Auteur : Dan Belliveau,
Ingénieur principal de projet, Steven Douglas Corp.
Introduction : Pourquoi la précision est plus importante que jamais
À mesure que les appareils deviennent plus petits et que les exigences de fabrication se resserrent, la demande d’automatisation de précision ne cesse de croître. Ce que nous observons dans tous les secteurs, en particulier celui des dispositifs médicaux, c’est une évolution vers des processus que l’automatisation industrielle standard n’est plus en mesure de prendre en charge. Cela représente de nouveaux marchés pour les intégrateurs de robots désireux de s’associer à des spécialistes de la microautomatisation.
Surmonter les limites de l'assemblage manuel
Dans les secteurs à fort enjeu, les processus manuels ne répondent souvent pas aux exigences de précision, de rapidité et de répétabilité. Les solutions robotiques traditionnelles sont souvent trop volumineuses pour fournir la microprécision nécessaire aux industries telles que les technologies médicales, les biotechnologies et les fabricants d’optique/photonique. Ces secteurs traitent des pièces de la largeur d’un cil ou plus petites et peuvent nécessiter des microscopes puissants pour faciliter l’assemblage.
Ces assemblages sont souvent réalisés manuellement, ce qui se traduit par des temps de cycle plus longs, un taux de rebut plus élevé, un rendement plus faible et des taux d’erreur plus élevés. En outre, certaines industries imposent des exigences strictes en matière de conformité, de santé et de sécurité. Nos clients recherchent des solutions d’automatisation robotique, mais présentent des défis uniques en raison de la complexité des assemblages.
Comme beaucoup d’intégrateurs, on nous demande de réduire le temps de cycle, d’améliorer le rendement et d’accroître la cohérence du produit, tout cela en même temps. Les robots traditionnels ne peuvent pas fournir l’exactitude et la précision requises pour les pièces microscopiques ; une solution robotique plus compacte est nécessaire.
Application dans le monde réel : Automatisation d'un processus d'assemblage microscopique
Nous avons été confrontés à l’application concrète suivante :
L’un de nos clients fabricants d’appareils médicaux produisait un sous-ensemble composé de pièces si petites qu’elles étaient à peine visibles à l’œil nu, ce qui rendait le travail manuel fastidieux, source d’erreurs et inefficace. L’assemblage complexe, combiné aux exigences strictes en matière de santé et de sécurité de l’industrie des technologies médicales, représentait un défi unique. Chaque sous-ensemble complet nécessitait 26 maillons et 52 rivets, chacun d’une taille de 0,012 pouce. Chaque maillon avait deux points de rivet et devait être orienté correctement. Le processus comprenait l’alimentation, le soudage au laser, l’estampage et l’inspection microscopique, ce qui exigeait une grande répétabilité à chaque étape. De nombreuses étapes ont été réalisées manuellement, avec des pièces microscopiques. Le soudage au laser, par exemple, nécessitait un espace d’un millième de millimètre entre le rivet et le trou du maillon, les deux composants principaux. Les bras robotiques traditionnels ne pouvaient pas s’y adapter.
Dans le cadre d’une solution robotique compacte entièrement automatisée, SDC a incorporé le bras robotique industriel de haute précision Mecademic Meca500 à six axes pour insérer les rivets dans les maillons. Le bras robotisé compact a permis d’obtenir une précision de placement de 1 à 2 microns et de réaliser les soudures nécessaires. Une erreur de soudage, ne serait-ce que de 1 à 2 microns, aurait abouti à une pièce défectueuse. En combinant le Meca500 avec un système de guidage par vision, des bras de transfert servo-motorisés et une automatisation personnalisée, nous avons construit un système entièrement intégré capable de :
- Réduire le temps d’assemblage de 1200 à 210 secondes,
- Fonctionnement à plus de 99 % d’efficacité
- Augmentation de la production
Grâce à une solution robotique entièrement automatisée, le client a pu réaffecter son personnel à des tâches à plus forte valeur ajoutée, tout en maintenant la qualité, en augmentant le débit, en réduisant le gaspillage de matériaux et en diminuant les temps de cycle.
Comment des robots précis offrent de nouvelles possibilités
Dans notre recherche d’une solution robotique, Mecademic s’est distingué par sa précision et son envergure. Par exemple, le robot industriel Meca500 à six axes est agnostique en termes de matériel et de logiciel et offre une répétabilité de 5 µm et une résolution de 1 µm avec une portée horizontale de 330 mm et une charge utile de 500 g. Le robot SCARA MCS500 a une portée de 360° et une portée de 225 mm. Le robot SCARA MCS500 a un rayon d’action de 360° et une portée de 225 mm, offrant une répétabilité de 5 µm et une charge utile nominale de 500 g.
