4 questions sur l'intégration du cobot

Troy Ojalehto, intégrateur de systèmes certifié chez Universal Robots, intègre le cobot UR5 pour l'entretien des machines CNC chez Toolcraft Inc. Certains ateliers d'usinage choisissent d'utiliser un intégrateur tandis que d'autres font l'intégration eux-mêmes. Crédits photo :Universal Robots Inc.

L'intégration de robots collaboratifs ou « cobots » est devenue de plus en plus populaire pour les ateliers d'usinage à la recherche de moyens d'automatiser l'entretien des machines. Pendant la pandémie de COVID-19 en particulier, de nombreuses entreprises ont réalisé l'importance de l'automatisation alors qu'elles ont dû faire face aux défis de la distanciation sociale et du travail avec des opérateurs de machines absents. D'autres avaient déjà commencé à utiliser des cobots pour utiliser leurs machinistes qualifiés pour des tâches plus importantes où le cerveau humain ne peut pas être remplacé.

Bien que les cobots varient dans leur conception, ils présentent tous une combinaison de technologies qui leur permettent de fonctionner en toute sécurité aux côtés des humains dans une zone partagée, contrairement aux robots industriels conventionnels qui fonctionnent de manière autonome à l'intérieur d'une cellule protégée. Ressemblant et fonctionnant pour la plupart comme un bras humain (ayant six ou sept axes), ils sont faciles à programmer. De nombreux fabricants de cobots se vantent que les opérateurs n'ont besoin que de peu ou pas d'expérience en programmation de robots pour les configurer et les programmer avec succès.

Cependant, les entreprises qui n'ont que peu ou pas d'expérience en matière d'intégration de robots pourraient hésiter à se lancer tête première dans l'entretien des machines cobot, car des questions sans réponse pourraient persister. Pour répondre à ces questions, nous nous sommes entretenus avec Universal Robots (UR), un fabricant de robots collaboratifs, pour nous éclairer sur les bases de l'installation d'un cobot.

Comment puis-je faire communiquer la CNC et le robot ?

Cette réponse dépend de l'âge de la machine-outil et de la CNC. Il existe deux formes de base de communication possibles. Pour les machines héritées, c'est probablement par le biais d'E/S numériques (entrée/sortie) et d'un câblage de relais. Cette fonction envoie un signal de la CNC au cobot, qui, à son tour, le reçoit comme une commande d'entrée communiquant des conditions telles que la broche marche/arrêt, les mâchoires ouvertes/fermées, la porte ouverte/fermée et plus encore.

Pour les machines plus récentes, la communication Ethernet est plus efficace pour communiquer entre la CNC et le cobot, ou pour envoyer

Pour les machines plus récentes, la communication Ethernet est plus efficace pour communiquer dans les deux sens entre la CNC et le robot. VersaBuilt propose un kit de communication Ethernet qui facilite la connexion de la CNC et du robot.

"signaux de poignée de main." Ces signaux de prise de contact constituent la dernière forme de communication du secteur et nécessitent une interface plug-and-play produisant un fichier EDS ou GSD pour communiquer.

VersaBuilt, qui est un partenaire UR, propose des kits de communication Ethernet appelés Robot2CNC pour certaines commandes (y compris Haas), ce qui facilite l'installation de ces connexions grâce à des instructions étape par étape bien écrites.

Parce que la technologie des machines-outils continue d'évoluer, les dernières machines-outils sont construites pour mieux prendre en charge l'automatisation collaborative. "Les fabricants de machines-outils ont compris qu'il s'agissait d'un avantage concurrentiel clé", déclare Joe Campbell, directeur principal, marketing stratégique et développement d'applications chez UR. « Par conséquent, ils sont plus accommodants que jamais. Ils facilitent l'interface plutôt que de la bloquer."

En conséquence, l'intégration devient plus facile avec les dernières machines-outils, et cette facilité continuera de croître, ajoute Karl Sheppard, responsable régional du service client chez UR.

Il pense que la communication plug-and-play est l'aspect le plus important pour de nombreux ateliers d'usinage de petite et moyenne taille afin d'avoir la capacité d'intégrer rapidement ces cobots dans leurs installations. "Combler le fossé de l'interface est en fin de compte la clé", dit-il.

Ai-je besoin d'un intégrateur ?

Certains ateliers choisissent de faire appel à un intégrateur (une entreprise qui vient sur place pour intégrer le cobot dans un atelier d'usinage), tandis que d'autres choisissent de faire l'intégration eux-mêmes. Cela dépend de l'expertise robot/cobot du magasin et de son niveau d'aisance à installer un cobot tout seul.

