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FANUC ROBOTICS WWW.FANUC.EU Introduction à la ROBOTIQUE WWW.FANUC.EU 1 | INTROD

FANUC ROBOTICS WWW.FANUC.EU Introduction à la ROBOTIQUE WWW.FANUC.EU 1 | INTRODUCTION A LA ROBOTIQUE 1. Introduction à la robotique 2. Les enjeux économiques 3. La gamme de produits en robotique 4. Les applications en robotique 5. La baie de commande d’un robot 6. Les évolutions et les tendances techniques 7. La programmation des robots Sommaire WWW.FANUC.EU 1 | INTRODUCTION A LA ROBOTIQUE Introduction à la robotique - Les différents types de robots - Les domaines d’utilisation des robots - Le robot industriel et son utilisation - Les exigences de sécurité en robotique industrielle WWW.FANUC.EU Les origines : Étymologie : origine tchèque « robota » (travail). Définition : un robot est un système mécanique polyarticulé mû par des actionneurs et commandé par un calculateur qui est destiné à effectuer une grande variété de tâches. Historique : 1947 : premier manipulateur télé-opéré. 1961 : premier robot sur une chaîne de montage de General Motors (marque UNIMATION, hydraulique) 1974 : premier robot électrique industriel 2011 : 5 000 robots FANUC fabriqués chaque mois 2014 : 330 000 robots FANUC vendus à travers le monde … 1 | INTRODUCTION A LA ROBOTIQUE - LES DIFFERENTS TYPES DE ROBOTS WWW.FANUC.EU Les domaines d’utilisation 1 | INTRODUCTION A LA ROBOTIQUE – DOMAINE D’UTILISATION Domaine de l’exploration  Accès difficile  Nettoyage  Espace  Démantèlement nucléaire  Déminage  Chantier sous- marin… Domaine du Médical  Assistance aux opérations chirurgicales  Robotique médicale Domaine du Service  Robots Humanoïdes Domaine industriel  Robots industriels WWW.FANUC.EU Les robots industriels Domaine de la production « Robots industriels » Automatisation de la production Accroissement de la productivité Amélioration qualité Tâches répétitives Flexibilité (par rapport aux machines spéciales) 1 | INTRODUCTION A LA ROBOTIQUE – DOMAINE D’UTILISATION WWW.FANUC.EU Le robots industriel Caractéristiques générales d’un robot industriel Optimisés pour la performance (temps de cycle) Interface automatismes (E/S) Fabriqués en grande série Vue d’ensemble 1 | INTRODUCTION A LA ROBOTIQUE – LE ROBOT INDUSTRIEL ET SON UTILISATION ServoMoteur Bras vertical Bras horizontal Base Poignet Bride du poignet WWW.FANUC.EU Le robots industriel Les 6 degrés de liberté d’un robot 6 axes. 1 | INTRODUCTION A LA ROBOTIQUE – LE ROBOT INDUSTRIEL ET SON UTILISATION WWW.FANUC.EU Les exigences de sécurité La prise en compte de la sécurité est absolument INCONTOURNABLE en robotique industrielle ! La sécurité est régie par des normes très strictes Zone protégée par enceinte de protection Accès restreint (ex : mode de marche) Objectif : protéger l’utilisateur du danger potentiel du robot en mouvement La majorité des accidents en milieu industriel se produisent pendant le démarrage, la mise au point, la programmation de l’installation (plus rarement pendant l’installation, la maintenance et la production). Chaque utilisateur doit être formé aux risques et aux consignes de sécurité 1 | INTRODUCTION A LA ROBOTIQUE – LES EXIGENCES DE SECURITE EN ROBOTIQUE INDUSTRIELLE WWW.FANUC.EU 2 | LES ENJEUX ECONOMIQUES Les enjeux économiques  Le marché mondial de la robotique : statistiques IFR  L’initiative Française « Robocaliser »  Les 10 bonnes raisons de robotiser  L’intégration de robots industriels  Les métiers de la robotique WWW.FANUC.EU Le marché mondial de la robotique IFR : International Federation of Robotics Environ 50 membres Fédérations nationales Constructeurs, intégrateurs, centres de R&D Organise le symposium international de robotique (ISR) Rapport annuel sur l’activité économique en robotique 2 | LES ENJEUX ECONOMIQUES : STATISTIQUES I.F.R WWW.FANUC.EU L’élan robotique en France Lancement du France Robot Initiatives « La robotique peut permettre de donner des gains de compétitivité et de productivité importants à nos entreprises et dessiner le visage de l’usine du futur », Arnaud Montebourg – 19/03/2014. http://www.robotstartpme.fr/ 2 | LES ENJEUX ECONOMIQUES : L’INITIATIVE FRANCAISE WWW.FANUC.EU 10 bonnes raisons de robotiser 1. Accroître les volumes de production 2. Réduire les coûts de production 3. Améliorer la qualité des process 4. Améliorer les conditions de santé et sécurité au travail 5. Améliorer la flexibilité des lignes de production 6. Réduire les taux de rebuts et augmenter le rendement 7. Réduire le taux de rotation de la main d’œuvre et les difficultés liées au recrutement 8. Réduire la surface au sol utilisée pour la production 9. Réduire les stocks et les en-cours 10. Améliorer la qualité des postes de travail des opérateurs 2 | LES ENJEUX ECONOMIQUES : LES RAISONS DE ROBOTISER WWW.FANUC.EU L’intégration Le robot est une machine avec un potentiel énorme mais … il ne produit rien tout seul ! Il faut