D'usinage - Fournisseur (Machinefabriek Elburg)
15/11/2011
Plus d’usinage grâce à la robotique
L’usine de machines Elburg dispose d’une cellule d’usinage très spéciale. A côté des trois machines CNC à quatre axes se trouvent deux robots Fanuc. Si les robots sont surtout connus pour leur flexibilité, ils démontrent aussi qu’il est possible, avec un intégrateur comme Gibas, d’économiser des coûts dans les installations fixes via l’intégration de modèles à six axes.
L’usine Elburg n’est pas une inconnue auprès des utilisateurs de produits métalliques haut de gamme. La finition de pièces coulées est une de ses spécialités. Une activité qui n’est pas donnée à tout le monde: le coulage de pièces n’est pas un travail de haute précision et les dimensions peuvent donc varier. Il est dès lors important d’avoir de bons accords avec la fonderie sur les tailles de références, et de disposer des connaissances en processus pour usiner les pièces et obtenir un résultat satisfaisant.
Les supports de cabines
Elburg traite actuellement les supports de cabines pour les camions DAF. Ces pièces coulées, disponibles en variantes ‘gauche’ et ‘droite’, y sont fraisées, perforées, taraudées et ébarbées. Maarten Dijkshoorn de l’usine Elburg, explique que pour pouvoir répondre à la demande de DAF, il a fallu développer une cellule d’usinage qui soit opérationnelle 24 heures par jour et sept jours par semaine. Pour ce genre de demande, on utilise souvent des robots. Cette solution est plus efficace en termes de coût dans un processus de production continu, mais c’est aussi une alternative moins intensive en main d’oeuvre. « Ces supports pèsent un certain poids et bien qu’ils puissent être facilement soulevés, cela représente une charge trop lourde à manipuler par le personnel d’équipes. »
Le processus de production
Les pièces coulées sont amenées dans la cellule d’usinage sur une euro palette classique. Les variantes ‘gauche’ et ‘droite’ sont rassemblées par paires. Les pièces sont alors prélevées par un robot Fanuc R-2000iB/165F et déposées sur une table de vision. Cette manipulation a lieu avec un grappin aimanté. Sur la table de vision, on détermine la position exacte et l’orientation de la pièce, et on contrôle si les deux supports sont bien présents. Si ce n’est pas le cas, une intervention a lieu. Si c’est le cas, un second robot Fanuc, également un modèle R-2000 iB qui se trouve entre trois machines d’usinage et une BTU (boor tap unit), prélève la pièce de la table de vision et la dépose sur une position intermédiaire libre devant l’une des machines à usiner. Si la machine est vide, le robot dépose la pièce dans le dispositif de serrage et attend que la machine ait finalisée le fraisage. Lorsque c’est le cas, le robot décharge la pièce et la place dans une station intermédiaire afin de placer immédiatement une nouvelle pièce dans la machine libre. L’usinage sur les machines dure environ vingt minutes et les temps morts sont évités le plus possible. Lorsque la machine est relancée, la pièce traitée auparavant est prélevée de la station intermédiaire et amenée vers la BTU. Les servo-axes de l’unité de perçage-taraudage sont ici pilotés par le robot, la BTU étant considérée comme le prolongement (septième et huitième axe) du robot. Une fois les usinages terminés sur la BTU, le robot déplace la pièce vers une station de transfert. Le premier robot, maintenant équipé d’un grappin mécanique (la combinaison grappin aimanté – dispositif de serrage n’est pas idéale), amène la pièce vers le poste d’ébarbage. Il ne s’agit ici rien d’autre qu’un petit moteur sur lequel une brosse en acier est montée et dont le mouvement du robot compense l’usure de la brosse. Une fois ébavurée, la pièce est placée sur une europalette rassemblant les produits prêts puis un nouveau cycle commence.
Clé sur porte
« Le système renferme quelques astuces qui rendent la cellule d’usinage unique », explique Stefaan Poppe de Gibas. En tant qu’intégrateur de robot et fournisseur de machines CNC, il a été impliqué de près dans la conception finale de la cellule. « En premier lieu, des adaptations ont été apportées aux machines d’usinage afin de pouvoir quand même traiter des pièces d’une certaine dimension sur des machines relativement petites, via la combinaison de gabarits intelligents. La
faisabilité économique du projet est ainsi atteinte. La qualité a aussi joué un rôle : nous souhaitions usiner les supports de cabines en une seule passe. Dans ce contexte, il est important de créer une bonne collaboration entre les robots et les machines. En faisant effectuer les perçages et taraudages par une BTU hors des machines, Elburg a pu travailler avec des machines CNC à quatre axes, ce qui a fourni un avantage économique. Ceci a aussi eu une influence positive sur le temps d’usinage global et la capacité de la cellule, le temps de rotation ayant été ramené de 37 à 20 minutes après optimalisation du processus. Enfin, nous avons engendré plusieurs succès avec le système de vision qui méritent d’être mentionnés. Ainsi, malgré l’environnement industriel assez lourd et un produit terne aux multiples teintes difficile à examiner, nous avons réussi à intégrer un robot pour cette tâche. Nous avons équipé le premier robot d’un système de vision et le second d’un capteur laser, si bien que dans le cas où le système de vision ne remarque rien, la pièce puisse être tout de même détectée. »