Les intégrateurs de robots ont beaucoup d'expérience de travail avec différentes marques de cobots et ils connaissent les différentes interfaces et installations, explique Sheppard. Pour les nouveaux utilisateurs de cobot, un magasin peut se sentir plus en confiance avec un intégrateur.

Cependant, il pense que les ateliers d'usinage et leurs ingénieurs peuvent être plus critiques pour le processus d'intégration qu'un intégrateur, car ils connaissent mieux leurs machines et leurs besoins en automatisation.

Est-ce que je fabrique mon propre outillage en bout de bras ?

De nombreux ateliers choisissent de construire leur propre outillage de bout de bras pour leurs cobots car ils disposent de cette capacité en interne. Cela leur permet d'économiser de l'argent, et ils trouvent qu'ils contrôlent la qualité et la conception pour répondre exactement à leurs besoins.

Si un magasin choisit de ne pas fabriquer ses propres outillage en bout de bras, il existe d'autres options. Par exemple, les préhenseurs OnRobot sont certifiés UR+, ce qui signifie qu'ils s'intègrent parfaitement aux cobots UR, à la fois matériels et logiciels. Tous les logiciels de contrôle du préhenseur sont intégrés au pendentif d'apprentissage du cobot UR.

Cependant, il y a d'autres préoccupations qui doivent être abordées avant de décider d'entreprendre un tel projet en interne. « Vous devez tenir compte de la sécurité, du câblage et de la communication avec la CNC », explique Sheppard. Savoir comment programmer ou communiquer les commandes de prise de contact est essentiel, dit-il.

Si un atelier n'est pas à l'aise pour gérer les détails qui accompagnent la création de son propre outillage de bout de bras, l'achat de composants UR+ est une option. Le programme partenaire UR+ propose des préhenseurs de manutention développés par différentes sociétés partenaires UR, personnalisés et certifiés pour les robots UR.

Dois-je effectuer une évaluation des risques ?

Oui. Les cobots ont besoin d'une évaluation des risques, tout comme leurs homologues robots traditionnels. En fait, les cobots UR ont 17 niveaux de protocole de sécurité, qui sont adaptés aux exigences de sécurité uniques de chaque magasin.

Les ajustements d'installation selon cette évaluation des risques sont beaucoup plus faciles avec les cobots qu'avec les robots. "Dans le passé, vous aviez une évaluation des risques, et vous deviez entrer et éventuellement agrandir votre clôture, la reculer de deux pieds, etc.", explique Sheppard à propos de l'installation de robots traditionnels. "Maintenant, vous avez un cobot dans lequel vous pouvez entrer et modifier la force ou la vitesse ou d'autres variables différentes en quelques secondes pour s'adapter à votre évaluation des risques. Ainsi, du point de vue de la facilité d'intégration, vous pouvez littéralement apporter des modifications, au niveau logiciel, qui se transforment en matériel, et vous êtes opérationnel en quelques heures."

Les cobots sont connus pour leur facilité de programmation et utilisation. Ce pendentif d'enseignement cobot est non seulement convivial, mais également résistant à la poussière et à l'eau.

Pour un atelier inexpérimenté qui n'a pas effectué d'évaluation des risques pour l'automatisation, Campbell recommande de visiter le site Web de la Robotics Industry Association (RIA), robotics.org, pour suivre la formation fondamentale sur la sécurité des robots et l'évaluation des risques qu'il propose avant de commencer le processus d'évaluation des risques. .

"Le RIA propose des programmes de formation rentables", déclare Campbell. « Cependant, si personne dans votre équipe n'a le temps de le faire, vous devriez peut-être sortir de l'entreprise. La RIA dispose d'un ensemble de consultants qualifiés qui se rendront dans une entreprise pour l'aider. » Il recommande éventuellement d'embaucher un consultant pour la première intégration de cobot, puis après la première expérience, un magasin est susceptible de comprendre le processus et n'aura pas besoin d'embaucher un consultant la prochaine fois.

La spécification technique ISO/TS 15066:2016 est un autre bon point de départ qui facilite l'intégration des cobots. La spécification offre des conseils pour mener des évaluations préliminaires des risques plus sophistiquées à la fois du système de cobot et de l'environnement qu'il partagera avec les humains.

Universal Robots États-Unis Inc. | 844-462-6268 | robots-universels.com

Crédit photo paysage :robots universels