? Ou pour le pliage? Y a-t-il d'autres outils qui faciliteront le travail de l'opérateur CNC? Autrement dit: existe-t-il des solutions intermédiaires pour les entreprises qui ne souhaitent pas robotiser mais qui veulent travailler plus efficacement?

2D VERSUS 3D

Dans l'usinage de la tôle, l'automatisation a longtemps pris deux chemins différents. Pour le travail en 2D, l'automatisation est largement acceptée. Les découpeuses laser modernes possèdent souvent des fonction­nalités telles que changeurs de buse auto­matiques, des capteurs pour détecter automatiquement l'épaisseur de la tôle et des unités pour charger la plaque automatiquement et détacher les éléments découpés. L'association d'une découpeuse laser à un magasin de tôles est une solution qui n'est plus réservée aux grosses entreprises. Pour la préparation du travail, l'automatisation est aussi bien plus ancrée dans le traitement de la tôle que dans l'industrie d'usinage général. Dans ce secteur, la programmation FAO est monnaie courante. La situation est différente pour l'usinage de la tôle en 3D. Les pièces découpées au laser doivent toujours subir un traitement supplémentaire: soit il faut encore les plier, soit il faut les souder dans une composition. Et cette opération est encore souvent effectuée manuellement. En fait, l'automatisation de l'usinage de la tôle en 3D commence seulement à arriver.

UN ROBOT QUI CHANGE LES OUTILS

Cela fait longtemps qu'il est possible de chanfreiner avec un robot et pourtant, cette possibilité est rarement exploitée. C'est dû à la taille des séries. Avec les grosses séries, un robot situé au niveau de la presse plieuse se récupère plus vite qu'avec les petites et moyennes séries car les outils d'une presse plieuse doivent être changés. Pour les plus petits produits, on peut préparer plusieurs kits d'outils dans la poutrelle supérieure ou inférieure de
la machine, ce qui permet ensuite au robot de travailler tout seul pendant un certain temps.

Automatic tool changer

La véritable solution que cherche l'industrie d'usinage du métal, c'est le changement automatique des outils dans la presse plieuse. De plus en plus de fabricants commercialisent ce système. Les presses plieuses avec un Automatic Tool Changer ont donc le vent en poupe. Le gain de temps réalisé avec un changeur d'outil automatique dépend du produit. En tout cas, le temps de réglage est déjà passé de dix à quinze minutes à seulement quelques minutes.

Différents points de vue

Les solutions techniques cherchées par les fabricants sont diverses. Certains changeurs composent un kit d'outils dans une unité à part située à côté de la machine afin d'introduire ensuite tous les outils d'un coup. On obtient alors un changement très rapide mais la ca­pacité d'outillage est limitée à la taille du magasin. D'autres fabricants font changer les outils par un robot. Celui-ci peut sortir les outils directement du magasin. L'inconvénient est qu'à cause du poids, on est vite obligé d'avoir un robot avec une capacité de levage relativement élevée. Comme le robot place les outils directement dans la poutrelle, le changement prend plus de temps. Le système total a besoin d'au moins deux robots, le deuxième servant pour la manutention des produits. D'autres fabricants veillent à ce que le robot qui attrape les parties de plaque et les place dans la presse plieuse se charge aussi de changer les outils. Le temps nécessaire pour le changement d'outil est le même qu'avec un robot situé à l'arrière. L'avantage de cette disposition est qu'un seul robot suffit. A part ça, on est plus ou moins libre en ce qui concerne le nombre de positions pour les outils. L'inconvénient de la productivité un peu plus faible, due au fait qu'aucun outil n'est changé tant que le robot est occupé à manutentionner le produit, doit être calculé au cas par cas.

