Cobotsetrobotsroulants autonomesenvedette àGlobalIndustrie

Le 24/05/2019 à 14:00

C t certaines «recettes» des cobots. omme mentionné dans la première partie de notre compte rendu de Global Industrie qui s'est déroulé début mars à Lyon (voir Mesures n°914, pp.33-36), cette manifestation a réservé une place de choix à la robotique. Notamment avec deux moments forts: le Robotics Show, un espace d'environ 200 mètres carrés qui abritait des démonstrations ludiques et spectaculaires de robots en tout genre, et les États généraux de la robotique qui prenait place pour la première fois dans le cadre du salon Global Industrie. Comme à l'accoutumée, les grands noms de la robotique industrielle ont exposé leurs dernières nouveautés lors de la manifestation, avec une tendance tou-jours plus marquée pour faire travailler ensemble robots et humains en bonne harmonie.

Des cobots plus précis, plus agiles

C'est ainsi que l'un des pionniers de la cobotique, Universal Robots (UR), a présenté sa nouvelle génération de cobots nommée e-Serie qui, comme la gamme classique d'UR, comprend trois modèles différents. Par rapport à la précédente génération (UR3, UR5 et UR10), les modèles UR3e, UR5e et UR10e de la famille e-Series se caractérisent par un niveau de précision supérieur (3/100 e de précision au lieu de 1/10 e précédemment) et l'intégration d'un capteur de force et de couple qui permet au cobot de «ressentir» la force qu'il applique lors d'une manipulation. L'interface utilisateur, intuitive et tactile, a également été repensée, alors que le logiciel de programmation et de contrôle a, lui, été mis à jour. « Avec la e-Serie, nous avons voulu repousser les limites de la cobotique, tout en conservant les cinq piliers qui font le succès de nos produits, à savoir rapidité d'intégration,facilité d'utilisation, flexibilité, sécurité et retour sur investissement rapide ,argumenteAdrien Poinssot, directeur commercial France d'Universal Robots. Avec de meilleures performances et l'intégration d'un capteur de force et de couple,notre nouvelle génération de cobots vise de nouvelles applications – en particulier,dans la production électronique – et autorise des manipulations inédites. » En effet, la e-Serie peut, par exemple, insérer des composants électroniques de manière sûre sur une carte ou bien encore brancher une clé USB dans le port d'un PC portable sans endommager les zones de contact, le cobot modifiant finement sa position en fonction de la force et du couple qu'il «ressent» au fur et à mesure de l'insertion du connecteur ou de la clé USB dans son réceptacle, afin d'optimiser la manipulation. Universal Robots a également mis en avant sur son stand toute une série de partenariats avec diverses sociétés qui ont développé des accessoires et des modules capables de s'adapter et de s'intégrer en quelques secondes seulement au bout du bras des cobots d'UR pour leur apporter de nou-velles fonctionnalités. Parmi ces outils de bout de bras compatibles avec les cobots d'Universal Robots, notons une main de préhension par aspiration de Piab, un système de guidage par vision 2D développé par Cognex, une pince de préhension conçue par Schunk, un système de vision 3D pour application de dévracage œuvre de Pickit 3D, un préhenseur à vide signé Purple Robotics, un avertisseur visuel et sonore des mouvements du robot réalisé par Alumotion, etc.

Fanuc s'offre un nouveau site à Marnaz, en Haute-Savoie

Présent en Haute-Savoie depuis les années 1990, Fanuc, spécialiste mondial de la robotique industrielle et de la commande numérique, commençait à se sentir à l'étroit sur son site de Marnaz où il est installé depuis 2013. Si bien que le roboticien a décidé de faire construire un bâtiment ultra-moderne, toujours à Marnaz, dans lequel il déménagera en cours d'année. Ainsi, les industriels disposeront, dans ce nouveau site de 4 200 m², de tous les services que Fanuc propose déjà sur son site d'Évry-Courcouronnes (Essonne), à savoir essais, formation, pièces détachées, maintenance, etc.

