Contrôle de qualité avec le cobot LBR iisy dans l’industrie des matières plastiques

Tout patron souhaite un collaborateur flexible, rapide et méticuleux. Bastian Fest de FMO Surface l’a trouvé avec le LBR iisy. Bras dessus bras dessous avec son équipe, le cobot vérifie désormais la qualité et l’exhaustivité des codes DataMatrix.

Flexible et simple : tout est iisy

Lors d’un salon à Cassel, Bastian Fest, directeur de FMO Surface GmbH & Co. KG, a fait la connaissance de Robert Korte, ingénieur commercial chez KUKA, qui lui a présenté le robot collaboratif LBR iisy. L’entrepreneur a été immédiatement convaincu par les avantages du cobot. Au sein de la filiale de KUKA à Siegen, M. Fest a alors examiné le LBR iisy en toute tranquillité et s’est décidé à l’acheter - en toute simplicité via la marketplace KUKA. « Le LBR iisy réunit plusieurs facteurs dont nous avons besoin : La flexibilité, la facilité de programmation et la disponibilité collaborative. Nous l’avons donc acheté sans savoir exactement où nous allions l’utiliser », explique M. Fest à propos de cette démarche plutôt inhabituelle.

En ce qui concerne la programmation de robots, M. Fest se considère comme un débutant. En effet, lors de l’achat de son premier robot KUKA, M. Fest avait certes déjà suivi une formation KUKA College, mais celle-ci concernait le robot industriel KR CYBERTECH et remontait à quatre ans. Sa joie est d’autant plus grande car le nouveau cobot qui , grâce à sa facilité d’utilisation, permet aux débutants en programmation d’accéder à la robotique. De plus, il offre une sécurité sans aucune grille de protection.

Automatisation dans l’industrie des matières plastiques

L’entreprise familiale FMO Surface, spécialisée dans la finition des surfaces en plastique, a été fondée en 1999 à Lemgo, dans la région de Westphalie orientale-Lippe. Elle emploie aujourd’hui 75 personnes. Les clients proviennent des secteurs les plus divers, par exemple l’automobile, l’électronique, l’aéronautique et la construction de machines. Les fabricants de certaines autres industries, produisant, par exemple, des vélos ou des appareils ménagers, font également appel aux services de FMO Surface. Des codes DataMatrix (DMC) sont gravés au laser sur environ sept millions de connecteurs de bus en plastique. Il y a quelques années, l’entreprise a commencé à automatiser différents processus.

La collaboration avec KUKA a débuté avec un KR CYBERTECH nano (KR 10 R1420), qui a été utilisé pour la palettisation et l’équipement d’une installation laser. Deux ans plus tard, un autre robot industriel de la série KR CYBERTECH a été ajouté. Celui-ci est capable de retourner, de mesurer et de graver au laser les pièces en plastique à transformer. « C’est justement en ce qui concerne la pénurie de main-d’œuvre qualifiée que l’automatisation joue un rôle important pour une entreprise de taille moyenne comme la nôtre », explique M. Bastian Fest. En mars 2022, le LBR iisy est venu s’ajouter à la gamme de robots.

Le LBR iisy collaboratif trouve sa vocation

Le petit robot trouve rapidement sa vocation, à savoir le contrôle de la qualité des connecteurs de bus. Des codes DataMatrix avec des séries de huit chiffres sont gravés au laser sur les connecteurs de bus en plastique. Ceux-ci sont ensuite montés dans des contrôleurs. Comme plusieurs composants sont marqués par un DMC et dépendent les uns des autres, la fiabilité est essentielle pour la traçabilité de l’ensemble d’un module. Il convient donc d’accorder une attention particulière au contrôle de la qualité et à l’évaluation de l’exhaustivité des codes DataMatrix. Jusqu’à présent, ce sont les collaborateurs de FMO Surface qui s’en chargeaient. Manuellement, avec un scanner.

Vérifier que les codes DataMatrix qui viennent d’être gravés au laser sont complets - chez FMO Surface, une mission pour le LBR iisy. Source : KUKA Group

Juste à temps pour le début du printemps 2022, le LBR iisy s'attelle aux missions. Le cobot travaille désormais bras dessus bras dessous avec les contremaîtres du département laser, comme Tim Hertz. M. Hertz raconte : « Grâce au LBR iisy, nous gagnons énormément de temps, car nous ne devons plus scanner chaque pièce individuellement. Si le cobot signale une erreur, nous n’avons pas non plus besoin d’ouvrir une cage ou d’arrêter toute une installation, il nous suffit de retirer la mauvaise pièce et de la remplacer. » Un contrôle de qualité qui contribue à maintenir le prix de la production ou de la finition à un niveau bas.

Bastian Fest a trouvé en LBR iisy un nouveau collaborateur fiable et flexible. Photo : KUKA Group

Ce dont les entreprises ont besoin : « Intégration facile souhaitée »

Il est de plus en plus difficile pour des entreprises comme FMO Surface de recruter des employés pour des missions parfois monotones et exigeantes comme la vérification des codes DataMatrix. Pas uniquement dans l’industrie des matières plastiques, mais dans presque tous les secteurs. En revanche, l’apprentissage du LBR iisy pour le contrôle de qualité automatisé s’est fait sans problème. Tout à fait iisy ! « Du déballage à la première programmation en passant par le montage, il nous a fallu à peine 30 minutes », explique Bastian Fest.