au moins monter un outil sur son poignet (préhenseur, torche de soudage …) et le programmer L’intégration consiste à livrer une installation clefs en main Avant-projet offre engagement contractuel Etude détaillée : mécanique, automatismes, analyse de flux et de temps de cycle, programmation Installation, programmation (optimisation) et mise au point de l’application Formation du client final Le projet se termine par la réception de l’installation (fin contractuelle) 2 | LES ENJEUX ECONOMIQUES : L’INTEGRATION DES ROBOTS INDUSTRIELS WWW.FANUC.EU Les métiers Une palette très large ! Chez les fabricants de robots : Marketing, Management produits, R&D, production Chez l’intégrateur : Chargé d’affaire, Chef de projet Ingénieur & techniciens en bureau étude mécanique et automatisme Programmeur, responsable de chantier Chez l’utilisateur final : Chef de projet Conducteur de ligne Technicien de maintenance 2 | LES ENJEUX ECONOMIQUES : LES METIERS DE LA ROBOTIQUE Le travail en équipe est essentiel pour mener à bien un projet industriel Activité multidisciplinaire : compétences requises très variées WWW.FANUC.EU 3 | LA GAMME PRODUIT EN ROBOTIQUE Les produits robotiques • Bras manipulateurs, baie de commande et logiciels • Les différentes architectures mécaniques • Les critères de choix d’un robot industriel • Les performances des robots : norme ISO9283 • La fiche technique d’un robot • Le document de « spécifications produit » WWW.FANUC.EU Bras manipulateurs, baie de commande et logiciels Gamme de bras manipulateur FANUC Robotics Capacité de charge de 0,5 Kg à 1350 Kg 3 | LA GAMME DES PRODUITS ROBOTIQUES WWW.FANUC.EU Gamme de bras manipulateur Fanuc – Positionneurs • Gamme positionneurs : systèmes mécaniques d’axe externes de 1 à 2 axes combinés – Surtout utilisé en soudage à l’arc – Capacité de charge de 250 Kg à 1,5 t • Axe de translation – Utilisés dans toutes les applications si un grand volume de travail est nécessaire 3 | LA GAMME DES PRODUITS ROBOTIQUES WWW.FANUC.EU Les baies de commande robotiques Gamme de baies de commande FANUC R30iB • Demandes du marché très larges – Possibilité d’extension matérielle – Pilotage de plusieurs robots par la même baie – Possibilité d’armoire « sur mesure » – Intégration dans une armoire spécifique – fiabilité… • Conclusion : une seule baie de commande n’est plus suffisante pour répondre à l’ensemble des demandes du marché 3 | LA GAMME DES PRODUITS ROBOTIQUES WWW.FANUC.EU Les différentes architectures de robot 3 | LA GAMME DES PRODUITS ROBOTIQUES Poly-articulés avec parallélogramme (6 axes) Structure parallèle « Delta » (4 ou 6 axes) Poly-articulés palettisation (4 axes) Poly-articulés peinture (6 axes) Poly-articulés simples (6 axes) WWW.FANUC.EU Choisir le robot selon … • Critères techniques généraux – Capacité de charge (masse et diagramme de charge) – Rayon d’action – Temps de cycle (conditionné par vitesse/accélération) – Montage (sol, suspendu, mur, incliné) • Critères techniques fonction de l’application – Répétabilité de position et de trajectoire – Capacité de charge poignet en inertie – Possibilités de la baie de commande • Critères économiques – Coût d’achat et d’intégration – Coût d’exploitation et d’entretien 3 | LES CRITERES DE CHOIX D’UN ROBOT WWW.FANUC.EU Choisir le robot selon … • Le diagramme de charge d’un robot 3 | LES CRITERES DE CHOIX D’UN ROBOT Le diagramme de charge défini la position maximale du centre de gravité de la charge par rapport à la bride du robot. La charge doit être renseignée dans le SoftWare du robot pour une utilisation optimale WWW.FANUC.EU Choisir le robot selon … • Le rayon d’action et la forme du volume de travail • Différence de structure mécanique 3 | LES CRITERES DE CHOIX D’UN ROBOT M20iA/ 1,8m Structure ouverte M410iB/2,85m Structure parallélogramme WWW.FANUC.EU Les performances • Le Norme ISO9283 : répétabilité et l’exactitude de position – RP : répétabilité de position – AP : exactitude de position – 30 cycles de mesure : obtention d’un nuage de points 3 | LES PERFORMANCES D’UN ROBOT Position apprise Barycentre des positions réellement atteinte WWW.FANUC.EU Les performances • Norme ISO9283 : répétabilité et l’exactitude de trajectoire – RT : répétabilité en trajectoire – AT : exactitude en trajectoire – 30 cycles de mesure : obtention d’un « tube » de trajectoires 3 | LES PERFORMANCES D’UN ROBOT Trajectoire nominale Trajectoire réelle WWW.FANUC.EU Les performances • La précision absolue en position – Ce critère n’est pas défini dans la norme ISO9283 – Précision de positionnement du repère outil par rapport au repère de base du robot • Evaluation du critère de performance par le constructeur – Exemple M710iC/50 – Attention : un robot n’est pas une machine à commande numérique ! 3 | LES PERFORMANCES D’UN ROBOT WWW.FANUC.EU La fiche technique • Le document de uploads/Industriel/ 4836-fanuc-introduction-la-robotique-juin-2014.pdf