Sablage abrasif robotisé : améliorer la qualité et la sécurité des travailleurs

Le sablage abrasif consiste à utiliser de l'air comprimé pour projeter un abrasif sur une surface afin de la nettoyer, par exemple pour éliminer des contaminants ou d'anciens revêtements. Cette technique fonctionne également pour texturer du béton coulé ou modifier la texture d'un substrat. Les gens s'intéressent de plus en plus aux technologies de sablage robotisé.

C'est principalement parce que la méthode traditionnelle comporte des dangers significatifs. Les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis avertissent que cette technique présente plusieurs risques simultanés pour les travailleurs.

Beaucoup de ces menaces proviennent de la poussière associée aux particules projetées, qui pourrait pénétrer dans les poumons et causer des dommages. De plus, des problèmes peuvent également survenir en raison des revêtements de substrat. Peut-être que l'objectif est d'utiliser le sablage abrasif pour enlever des couches de peinture au plomb. Dans ce cas, le processus peut générer des particules qui pourraient interférer avec le système nerveux.

Utiliser la robotique avec peu ou pas de connaissances en programmation

Beaucoup de gens peuvent aimer l'idée d'utiliser des robots pour les besoins de sablage abrasif, mais l'hypothèse qu'ils doivent programmer la machine pourrait rendre l'idée moins attrayante. Heureusement, une programmation complexe n'est pas toujours une nécessité. De nombreux robots industriels sont de plus en plus conviviaux, ce qui les rend attrayants pour un segment de marché potentiel plus large.

Un robot de sablage nommé Alpha 1 a été commercialisé comme la première machine de ce type qui n'avait pas besoin de programmation préalable pour fonctionner. Au lieu de cela, le robot disposait d'une caméra 3D qui lui permettait de créer un plan de sablage sans intervention humaine. Il n'est pas toujours possible de faire fonctionner un robot de sablage sans faire aucune programmation. Cependant, les gens ne devraient pas laisser leur manque d'expérience dans ce domaine les décourager d'investir potentiellement dans ces robots.

Il est plus facile de se concentrer sur les résultats positifs attendus lorsque les modèles permettent de raccourcir ou d'éliminer le temps passé sur la programmation. L'avantage principal de cette configuration est qu'elle maintient les opérateurs hors des zones les plus dangereuses. Il y a une probabilité beaucoup plus faible de se blesser en supervisant le robot à une plus grande distance.

De plus, les robots excellent dans les tâches répétitives. Même les personnes les plus soucieuses du détail finissent par se fatiguer, ce qui pourrait sacrifier la qualité et augmenter les risques de sécurité. L'introduction d'équipements robotiques pourrait cibler ces défis.

Atteindre la cohérence sur des chantiers massifs

L'introduction de robots dans la main-d'œuvre entraîne souvent des résultats fiables sans mettre les travailleurs sous trop de contrainte. Les décideurs d'une usine automobile ont acheté des robots collaboratifs pour réduire les risques musculo-squelettiques posés par certaines tâches d'assemblage.

Un stress excessif sur le corps peut également se produire lors des tâches de sablage abrasif. Ils sont particulièrement probables lors du travail sur de grandes structures. Des robots ont été utilisés pour sabler le pont du port de Sydney en Australie. Greg Peters, le responsable de la conception technique du projet, a déclaré : « En raison de la fatigue pendant le sablage, même les travailleurs expérimentés sont incapables d'atteindre de tels résultats cohérents [que ceux obtenus par les robots faisant le sablage]. »

Il a poursuivi : « L'exploitation du système ne pourrait pas être plus simple : les robots légers sont positionnés manuellement sur un système de rail simple. Ils scannent automatiquement la structure en acier, générant une carte 3D. Ensuite, le travail commence. » Le balayage automatisé est aussi un gain de temps, puisque le pont comporte 485 000 mètres carrés d'acier. Le sablage fait partie de la protection contre la corrosion continue que la structure nécessite.

Avant d'utiliser les robots, le travail nécessitait jusqu'à trois personnes pour suspendre et se déplacer dans des positions ergonomiquement défavorables. Cependant, avec l'aide des robots, un individu peut superviser et opérer jusqu'à deux machines. Quelqu'un est également chargé d'un travail plus détaillé après que les robots terminent.

