L’ajout d’un système robotisé a permis au Groupe Gravel, fabricant de métaux, d’automatiser de manière rentable la découpe et le soudage pour la production pour des utilisations diversifiées de faible volume. Les outils de Robotmaster ont permis de créer automatiquement des trajectoires à partir de modèles CAO, ce qui a considérablement amélioré le temps de programmation.
Groupe Gravel, un fabricant d’usinage et de métallurgie basé au Québec, est une entreprise familiale avec 40 ans d’expérience, offrant un service unique pour la production sur mesure et les services de réparation. Au cours des cinq dernières années, l’entreprise a connu une croissance soutenue, concrétisant ainsi la vision du président Laurent Gravel, qui souhaitait offrir une gamme complète de services clés en main, allant de l’optimisation des pièces grâce à l’ingénierie de conception et à la rétro-ingénierie en interne, à la production par soudage, découpe et usinage, en passant par des tests complets et un contrôle qualité, jusqu’à l’installation hors site et aux services de réparation. Le site est passé de 1 000 pieds² à 20 000 pieds² et emploie maintenant 30 personnes. Les clients du Groupe Gravel ont le plus souvent besoin d’une seule unité, d’une pièce sur mesure pour un projet unique, du remplacement, de l’amélioration ou de la réparation d’une pièce existante. Un cycle de production est généralement d’une unité, rarement plus de dix.
En 2013, Laurent Gravel a décidé de rendre son fonctionnement de coupe et de soudage aussi précis et efficace que son atelier d’usinage CNC. Il avait de l’expérience dans le domaine de la CNC, mais cherchait à tirer parti des capacités liées à la coupe et au soudage pour la production de petites quantités. La précision et la qualité étaient essentielles pour l’atelier, et il était extrêmement important de réussir du premier coup avec un minimum d’opérations et de manipulations. Cela signifiait que la rapidité, la précision et la programmation, ainsi que la production, étaient autant de facteurs qui devaient être pris en soigneusement en considération. Le Groupe Gravel s’est donné 2 ans pour installer une cellule de travail robotisée capable de réaliser des découpes plasma et des soudures sur de grandes pièces à couper. Sans aucune expérience préalable en robotique, Gravel était convaincu que la cellule robotisée permettrait d’obtenir un temps de réponse plus rapide, ainsi qu’une précision et une qualité accrues pour répondre aux exigences de production.
Pour s’adapter au soudage à l’arc sur de grandes pièces à couper, le Groupe Gravel a choisi un robot FANUC M-710 ic 20L à bras long offrant une portée de 10 pieds. Le robot a été intégré à un système de coupage plasma ESAB SP-150 PLASMARC et à un système de soudage à l’arc robotisé Lincoln Electric Power Wave 455M. Bien que le robot soit équipé d’une longue portée, des positionneurs rotatifs étaient nécessaires pour permettre la coupe et le soudage des grandes pièces tubulaires manipulées par le Groupe Gravel. Six mois après l’installation initiale du robot, un positionneur à deux axes d’une capacité de charge utile d’une demi-tonne a été ajouté.
Grâce au programme de formation professionnelle personnalisé de Robotmaster, Laurent et son équipe ont pu programmer leur robot à l’aide du progiciel de découpe et de soudage Robotmaster après seulement 5 jours de formation. Les outils Robotmaster ont permis de créer rapidement des trajectoires à partir du modèle CAO et de définir automatiquement les orientations optimales des outils pour la découpe ou le soudage. L’environnement de simulation interactif de Robotmaster a permis aux experts en découpe plasma de Gravel d’apporter leur touche humaine, complétant l’automatisation par leur savoir-faire technique et leur expertise acquise. Leur intervention manuelle naturelle et efficace à l’aide d’interfaces graphiques simples a permis un contrôle optimisé de la trajectoire, de l’inclinaison latérale du pistolet, des angles de poussée et de traction, ainsi que d’autres paramètres spécifiques à la trajectoire et au point.
Pour le Groupe Gravel, la création automatisée des trajectoires de découpe et de soudage et le contrôle de l’orientation des pistolets ont permis d’améliorer la qualité des pièces et de réduire considérablement le temps de programmation. L’équipe d’applications Robotmaster, l’intégrateur robotique, Avant-Garde Technologies (AGT) et le Groupe Gravel ont collaboré pour créer des flux de processus personnalisés spécifiquement pour la programmation de paramètres de soudage à l’arc complexes. Des écrans ont été fournis pour contrôler les commandes de début et de fin de soudage, pour sélectionner le numéro du programme de soudage et pour contrôler le balayage et le suivi des soudures. Lorsque Gravel a ajouté un positionneur rotatif à deux axes, la coordination de l’axe rotatif avec le mouvement du robot a ajouté un nouveau niveau de complexité à la programmation. Les outils de gestion des axes rotatifs de Robotmaster ont permis au Groupe Gravel de programmer en mode indexage fixe ou en mouvement simultané sur sept et huit axes et d’intégrer le robot et le contrôle des axes rotatifs pour une résolution optimisée de la portée, de la singularité, des collisions et des limitations des axes.
Depuis l’adoption de Robotmaster, le Groupe Gravel a triplé ses capacités de programmation ;
Robotmaster a rapidement réduit le temps de programmation de Gravel de 4 à 6 heures à 90 minutes ;
Grâce à Robotmaster, le Groupe Gravel a considérablement amélioré la qualité de ses pièces (précision accrue et meilleur contrôle des paramètres de coupe) ;
La sécurité et la propreté du lieu de travail ont été améliorées;
Le Groupe Gravel a augmenté sa rentabilité (il sous-traitait 75 % de sa production de découpe et n’en sous-traite plus que 10 %).
Pour rester compétitifs, les environnements de fabrication adoptent rapidement des robots pour faire fonctionner leurs chaînes de production. Grâce à un logiciel de programmation entièrement intégré tel que Robotmaster, les fabricants peuvent facilement intégrer cette technologie dans une application robotique.
