P57 Robotisation d'un poste de production de pièces à base de fil métallique

Présentation Générale du Projet

Contexte

La société SFAM est spécialisée dans la production de pièces à base de fil métallique au travers d'opérations de cintrage, taraudage, filetage, perçage... Les assemblages soudés en fils, tôles et tubes métallique sont utilisés très fréquemment en complément de la mise en forme de fil métallique, du cintrage de tubes et du pliage de tôle. En effet, ces éléments soudés permettent de réaliser des chariots, mobilier métallique, etc.

Cette société souhaite automatiser et robotiser les activités de tri et de manutention initialement réalisé par un opérateur humain. Dans ce but, ils se sont munis de bras robotisés KUKA, acheté d'occasion. Ces-derniers seront réutilisés dans le cadre de ce projet.

Ce projet s'inscrit dans le dispositif d'accompagnement Centaure.Il devra être mené en étroite collaboration avec la société SFAM. Ainsi, des points réguliers sur l'avancement du projet seront faits avec le partenaire (a priori, bimensuel puis hebdomadaire à partir de janvier).

Objectif

Éliminer les tâches répétitives sans forte valeur ajoutée. Rendre opérationnels les robots KUKA.

Description du projet

Le robot se trouvera principalement en fin de chaîne et sera destiné:

• au conditionnement des pièces (les ranger dans des cartons spécifiques)

• à effectuer un contrôle géométrique des pièces (avec caméra, traitement d’image)

• à se déplacer dans l’atelier pour effectuer différentes tâches (à voir en fonction du temps)

L’entreprise SFAM s’est dotée de robots industriels KUKA, achetés d’occasion. La première étape sera donc d’enquêter sur ce matériel en vue de sa réutilisation. C’est-à-dire:

• faire l'inventaire de ces robots et de leurs caractéristiques

• voir les opérations de maintenance minimales à faire auprès du constructeur

• étudier la meilleure opportunité de réutilisation avec l'un des deux robots KUKA

Je pourrais ensuite m’attacher à l’utilisation d’au moins un de ces robots en fin de chaîne de production.

Analyse fonctionnelle

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Suivi du projet

Tableau d'avancement

Travail à effectuer	Date limite	État
Enquête sur les robots KUKA à réutiliser	13/10/16	Effectué
Estimation matériel et commande	26/10/16	En cours
Test des robots et réalisation de la maintenance	07/11/16	A faire
Plan de réutilisation	10/11/16	A faire
Simulation de l'environnement et codage	30/11/16	A faire
Simulation dans atelier		A faire

Semaine 1 (19/09 au 23/09)

Rencontre avec monsieur Laurent HAAG, coordinateur des projets CENTAURE. Au cours de cet échange, j'ai pu prendre des renseignements sur l'entreprise demandeuse ainsi que sur leur projet. J'ai dressé un cahier des charges provisoire.

Semaine 2 (26/09 au 30/09)

Visite de l'entreprise SFAM le mercredi après-midi, accompagnée de M. Merzouki et M. David. Nous avons pu rencontrer M. Thibault Lambijou, chef d'entreprise. Ce-dernier nous a fait faire une visite de l'atelier afin de prendre nos marques et de nous faire une meilleure idée du travail à effectuer sur les robots. Au cours de cet entretien, j'ai pu affiner mon cahier des charges. Il a été convenu avec l'entreprise, que l'un des robots KUKA, ainsi que son armoire, nous sera livré à l'école le mardi 4 octobre afin que je puisse commencer le travail technique de maintenance en vue de sa réutilisation.

Un des robots Kuka à réutiliser

Semaine 3 (03/10 au 07/10)

La réception du robot a été reportée à la semaine suivante. J'ai donc continué de rassembler des informations sue les Kuka.

Spécifications

• Type: KR 15/2
• Axes: 6
• Chargement: 15 kg
• Poids: 315 kg
• Ses 6 axes sont alimentés par des servomoteurs AC brushless.

Datasheet from: https://www.robots.com/pdfs/robots/kr-15_datasheet.pdf

Plus proche parent

• KR 16-2 F

Concernant l'utilisation du robot pour le tri de pièces, je réfléchis à l'utilisation de capteurs qui communiqueront avec le robot pour leur signaler la présence de la pièce au bon endroit. La nécessité de tri n'a plus été abordée. A vérifier si le client est toujours intéressé.

Semaine 4 (10/10 au 15/10)

Réception du robot...

Semaine 5 (17/10 au 22/10)

Première rencontre avec Blaire Conrard. Lors de cette réunion, il a été question de la présentation du projet et structuration du cahier des charges. J'ai par la suite pu commencer à établir le CdC d'après les conseils de mon tuteur. J'ai commencé à penser aux solution à envisager.

Semaine 6 (24/10 au 26/10)

Deuxième réunion d'information avec mon tuteur pour validation du cahier des charges, le 26/10. Présentation du CdC et des Solution matérielles envisagées. CdC à modifier/compléter dans les plus brefs délais afin de procéder à la commande de matériel. Faire valider le CdC par l'entreprise dès validation par Blaise Conrard.

Semaine 7 (7/11 au 11/11)

Test du robot avec assistance téléphonique d'un technicien de Kuka France. Envoi du CdC définitif à l'entreprise.

Semaine 8 (14/11 au 18/11)

Premier essai de modélisation du préhenseur.

Semaine 9 (21/11 au 23/11)

Réunion avec tuteur école pour avancée du projet.

Recadrage des objectifs du projet

• Un préhenseur adapté à la manipulation de tiges
• Un programme pour un opération spécifique (conditionnement de longues tiges)
• Un Tuto sur la réalisation d'une application peu complexe (avec utilisation de quelques capteurs ToR)

Semaine ( 06/02 au 10/02)

Conception du préhenseur au Fabricarium

J'ai finalement opté pour du bois et une tige filetée en métal. Utilise de la découpe laser pour les branches et le bâtis.

Réalisation terminée le mercredi 09/02.

Départ du robot

Prévu pour le jeudi 10/02 pour retour à l'entreprise. La récupération a été faite sans encombre.