Machines-outils et robots KUKA usinent des pièces par enlèvement de copeaux pour des robots KUKA

La technologie de système KUKA basée sur des robots pour l'automatisation des machines-outils est utilisée, entre autres, pour le chargement et le déchargement des machines et soutient les éléments de l'Industrie 4.0 : Un coup d'œil sur l'usinage de composants chez KUKA montre à quoi ressemble une production orientée vers l'avenir.

Automatisation de machines-outils avec connexion au Cloud

À première vue, le hall de production 10 sur le site KUKA à Augsbourg paraît être un environnement de production typique des constructeurs de machines allemands et internationaux. De nombreux aspects ne sont pas visibles immédiatement: les sept cellules dans lesquelles onze robots KUKA travaillent main dans la main avec des machines-outils de différents fabricants disponibles à la vente, sont toutes connectées à un Cloud et disposent de diverses fonctions d’Industrie 4.0.

Automatisation de machines-outils : Le robot KUKA exécute les tâches de chargement et de déchargement.

Le chargement et le déchargement automatisé des machines augmente l’efficience

« Ici, dans le hall, les robots travaillent sur différentes pièces dont nous avons besoin pour la production de nos robots », résume Rainer Eder-Spendier, administrateur de l’automatisation et de la robotique. Les robots traitent par élimination de copeaux et usinent des embases, des bâtis de rotation et des épaules, entre autres. Les pièces sont assemblées juste à côté, au secteur de montage des robots. Les robots effectuant le chargement et le déchargement des tours, la production ne nécessite que peu de personnel, voire aucun pendant un laps de temps défini.

Pour ce faire, les cellules disposent d’unité d’alimentation telles que des tables rotatives ou des convoyeurs sur lesquels les ouvriers déposent le matériel. La productivité est particulièrement augmentée par le fait que les robots se chargent de l’usinage par enlèvement de copeaux ainsi que d’autres tâches secondaires, permettant ainsi de bénéficier d’une valeur ajoutée complémentaire. « L’ébavurage des pièces, par exemple, est une tâche dont se chargent les robots dans la plupart des cellules », explique Rainer Eder-Spendier.

Le robot KUKA exécute les tâches de chargement de la machine Burkhardt + Weber.

Diverses machines-outils et divers robots usinent par enlèvement de copeaux et travaillent main dans la main

Ainsi, par exemple, trois machines-outils du fabricant Grob sont intégrées à une cellule. La pièce à usiner est fixée dans un dispositif de serrage par l’ouvrier puis amenée dans la cellule avec la palette et le dispositif. À partir de là, un KR FORTEC de type KR 600 R2830 se charge du chaînage des différentes opérations. Le robot accoste les trois machines par le biais d’une unité linéaire et se charge également du transport du matériel de la machine-outil à la cellule de retouche où la finition des pièces en métal est effectuée. Ensuite, il ramène la pièce finie au poste de travail de l’ouvrier. C'est l’utilisation de KUKA.SafeOperation qui permet d’obtenir une accélération maximum et de bénéficier de cycles plus courts lors du changement de pièces sur un espace limité.

Le robot KUKA se charge du transport du matériel de la machine à la cellule de retouche.

Le robot effectue également les tâches de chargement et de déchargement de machines

Dans une autre cellule, un KR FORTEC de type KR 500 L480-3 MT effectue le chargement et le déchargement de deux machines du fabricant Heller. Pour ce faire, le robot est monté sur une unité linéaire. Quatre stations d’alimentation fournissent le matériel brut. Une fois l’usinage dans la machine terminé, le robot prélève la pièce et procède à son ébavurage sur le lieu de préparation. Pour finir, il le dépose sur une table rotative.

Le robot usine les pièces par enlèvement de copeaux et les ébarbe après leur usinage dans la machine.

Une machine de la marque Burkhardt + Weber est également chargée et déchargée par un KR FORTEC de type KR 500. Elle est équipée d'un changeur de palettes doubles : des dispositifs de serrage pour les épaules se trouvent sur l’une des palettes. Sur l’autre, des dispositifs pour les bâtis de rotation. Pendant que le robot charge une pièce sur une palette, la machine usine simultanément la pièce fixée sur l’autre palette.

Avantages de l’automatisation et de la mise en réseau de machines-outils

Comme une Smart Watch, les robots et les machines collectent un ensemble de données et les envoient au Cloud. Les données enregistrées des robots KUKA peuvent par exemple être traitées et évaluées avec KUKA Connect. On a ainsi à tout moment un aperçu et un contrôle complet du processus de production en cours.

« En cas de message de défaut, nous pouvons avoir recours à KUKA Xpert, une sorte de wiki dans lequel des propositions de solutions adéquates ont été rassemblées pendant des années par nos techniciens de service. On y trouve des centaines de milliers de saisies. De plus, nous sommes en mesure de suivre rétrospectivement chaque étape du processus à l’aide de la technique intégrée et de l’empreinte virtuelle. Cela fonctionne de façon similaire à celle de la boîte noire dans un avion. Par le biais du logiciel, nous sommes informés de la présence d’éventuelles irrégularités dans le processus de production. Cela est comparable à un électrocardiogramme », ainsi résume Rainer Eder-Spendier les avantages de la mise en réseau.

Les robots et les machines collectent de nombreuses données et les envoient au Cloud.

L’automatisation représente un allégement significatif du travail pour les ouvriers car, dans la plupart des cas, le chargement et déchargement manuel de lourdes pièces sur les machines-outils et les tours n’est plus de leur ressort.

Rainer Eder-Spendier, administrateur de l’automatisation et de la robotique