Les employés de FMO Surface peuvent procéder rapidement à l’apprentissage du cobot. Photo : KUKA Group

Avec l’aide du KUKA smartPAD pro et du contrôleur de robot KR C5 micro, des collaborateurs n’ayant jusqu’à présent que peu d’expérience dans la programmation des robots peuvent utiliser et procéder à l’apprentissage du cobot. « Le LBR iisy fonctionne sur la base du nouveau système d’exploitation iiQKA.OS et est donc facile à installer, à configurer et à programmer », explique Robert Korte de KUKA. Le cobot n’est pas seulement prêt à fonctionner en quelques minutes, il peut également être adapté rapidement pour relever de nouveaux défis. Pour M. Fest, cela représente un énorme avantage : « Nous n’avons pas d’ingénieurs ici, la facilité d’intégration est donc d’autant plus importante. »

Le LBR iisy fonctionne sur la base du nouveau système d’exploitation iiQKA.OS, ce qui le rend facile à installer, à configurer et à programmer.

Robert Korte, ingénieur commercial chez KUKA

Comment le cobot soumet les codes DataMatrix au contrôle de qualité

Équipé de deux caméras, le cobot contrôle désormais les codes DataMatrix. Sur un plateau se trouvent 200 pièces en plastique qui sont glissées sous le LBR iisy avec ses deux caméras Keyence. « La première étape consiste à vérifier la qualité des codes de manière aléatoire sur la base de 20 pièces », explique Tim Hertz, contremaître. « Si tout correspond, le cobot passe à nouveau au-dessus du plateau et vérifie si les 200 pièces sont là et si tous les codes sont lisibles. » Une caméra se charge du contrôle de qualité avec le logiciel correspondant, la deuxième caméra est responsable de l’évaluation de l’exhaustivité. Si quelque chose ne va pas, c’est-à-dire si un code est de qualité est insuffisant ou incomplet, le robot s’arrête et indique quel connecteur de bus est concerné. Un collègue humain peut alors remplacer la pièce défectueuse, le plateau est à nouveau contrôlé et, dans l’idéal, validé. Cette collaboration homme-robot garantit une sécurité et une efficacité maximales.

La collaboration homme-robot avec facilité et efficacité : le LBR iisy scanne les codes rapidement et de manière fiable. Photo : KUKA Group

Accélérer les processus, réduire le travail des employés et protéger les clients

Auparavant, rapporte Tim Hertz, ce type de contrôle de qualité était beaucoup plus complexe pour les DMC. « Lorsque nous vérifiions l’exhaustivité, nous devions scanner chaque pièce individuellement », explique M. Hertz. Pour ce faire, un collaborateur devait prendre les pièces dans le plateau et les remettre en place plus tard. Aujourd’hui, depuis l’utilisation du LBR iisy, le contrôle et le contrôle de qualité sont beaucoup plus rapides et précis. Selon Bastian Fest, le client - une entreprise d’automatisation - souhaitait expressément une solution automatisée. En effet, installer un connecteur de bus qui ne serait pas parfait dans ses propres contrôleurs peut lui coûter cher. Bastian Fest rapporte : « Le connecteur de bus est utilisé comme toute première pièce du contrôleur. Il est soudé, vissé sur une platine et l’ensemble du contrôleur est monté dessus. Si le code DataMatrix n’est pas bon, quand le remarque-t-on ? À la sortie des marchandises ! » Le préjudice est alors important.

Le LBR iisy apporte son soutien à l’entreprise FMO Surface là où il le peut. Photo : KUKA Group

Bien sûr, avec ce produit, j’ai quelque chose qui est extrêmement flexible. Que je fixe une ventouse, un préhenseur ou une caméra à l’avant, cela n’intéresse pas le robot, mais je peux couvrir tout mon éventail.

Bastian Fest, directeur de FMO Surface

Cobot aux qualités polyvalentes

La collaboration sûre entre l’homme et le robot dans l’industrie des matières plastiques peut aujourd’hui fonctionner pour de nombreuses applications et dans la production comme dans la finition. Le LBR iisy s’intègre aussi facilement dans les processus existants qu’il peut être reprogrammé pour de nouvelles tâches. Qu’il s’agisse du chargement de machines, de toutes sortes d'applications Pick and Place, de l’emballage ou de diverses applications de manutention, le LBR iisy maîtrise tout. « Le guidage des câbles et l’alimentation en énergie intégrés du LBR iisy permettent en outre un changement d’outil rapide et facile », ajoute Robert Korte. Pour de nouvelles applications, le cobot peut être équipé à tout moment d’autres accessoires provenant de la Marketplace KUKA. Pour Bastian Fest, c’est un vrai atout : « Bien sûr, avec ce produit, j’ai quelque chose qui est extrêmement flexible. Que je fixe à une ventouse, un préhenseur ou une caméra à l’avant, ainsi je peux couvrir tout mon éventail. »

Les robots collaboratifs peuvent alléger la charge de travail des collaborateurs dans presque toutes les industries. Après le LBR iiwa, KUKA a introduit le LBR iisy, et l’intérêt pour les trois versions qui existent maintenant est élevé. Photo : KUKA Group

Collaboration homme-robot sûre

Les employés de FMO Surface ont tout de suite été enthousiasmés par leur nouveau collègue, souligne M. Fest, le directeur. Il n’y avait pas d’appréhension. Robert Korte explique : « Grâce aux fonctions de sécurité, il est possible de travailler dans un espace de travail avec des personnes. » Équipé de capteurs de couple d’articulation sensibles sur les six axes, le LBR iisy réagit immédiatement au moindre contact et offre une protection certifiée contre les collisions. Cela en fait l’assistant idéal dans toute production. Bastian Fest prévoit déjà d’automatiser d’autres processus. Il fait remarquer que le cobot pourrait également rendre de précieux services dans le domaine de la tampographie. En outre, l’utilisation des versions plus grandes du LBR iisy, avec des capacités de charge de 11 et 15 kilogrammes, figure en tête de sa liste de souhaits.