Le bâtiment sera réparti sur deux étages comprenant notamment un showroom de 700m², une salle de formation de 540m², un atelier de tests et de préparation des produits de 900m² et un magasin de pièces détachées de 200m².

P. Coutance Par rapport à la précédente génération, les cobots de la famille e-Series d'Universal Robots se caractérisent par une précision supérieure et l'intégration d'un capteur de force et de couple qui permet au cobot de « ressentir » la force qu'il applique lors d'une manipulation.

P. Coutance

Un contexte favorable

Par ailleurs, Adrien Poinssot a relevé la bonne dynamique de la cobotique actuellement en France liée à des conditions favorables. « Les différentes initiatives prises par les organisations professionnelles, à l'image du Symop ou de la Fim,pour promouvoir la cobotique auprès des industriels français,commencent à porter leurs fruits.De plus, les pouvoirs publics ont donné un excellent signal aux PME industrielles en janvier dernier avec la mise en place pour deux ans d'un nouveau dispositif de suramortissement qui leur est cette fois réservé [entreprises de moins de 250 salariés et réalisant un chiffre d'affaires de moins de 50 millions d'euros, ndlr] et qui concerne les investissements dans les domaines de la robotique et de la transformation numérique », se réjouit-il. Et M. Poinssot de citer l'exemple d'une PME de 40 salariés basée à Montauban et qui s'est dotée de pas moins de 8 cobots ces derniers mois.Au niveau mondial, Universal Robots revendique la vente de 31000 unités de ses bras robotisés depuis sa création.

Mais il n'y a pas que les cobots qui sont capables de travailler en bonne harmonie avec l'Homme. Il y a aussi les robots mobiles autonomes collaboratifs, ou AMR, destinés aux applications d'intra-logistique et dont la société Mir (Mobile Industrial Robots) a fait sa spécialité. « Tout d'abord, il est important de préciser la différence entre AMR (autonomous mobile robot) et AGV (automated guided vehicule). L'AGV, qui a longtemps été le seul moyen automatisé pour transporter un objet d'un endroit à un autre dans une usine, un atelier ou un hôpital,nécessite d'être guidé par un marquage au sol. Si un obstacle se trouve sur son chemin, il ne peut par conséquent pas le contourner.Il se contentera alors de s'arrêter pour ne pas le heurter et ne reprendra sa route que si l'obstacle est enlevé. À l'inverse, l'AMR est complètement autonome car capable de choisir et de modifier seul son propre itinéraire pour éviter les obstacles – que ce soient des objets ou des êtres humains – et de continuer son chemin sans arrêter le convoiement jusqu'à sa destination cible,limitant ainsi les surcoûts liés au ralentissement des processus logistiques », explique Olivier Pommares, directeur commercial France de Mir.

