Passer au débourbage robotique pour une qualité et une efficacité accrues

Quelle que soit la taille des composants produits, rendre une pièce usinée « prête pour l'assemblage » en éliminant les arêtes vives (bavures) causées par le perçage ou la coupe est crucial. Bien que la plupart, sinon tous, les fabricants comprennent l'importance de la finition de surface, il y en a encore qui n'ont pas encore mis en œuvre un processus optimisé, comme le débourbage robotique, sur leurs lignes de production pour améliorer la qualité du produit et le débit.

Pour les entreprises qui sont encore « sur la clôture » au sujet de la transition d'un processus manuel vers un automatisé, ou pour les fabricants cherchant à passer au débourbage robotique, voici quelques points à garder à l'esprit :

De nombreux avantages atteignables

Des robots rapides, capables et précis excellent dans les tâches monotones et dangereuses comme le débourbage, offrant des avantages attrayants :

• Qualité supérieure – hautement précis et répétable, un robot fournit une plus grande précision pour une qualité de produit accrue. C'est extrêmement important pour les pièces critiques pour la sécurité (ex. : composants de moteurs à réaction), où même une bavure d'une fraction de pouce pourrait avoir des conséquences coûteuses. Avec le bon processus développé, les pièces débourbées par robots sont cohérentes – pièce à pièce et jour après jour. La conformité de programmation robotique facilite cela, permettant des tolérances serrées et une finition très cohérente.

• Débit accru – capable de fonctionner à vitesse maximale 24/7 sans la fatigue qu'un travailleur humain subirait, un robot peut travailler sans fin à un rythme plus rapide pour compléter une série de production.

• Gestion d'outils optimisée – avec le débourbage, l'usure d'outil est un peu un problème. L'automatisation du processus permet au contrôleur robot de surveiller la durée de vie de l'outil et d'utiliser un signal visuel ou audible de balise pour alerter l'opérateur qu'il est temps pour un changement d'outil.

• Meilleur ROI – typiquement, un robot peut faire plus de pièces dans le même temps qu'un humain, menant à une période de retour plus courte et un retour sur investissement (ROI) plus grand sur le cycle de vie du robot.

• Sécurité améliorée – comme mentionné, le débourbage peut être une tâche fastidieuse qui pèse sur la sécurité des travailleurs. Les blessures de travail causées par les mouvements répétitifs sont courantes. Plus, il y a le potentiel de dommages auditifs des machines bruyantes ou de blessures oculaires causées par les projections de métal. En automatisant les processus de finition secondaires, les entreprises ont la chance de protéger les travailleurs et de potentiellement baisser les taux d'assurance.

Diverses options de système disponibles

Traditionnellement, le débourbage robotique se fait de deux façons : 1) Pièce vers Processus – un robot amène les pièces à un outil meuleuse, routeur ou ponceuse, ou 2) Processus vers Pièce – un robot manipule l'outil de processus vers une pièce fixée. Avec cela en tête, d'autres considérations pour choisir le meilleur système pour le travail doivent être pesées :

Caractéristiques de la pièce

Du type de matériau (acier, titane, aluminium, etc.) et la taille de la pièce (épaisseur, largeur, longueur, etc.), au besoin de revêtements (ex. : rechargement ou peinture), il y a de nombreux attributs de pièce et exigences de processus à considérer qui aideront à guider la configuration de la machine et le type d'abrasif.

• Type d'abrasif – chaque atelier devrait avoir un plan de production détaillé, décrivant les exigences de conception, fabrication et inspection pour chaque pièce. Plus spécifiquement, la condition et l'aspect souhaités des bords de pièce devraient être spécifiés. Cela aidera aussi à déterminer le type de système et l'outil abrasif. Des ceintures et brosses, aux disques et plus, il y a de multiples outils standards disponibles. Alors que les ceintures excellent à enlever les bavures verticales sur diverses tailles de pièces, les disques et brosses sont bien adaptés pour enlever les bavures des petites pièces. Des outils de meulage personnalisés peuvent aussi être faits.

• Tâches multiples – occasionnellement, un système devra être capable de compléter plusieurs tâches (ex. : coupe et débourbage, ponçage et polissage, etc.). Ainsi, plusieurs broches ou broches à changement d'outil seront utilisées.