Poursuivre l'amélioration continue

L'utilisation de technologies de sablage robotisé n'est pas la seule façon de rendre le processus plus sûr. Certains produits sur le marché sont spécifiquement conçus pour produire jusqu'à 92 % moins de poussière que les techniques traditionnelles de sablage à sec. Améliorer un processus, c'est identifier les lacunes associées et explorer des options pour les surmonter.

Dans un cas, des chercheurs ont développé un robot qui s'engageait dans le sablage abrasif avec de la fécule de maïs pour enlever la peinture d'avions. Les méthodes conventionnelles pour faire le travail impliquent généralement des meules manuelles ou des produits chimiques agressifs. Ces options pourraient être physiquement éprouvantes ou dangereuses pour les personnes qui les utilisent.

L'équipe a opté pour une méthode semi-automatisée. Marcel Honegger, qui a dirigé le projet, a expliqué : « Le degré de précision nécessaire appelle l'utilisation de robots, bien sûr. Cependant, au lieu de programmer un robot entièrement automatique, nous avons créé un système de collaboration où les travailleurs utilisent le robot comme un outil intelligent, comme un bras de haute précision étendu, pour ainsi dire. Grâce à sa haute précision, le système n'enlève que la peinture, tandis que la surface du composant en dessous reste intacte. »

Honegger a poursuivi : « De plus, cette procédure est également plus efficace et écologique que les méthodes conventionnelles. Aucun agent chimique n'est utilisé — l'appareil repose uniquement sur la fécule de maïs comme matériau de sablage. L'amidon est contenu dans un circuit fermé, passant par la buse plusieurs fois. Finalement, les utilisateurs finaux bénéficieront également du nouveau système car il implique beaucoup moins de contrainte physique que l'enlèvement de peinture conventionnel. »

Augmenter la capacité tout en maintenant une qualité élevée

Les technologies de sablage robotisé peuvent bien fonctionner pour aider les entreprises à atteindre l'évolutivité sans impact négatif sur la qualité. Tel a été le cas de C&C Marine and Repair en Louisiane, qui utilise le sablage abrasif sur des barges. Tony Cibilich, le président et propriétaire de l'entreprise, dit que l'intention initiale n'était pas de se concentrer sur le sablage abrasif avec des robots. Cependant, les plans ont changé après que les représentants ont appris ce qui était possible auprès d'une entreprise finlandaise spécialisée dans les robots de sablage pour wagons ferroviaires et conteneurs.

« Nous avons rapidement réalisé qu'il y avait une opportunité d'adapter cette technologie pour l'industrie des barges. Nous étions déterminés à créer un processus de sablage et de peinture de barges qui serait meilleur pour l'environnement, plus sûr pour nos employés et plus efficace », a déclaré Cibilich.

C&C s'est retrouvé avec une unité de sablage robotisée mobile sur mesure spécifiquement conçue pour l'industrie marine. Cibilich a dit que la nouvelle configuration a doublé la capacité de l'entreprise et a même signifié qu'elle pouvait travailler sur des choses autres que des barges, y compris des composants structurels et des assemblages. L'entreprise utilise de la grenaille d'acier comme média de sablage principal. Les représentants ont trouvé qu'elle causait une adhérence de peinture supérieure à l'acier, résultant en moins de travaux de peinture nécessaires pendant la durée de vie de la barge.

C&C opère également son unité de sablage robotisée en intérieur. Cela empêche le média de sablage de se retrouver dans les cours d'eau adjacents. De plus, un système de filtration d'air capture plus de 99 % des particules de sablage. Cela le rend plus sûr pour les travailleurs en prévenant l'inhalation accidentelle et permet à l'entreprise de réutiliser la grenaille d'acier environ 150 fois au lieu de l'envoyer en décharge.

Les membres de l'équipe opérant le robot de sablage le font depuis une salle de contrôle séparée, climatisée. De plus, il n'y a plus besoin d'installer des échafaudages pour les travaux de sablage en hauteur. Au lieu de cela, les opérateurs peuvent manœuvrer le robot au niveau requis, gagnant du temps et améliorant la sécurité globale.

Les technologies de sablage robotisé améliorent les flux de travail

Ces exemples montrent comment l'utilisation de robots pour le sablage abrasif peut rendre les gens plus en sécurité et améliorer les résultats. L'application des technologies de sablage robotisé nécessite du temps et de l'argent pour être faite correctement, mais les retombées sont souvent substantielles.