Valk Welding: 2002

La société Dycore Systeemvloeren de Lelystad (Pays-Bas) a récemment fait l’acquisition de deux robots utilisés dans la production de dalles pour sols en béton. L’un des robots découpe les encoches destinées aux égouts et aux blocs de distributeur secteur en EPS, utilisées pour isoler la dalle en béton. L’autre découpe les éléments aux bonnes dimensions pour une utilisation directe. Un robot soudeur et un robot industriel là où vous les attendez le moins.

Par Theo Egberts

Son surnom est Big Bird, et la ressemblance avec le grand oiseau de la Rue Sésame est frappante. Big Bird porte une combinaison orange en matériau élastique étanche. De nombreux piquages permettent des mouvements amples et donnent à cet habit de travail l’allure d’un solide costume de plumes. La taille et la forme achèvent la ressemblance avec Big Bird, ajoute le chef de projet Gert Sollie dr. ir. et compte tenu des projections et de la poussière, ce costume n’est pas un luxe.

Et c’est un euphémisme. Lorsque la roue en diamant refroidie par eau coupe l’élément de sol en béton, l’eau est projetée tout autour. La poussière de sciage qui s’échappe des jets d’eau s’immisce partout. Ce n’est pas un endroit stratégique pour un robot, même industriel. 

La suite logique
Le robot scieur de la marque Nachi est fourni par Valk Welding, mieux connue pour ses applications de robot soudeurs et pour l’intégration de systèmes correspondants. Avec une capacité de manipulation de plus de 200 kg, le Big Bird avec ses six axes est manifestement trop gros pour les applications de soudage, mais suffisamment costaud pour soulever la scie à béton de 100 kg, déclare Sollie. La relation avec Valk Welding est la conséquence logique de l’autre robot que nous utilisons. Ce dernier est également relié à notre système d’exploitation central. Lorsque vous créez une interface pour un robot, il est logique de choisir le même chemin pour le deuxième.

Dans son établissement de Lelystad, Dycore Systeemvloeren fabrique des éléments pour sols en béton avec isolation EPS, un produit très recherché dans le secteur de la construction. La capacité est d’environ 800 000 m² par an, mais elle peut atteindre 1 200 000 m² grâce à des réglages internes relativement mineurs. En vue d’une production efficace, plusieurs travaux manuels ont été automatisés. D’après Sollie, ces activités ne sont plus acceptables pour l’inspection du travail.

Base EPS
L’automatisation démarre dès la réception des marchandises. Les grandes pièces préformées en EPS sont déchargées du camion par un robot manipulateur entièrement automatique fourni par la société Rohako de Nieuwegein aux Pays-Bas. Le système Vision reconnaît le modèle et la valeur isolante. Dycore traite quotidiennement environ 1 000 m² de mousse livrée en trois largeurs et une longueur standard de 2 400 mm. Les plaques sont ensuite distribuées par le tampon de production via des voies de stockage supérieures supplémentaires.

Les pièces en EPS sont ensuite collées par une bande thermoadhésive de dimensions infinies. Lorsqu’une commande arrive, la mousse est découpée à la bonne taille à l’aide d’un fil chaud. Entre les deux lignes de production se trouve le robot Panasonic à la place de la scie à guichet. Comparé au Big Bird, ce frêle robot ressemble à Baby Bear. Avec un fil chaud de 3 mm d’épaisseur en forme de U dans son poing, le robot découpe régulièrement les encoches destinées aux égouts, aux trous de visite et aux trous pour les blocs de distributeur secteur. Ces découpes sont pratiquées en formant un léger angle afin de donner aux pièces leur forme conique. Si le fer perd sa forme pendant l’utilisation, le robot la corrige de manière indépendante. Le fer coupant est chauffé au rouge par un transformateur de soudage et Baby Bear tire le fil en suivant strictement la forme à l’aide d’un crochet.

Pendant la découpe, une matrice commandée électriquement fournit une contre-pression au verso de la plaque d’EPS. Ensuite, la matrice pousse les encoches coniques pratiquées vers le haut pour les extraire de la plaque. Puis, de nouveau au tour du robot. La tête pivote et une fine couche d’huile est vaporisée sur la face de projection de la pièce en EPS, afin d’éviter toute adhérence du béton. Ainsi, après versement et séchage, il reste un trou parfait à la place de la pièce. Chez Dycore, la production se fait en fonction de la séquence de chargement du camion et de traitement sur le chantier.

Voyez vous-même avec Vision
Les pièces en EPS sont stockées après traitement dans un emplacement intermédiaire automatique. De là, les moules de 20 m de long avancent et le renfort en acier est serré avec une force de 180 kN par fil. Après versement du béton auto-plaçant, les moules passent à la cellule de durcissement pendant huit heures. Il en résulte des dalles en béton d’une longueur de presque 20 m constituées de dalles individuelles. C’est ensuite au tour de Big Bird.

La plaque d’EPS porte deux marques en forme de sillon sur son côté gauche. Lorsque la caméra est montée, Big Bird voit de lui-même où scier à l’aide du système Vision. La caméra détecte l’emplacement exact de la découpe et la largeur de la plaque. Jusqu’alors, deux collaborateurs Dycore soufflaient les dimensions exactes.

Le Big Bird de Lelystraat est aussi bon que son homonyme télévisé. Son grand corps orange se penche sur la plaque, la scie pivote et lorsque le bruit assourdissant s’arrête, un nouvel élément de sol quitte la ligne de production. Action!

Architecture ultra plate
Ce qui est frappant, c’est qu’il n’y a presque aucun matériel ou logiciel de commandes dans le voisinage direct des deux robots Dycore. Tous les éléments du système de production sont intégrés dans une architecture ultra plate baptisée CORBA (architecture pour un intermédiaire commun dans les requêtes d'objet). Contrairement aux structures pyramidales classiques, CORBA permet de procéder à des changements simples sans modifier les couches sous-jacentes ou superficielles du système. Tout simplement parce qu’il n’y en a pas, explique le chef de projet Gert Sollie. Toutes les communications passent par une connexion Ethernet suivant les protocoles standard TCP / IP. Il n’y a simplement aucune hiérarchie.

CORBA relie la base de données centrale de Dycore aux autres divisions, comme l’atelier de dessin, la préparation du travail, l’administration, la direction, le contrôle de la production et les différentes machines comme le Big bird et le Baby Bear. L’installation complète est indépendante en termes matériels et logiciels, comme le prouvent la diversité des langages de programmation : Java, C++ et Concept sont utilisés simultanément et sans aucun problème, que ce soit dans les systèmes Unix ou Windows NT, ainsi que pour la PLC de Modicon. Grâce à cette approche,  nous pouvons surveiller à distance et régler, le cas échéant, le processus de production, déclare Sollie.

(Source : Metaal & Kunststof n°. 17, nov. 2002)