L'AMR gagne à être connu

Sur Global Industrie, Mir a notamment exposé le dernier-né de ses AMR: le Mir 500. Avec une charge utile de 500kg, une vitesse de 2m/s et une plateforme de 1350x920mm, ce robot roulant autonome – le plus grand, le plus puissant, le plus rapide et le plus solide des robots mobiles de la gamme Mir–est clairement conçu pour automatiser le transport de palettes et de charges lourdes pour tout type d'industrie. L'appareil est équipé de deux scrutateurs laser de dernière génération qui lui confèrent une vision à 360° lui per-mettant non seulement de détecter des obstacles et la présence d'opérateurs, mais également de cartographier l'environnement dans lequel il évolue. Une caméra 3D positionnée en avant du robot et offrant une portée de 3,5m au-dessus du sol, détecte les palettes à transporter. Un peu à la manière des cobots, le Mir 500 se pilote et se programme aisément, sans avoir besoin d'être un expert en robotique, à partir d'une interface utilisable depuis un smartphone, une tablette ou un PC (il peut également s'implémenter à un ERP pour une solution entièrement automatisée). L'interface en question permet de définir les différents postes où le robot est susceptible de se rendre et de lui assigner des missions. L'AMR peut aussi alerter l'opérateur une fois sa mission remplie. Conforme à la norme ISO/EN 13849 et remplissant les exigences EMC pour l'utilisation en industrie et en industrie légère, le Mir 500 est utilisable en milieu industriel tant intérieur, qu'extérieur, peut supporter des déchargements brutaux, naviguer facilement en montée comme en descente sur des rampes et traverser de petites flaques d'eau. Il peut également être surmonté de différents modules (top modules) comme une fourche, un convoyeur et même un bras robotisé collaboratif (ce dernier est alimenté par une batterie intégrée dans l'AMR), lui conférant un large panel de possibilités. Affichant un chiffre d'affaires annuel qui a triplé pour la 2 e année consécutive, Mir compte également élargir l'éventail de sociétés pouvant bénéficier de ses produits, en lançant le programme «mobile robots as a service» destiné aux industriels habitués à utiliser des équipements en leasing .

Pour sa part, Stäubli a présenté sur son stand Helmo, un robot mobile auto-nome qui allie AMR et cobot. Déjà utilisé lors de la démonstration d'une petite unité autonome de production à l'occasion de la dernière édition du salon Micronora en septembre dernier, Helmo est composé d'un AMR et d'un bras robotisé collaboratif de la gamme TX2 de Stäubli, le tout associé au contrôleur CS9 équipé des fonctions de sécurité modulaires Safe Speed, Safe Stop et Safe Zone/Safe Tool. À Global Industrie, Helmo était au cœur d'une démonstration regroupant différentes applications autour de la machine-outil, son rôle étant d'acheminer, de manière autonome, des pièces vers différents postes de travail: chargement/déchargement d'une machine-outil, ébavurage en pièce portée, lavage par une machine Erric, contrôle avec une machine Zeiss, marquage avec une machineTechnomark et conditionnement final sur palette. Pour se mouvoir de manière autonome et sans danger pour les opérateurs susceptibles de travailler dans la même zone, Helmo surveille en permanence son environnement par le biais de trois scanners laser intégrés.

Mir a exposé le dernier-né de ses AMR : le Mir 500. Avec une charge utile de 500 kg, une vitesse de 2m/s et une plateforme de 1350 x 920 mm, ce robot roulant autonome est conçu pour automatiser le transport de palettes et de charges lourdes.

P. Coutance

Le robot industriel plus simple à programmer

On voit dans cet exemple –et cela fait plusieurs années maintenant– que la cobotique n'est plus uniquement réser-vée aux seules sociétés spécialisées. Aujourd'hui, des cobots figurent également au catalogue des grands noms de la robotique industrielle (voir Mesures n° 909, p.48), à l'image du Yumi d'ABB, de la gamme CR de Fanuc, de la famille LBR iiwa de Kuka, du Melfa de Mitsubishi Electric, de la série TX2 de Stäubli ou bien encore du HC10 de Yaskawa. La plupart étaient d'ailleurs visibles sur les stands des entreprises citées. Mais il est aussi intéressant de noter que les recettes de la cobotique commencent également à s'appliquer à la robotique industrielle pure et dure. À l'image d'un Fanuc qui a développé trois nouveaux modes de programmation de ses robots industriels permettant à un non-initié à la robotique de traduire facilement une action simple en code robotique et de programmer certaines fonctions simples d'un robot industriel Fanuc. Cela sans remettre en cause ni la fiabilité du programme ni la compatibilité ascendante chères au japonais puisque le cœur du logiciel ne change pas. Malgré son accessibilité à des non spécialistes, le programme se veut aussi sûr que s'il avait été codé par un expert en robotique et reste d'ailleurs accessible à tout moment pour une éventuelle optimisation ou modification par un roboticien. « L'objectif est de faciliter la programmation des robots industriels pour en démocratiser l'usage, en particulier dans les PME industrielles qui ne possèdent pas forcément d'expert roboticien en interne », indique-t-on sur le stand de Fanuc. Une argumentation qui rappelle celle des spécialistes de la cobotique…