Le faible encombrement du Meca500, son contrôleur intégré et sa répétabilité inférieure au micron en ont fait le robot idéal pour l’application, tout en offrant une robotique de précision rentable. Sa capacité à s’intégrer facilement à nos systèmes de vision, à nos automates et à notre outillage personnalisé nous a permis de rationaliser la construction et de réduire la complexité. Le robot de précision à six axes Mecademic a été en mesure d’effectuer les tâches requises avec une cohérence et une précision accrues (même à des échelles microscopiques), avec une répétabilité et une précision accrues. Cela s’est traduit par des délais d’exécution plus rapides et des temps de cycle plus courts, une réduction du gaspillage de matériaux et des coûts de main-d’œuvre, un meilleur retour sur investissement pour les clients grâce à des taux de rebut plus faibles et un temps de fonctionnement plus élevé, et a permis de réaffecter les employés à des tâches à plus forte valeur ajoutée.
Pourquoi la robotique de précision est la bonne solution
La fabrication de précision donne aux intégrateurs des outils pour résoudre des problèmes que l’automatisation traditionnelle ne peut pas résoudre. Les bras robotiques compacts sont conçus pour les espaces restreints, tout en fonctionnant avec précision, rapidité et répétabilité.
La solution agnostique en termes de matériel et de logiciel permet une installation prête à l’emploi, une expérience utilisateur intuitive avec une facilité de formation, ainsi qu’une précision, une répétabilité et une exactitude fiables, même dans les projets de fabrication microscopiques.
Avantages stratégiques du programme d'intégration Mecademic
Le programme d’intégration Mecademic offre une formation technique complète et une certification sur les robots ultra-compacts 6 axes et SCARA de Mecademic. De plus, les intégrateurs certifiés reçoivent des mises à jour de produits pour maintenir la certification à jour et bénéficient d’un support dédié.
Dans le cadre du programme, les intégrateurs certifiés bénéficient d’une visibilité marketing co-marquée par le biais d’études de cas, d’articles de blog invités tels que celui-ci, d’opportunités de marketing dans les salons professionnels et de contenu promotionnel. Il existe également un programme de recommandation qui permet aux intégrateurs de recevoir des transferts de prospects qualifiés en fonction de la région, du secteur et de l’expertise prouvée.
Parmi les autres avantages, citons:
- Des unités de démonstration à prix réduit
- Prix de volume à vie
- Ligne directe avec les équipes d’application et d’assistance de Mecademic, ce qui permet une communication plus réactive pour SDC et ses clients.
- Extension de la garantie
- Référencement sur le site web de Mecademic
Ce partenariat soutient notre croissance et notre visibilité accrue tout en améliorant notre marque. Il offre aux deux entreprises des possibilités de collaboration qui correspondent à des objectifs communs et un alignement à long terme pour l’industrie de la robotique de précision dans son ensemble.
Réflexions finales : Une nouvelle ère pour l'automatisation de précision
La robotique de précision n’est pas seulement synonyme de tolérances plus étroites, elle permet aux fabricants de construire des systèmes plus intelligents et plus évolutifs. Des secteurs tels que les appareils médicaux, l’électronique et l’optique/photonique représentent de nouveaux marchés pour la microautomation de précision.
Pour les intégrateurs comme nous, les robots compacts et performants tels que le Meca500 nous donnent un nouvel ensemble d’outils pour apporter de la valeur et rester compétitifs. La plupart de ces nouvelles opportunités sont créées grâce à la précision, l’exactitude et la répétabilité que les bras robotiques compacts peuvent offrir, en particulier dans les espaces où les solutions robotiques traditionnelles n’étaient pas en mesure de travailler.
Les intégrateurs peuvent faire encore plus avec le programme d’intégration Mecademic, en recevant une formation complète menant à la certification, tout en augmentant la visibilité, en construisant des partenariats stratégiques grâce à des prospects qualifiés et ciblés et à des avantages tels que des unités de démonstration à prix réduit, une ligne dédiée à l’équipe d’assistance Mecademic, des remises sur le volume et des garanties étendues. Tous ces éléments représentent des propositions de valeur dont bénéficient également nos utilisateurs finaux.