• Lubrifiants – selon le type de métal utilisé, un processus de meulage humide ou sec sera implémenté. Idéal pour l'acier au carbone, les systèmes de meulage sec sont généralement plus abordables et nécessitent moins de maintenance. Utilisés fréquemment sur l'aluminium et autres métaux dissemblables, les systèmes de meulage humide pulvérisent des fluides de coupe (refroidissants sous forme de gels, pâtes, aérosols, etc.) pour réduire la friction, la chaleur et les particules de poussière hautement inflammables.

• Flux de travail d'usine – avoir une bonne maîtrise du flux de travail d'usine peut aider à déterminer le meilleur robot ou système pour le travail. Comme toujours, il est important de mapper stratégiquement comment le nouvel équipement s'intégrera avec l'automatisation existante, et de l'implémenter de manière à améliorer les opérations actuelles et éviter les embouteillages au sol d'atelier.

Percées technologiques ouvrant la porte

Alors que la mise en œuvre d'un système de débourbage robotique a été limitée par le passé à la production de volume moyen à élevé avec des pièces à faible mélange – en raison du coût initial en capital élevé et des limitations de flexibilité du système – des technologies robotiques intelligentes et adaptatives émergent, alors que les fabricants de robots et développeurs de logiciels mettent constamment à jour les plateformes pour refléter les dernières technologies.

Des robots plus abordables, avec des options de programmation intuitives, incitent les fabricants plus petits (qui ne faisaient que du débourbage manuel) à re-regarder l'automatisation robotique pour des applications multi-points comme le parage, le débourbage, et la coupe laser.

Technologies robustes adressant les besoins de production

Solutions Processus vers Pièce

Photos : ACT Robots

Qu'il s'agisse d'un débourbage droit ou d'un processus hybride débourbage/polissage, des entreprises comme ACT Robots (Bristol, CT) se spécialisent dans le débourbage de petites et grandes pièces, offrant de multiples options pour adresser des besoins divers. Plus spécifiquement, ACT fournit des solutions de processus de débourbage ou finition de surface en boucle ouverte et fermée.

« L'application réussie du processus de finition de surface aux pièces clients nécessite non seulement une connaissance de l'intégration de systèmes robotiques, mais aussi une expérience extensive en finition de surface, un contrôle précis de multiples paramètres de processus, et des techniques de métrologie de pièce ou de balayage en processus ouverts ou fermés », dit Mark Zamaria, Vice-président, Ingénierie d'ACT Robots. « La capacité pour le test et le développement de processus pour les pièces clients est aussi hautement importante. »

Dans le processus en boucle ouverte, la répétabilité du robot (combinée avec le contrôle des paramètres de processus et la gestion de l'usure des médias abrasifs) fournit une sortie cohérente pour les pièces avec les mêmes conditions entrantes. Le processus en boucle fermée incorpore des systèmes de balayage ou de mesure de pièce comme un scanner de profil de bord, capteurs laser, profilomètres ou sondes à courants de Foucault pour vérifier les résultats et recalculer les paramètres de processus pour compenser les conditions de pièce irrégulières.

Solutions Pièce vers Processus

Ellison Technologies (Los Angeles, CA) est dédiée à aider les ateliers d'usinage à ne laisser « aucune bavure derrière » et a créé RoboBurr – une solution robotique lean, clé en main, conçue pour éliminer les bavures, tout en offrant aux ateliers la flexibilité d'utiliser les travailleurs qualifiés à leur plein potentiel. De plus, « RoboBurr est conçu avec l'état d'esprit d'aider les clients à améliorer leurs processus, débit, sécurité et TRS », dit Jeff Lage, Président d'Ellison Technologies. « Les mouvements répétitifs et blessures oculaires restent parmi les plus grands nombres de blessures annuelles en usinage encore aujourd'hui, RoboBurr élimine ces défis tout en améliorant la productivité. »

Nos experts sont là pour vous

Comme pour tout achat d'investissement, il y a beaucoup de facettes à considérer avec le débourbage. Notre équipe expérimentée de spécialistes et ingénieurs peut vous assister dans le choix de la solution la plus rentable et agile qui répond à vos objectifs de production et financiers spécifiques.