Définir facilement les mouvements et trajectoires

Le premier nouveau mode de programmation proposé par Fanuc est basé sur des tutoriels fournis sur son interface robot iPendantTouch,reliée aux contrôleurs R30iB Plus et R30iB Mate Plus. Ces «tutos», qui décomposent et traduisent en langage courant les séquences de programmation, permettent à un noninitié de créer ou d'exécuter des tâches simples en seulement 30 minutes, l'opérateur n'ayant qu'à se laisser guider en répondant aux questions et en effectuant les instructions affichées à l'écran. Le deuxième mode de programmation est un mode graphique grâce à l'écran tactile de l'interface iPendant Touch de dernière génération. Ce mode permet de créer une trajectoire du robot en décrivant, d'un simple glissement de doigt, le mouvement à effectuer en faisant bouger la représentation graphique du robot sur l'écran tactile et en l'enregistrant. Enfin, le troisième mode de programmation proposé par Fanuc est basé sur un apprentissage manuel des trajectoires, une fonctionnalité qui n'était jusqu'ici disponible que sur les cobots et qui est donc aujourd'hui intégrée sur les robots industriels de Fanuc jusqu'à 700kg de charge utile. Dans ce mode dit «Hand Guidance», le bras du robot peut être déplacé à la main et la trajectoire enregistrée soit de manière séquentielle (sélection de points) soit de manière dynamique (ensemble du mouvement). La facilité de déplacement du bras, qui peut être très lourd, et la fluidité du déplacement ont été les deux points les plus critiques pour obtenir ce mode de programmation en robotique industrielle.

La dernière génération du logiciel SafeMove 2 signée ABB permet aux utilisateurs de travailler en toute sécurité, aux côtés de robots ABB avec des charges utiles allant jusqu'à 800kg, et cela sans compromettre la productivité.

ABB

Le « gros » robot industriel devient collaboratif

Enfin,signalons qu'ABB entend lui aussi rendre ses robots industriels, y compris ceux à lourdes charges, de plus en plus collaboratifs. Ainsi, la dernière génération de SafeMove 2, le logiciel de surveillance de robots certifié pour la sécurité d'ABB, présenté en avant-première sur son stand, permet aux utilisateurs de travailler en toute sécurité, aux côtés de robots ABB avec des charges utiles allant jusqu'à 800kg, et cela sans compromettre la productivité. « La tendance à la personnalisation de masse signifie que les opérateurs se rapprochent de l'équipement de production de manière plus sporadique et intermittente - en modifiant la programmation, en apportant différents matériaux ou en inspectant de nouveaux processus. Il n'est tout simplement pas productif d'arrêter une ligne à chaque fois qu'une personne intervient, justifie Hui Zhang, responsable de la gestion des produits chez ABB Robotics. SafeMove 2 permet aux robots et aux opérateurs de travailler de manière plus collaborative et plus étroite en limitant le mouvement des robots à ce qui est précisément nécessaire pour une application donnée. » ABB affirme que SafeMove 2 assure également un niveau optimal de collaboration et de flexibilité pour les applications à vitesse et débit plus élevés, qui nécessitent généralement des niveaux de sécurité plus complexes.Au final, le flux de travail au sein de l'atelier est amélioré sans compromettre la sécurité des opérateurs. Incluant différentes fonctions de sécurité de pointe (limitation de vitesse sécurisée, surveillance de l'arrêt sécurisé, des plages d'axes sécurisées,supervision de la position et de l'orientation, etc.), ce logiciel fournit également de la connectivité du bus de terrain de sécurité à la famille de contrôleurs de robot ABB IRC5 ainsi qu'aux contrôleurs IRC5 Single, Compact et Paint.