ROBOT SUR CHEMIN DE ROULEMENT

Le robot à l'avant de la machine peut être placé sur un chemin de roulement. D'un point de vue logistique, cela offre l'avantage que les petites séries traitées sans personnel dans la cellule de pliage sont triées immédiatement et peuvent être placées sur une palette. Avec cette disposition, les outils sont également stockés à l'avant de la cellule. Avec de telles conceptions de cellule, le robot peut éventuellement effectuer d'autres opérations, comme appliquer des marquages sur les parties de tôle, par exemple. Cela nécessite un arrêt
de la machine mais les produits sont alors entièrement finis et prêts pour la prochaine étape du processus.

CONTROLE DE PLIAGE AUTOMATIQUE

Avec le pliage robotisé, la précision n'est plus déterminée par l'opérateur. Un machiniste sait exactement quand il faut encore perfectionner le pliage. Le robot est moins intelligent que l'homme à cet égard. Ceci dit, les fabricants essaient de le rendre plus intelligent.

Systèmes de correction

Avec la technologie de capteur, on mesure la position en X et en Y aussi bien avant qu'après le pliage. Si l'on constate un écart, le système peut intervenir automatiquement et corriger cet écart avec un deuxième pliage. A côté de ça, il est indispensable que les presses plieuses équipées d'un Automatic Tool Changer possèdent les systèmes de correction nécessaires, comme un système de mesure d'angle automatique. Ce système mesure l'angle de pliage pendant l'opération et transmet ses données à la commande CNC. En cas d'écart, une correction est effectuée automatiquement. Les systèmes de mesure d'angle les plus récents sont adaptatifs. Cela signifie que la machine compense automatiquement les écarts au niveau de l'épaisseur de la tôle, du sens de laminage etc.

SUPPORT IT DE L'OPERATEUR

Pour certaines entreprises, l'automatisation va encore un peu trop loin. La production sans personnel nécessite le produit adéquat pour récupérer les investissements. La technologie d'automatisation offre aussi des solutions qui facilitent le travail de l'opérateur d'une presse plieuse et rendent le résultat plus sûr.

Détection automatique

Ainsi, les presses plieuses peuvent être munies d'un système qui détecte automatiquement la position d'un outil, tant dans la poutrelle
supérieure que dans la poutrelle inférieure. En reliant ce genre de système à la commande au moyen d'un logiciel, il est possible de contrôler si tel outil est bien dans la bonne position. Ce genre de système permet aussi de déterminer la position exacte dans le serrage. De cette manière, il faut souvent moins d'essais et la production de nouveaux produits peut démarrer plus vite. Pour les entreprises qui ne veulent pas de robot mais qui traitent beaucoup de petites séries, il s'agit d'une solution éventuelle pour augmenter la productivité.

Réalité augmentée

Une technologie qui n'en est qu'à ses débuts mais qui offre du potentiel est celle de la Réalité Augmentée. La nouvelle génération de lunettes de RA est beaucoup plus confortable à porter, ce qui la rend plus accessible pour les applications industrielles. Il existe déjà des constructeurs de machines qui expérimentent la Réalité Augmentée, par exemple pour rendre la position de la plaque contre la butée arrière visible pour l'opérateur grâce à des lunettes de RA. Avec cette technologie, l'opérateur peut suivre de manière virtuelle le pliage du produit en 3D, même si, à l'avant de la machine, il ne peut voir que la partie qui se situe devant les outils de pliage. Une autre application est une alternative aux systèmes actuels qui détectent la bonne position de l'outil. Avec des lunettes de RA, l'opérateur pourra le faire lui-même rapidement. Les constructeurs de machines pensent soutenir l'opérateur avec ce genre de système afin qu'à une époque où la main-d’œuvre qualifiée se raréfie, les opérateurs moins expérimentés puissent également obtenir un bon résultat rapidement. Une autre application encore est un soutien à distance, par exemple par un préparateur de travail. La technologie de Réalité Augmentée n'en est qu'à ses débuts mais elle se développe très rapidement et trouvera certainement son chemin vers la construction de machines.