Les cellules robotisées jouent un rôle central dans la transformation des lignes de production automatisées. Elles permettent d’automatiser des tâches complexes ou répétitives avec une précision et une rapidité inégalées. Leur adoption ne cesse de croître dans tous les secteurs industriels.
Conçues pour intégrer des robots dans des environnements contrôlés, ces unités automatisées assurent une exécution fluide des opérations. Elles peuvent inclure des bras robotiques, des systèmes de vision, des capteurs et des interfaces de commande sophistiquées.
Au-delà de la technologie, leur mise en œuvre répond à des enjeux économiques et humains. Les industriels recherchent une productivité accrue, une qualité constante et une réduction des risques pour les opérateurs. Elles permettent également une grande flexibilité dans l’organisation des ateliers.
Mais quelles sont les étapes de fabrication d’une cellule robotique ? Et quelles sont les applications industrielles d’une unité robotique ? Dans cet article, TRA-C industrie vous en apprend plus sur les cellules d’automatisation en robotique industrielle…
Qu’est-ce qu’une cellule robotisée ?
Une cellule robotisée est un espace de travail automatisé conçu pour exécuter des tâches précises à l’aide d’un ou plusieurs robots industriels. Elle intègre généralement des machines, des capteurs, des systèmes de contrôle ainsi que des dispositifs de sécurité.
Chaque cellule est configurée pour accomplir une opération spécifique comme l’assemblage, le soudage, ou la palettisation. Son fonctionnement repose donc sur une programmation adaptée aux exigences de production.
Elle peut être entièrement autonome ou fonctionner en interaction avec des opérateurs humains, notamment dans le cas des robots collaboratifs. Sa conception vise à optimiser la performance tout en garantissant la sécurité.
Enfin, les cellules robotisées sont modulables et évolutives, ce qui les rend compatibles avec une ligne de production flexible. Elles s’intègrent facilement dans des environnements industriels variés.
Intérêts des cellules robotisées pour l’automatisation industrielle
Les cellules robotisées offrent de nombreux avantages aux entreprises cherchant à moderniser leurs processus de production. Leur mise en place améliore en effet à la fois la performance industrielle et les conditions de travail :
- Gain de productivité: les cellules robotiques permettent d’accélérer les cadences tout en maintenant une régularité optimale dans l’exécution des tâches ;
- Amélioration de la qualité: leur précision permet de réduire les défauts de fabrication et de renforcer la conformité des produits ;
- Réduction des coûts: moins de gaspillage, moins d’erreurs et une utilisation optimale des ressources diminuent les coûts globaux ;
- Sécurité des opérateurs: les robots prennent en charge les tâches dangereuses ou pénibles, réduisant ainsi les risques d’accidents ;
- Flexibilité de production: les cellules robotiques peuvent aussi être reprogrammées ou adaptées pour différents produits ou volumes de production ;
- Traçabilité et contrôle: intégrées à des systèmes connectés, elles permettent enfin un suivi en temps réel des opérations et des performances.
Les étapes de fabrication d’une cellule robotisée
La fabrication de cellules robotisées est un processus qui peut s’avérer complexe et difficile, mais qui apporte aussi de nombreux avantages aux fabricants. Au cœur de l’industrie 4.0, elle se caractérise par 6 étapes clés, de la conception à la mise en service.
Analyse des besoins et étude de faisabilité
L’analyse des besoins constitue la première étape du processus. Elle permet d’identifier les objectifs de production, les contraintes techniques ainsi que les attentes spécifiques du client. Cette phase sert à cadrer le projet et à poser des bases solides.
L’étude de faisabilité évalue ensuite la pertinence d’une solution robotisée face aux besoins identifiés. Elle prend en compte les aspects techniques, économiques et organisationnels du projet. Ce diagnostic initial permet de déterminer si la cellule est réalisable et rentable
Conception des cellules robotisées
La seconde étape de fabrication d’une cellule consiste à en définir la conception. Cela implique d’analyser les besoins de l’application, de choisir le robot, les composants adaptés et de prendre en compte la sécurité, la taille des pièces ou le débit souhaité.
Les ingénieurs utilisent généralement un logiciel de CAO pour modéliser la cellule en 3D. Cette modélisation permet d’anticiper les problèmes, d’optimiser l’agencement mais aussi de valider la conception avant sa réalisation physique…
Assemblage mécanique des composants
Une fois la conception validée, la phase de construction peut commencer. L’assemblage regroupe tous les éléments physiques : châssis, bras robotisé et système de convoyage. Chaque composant est installé selon les spécifications établies lors de la conception.
Le châssis constitue la structure de base, supportant le robot et les autres modules intégrés. Le convoyeur permet de déplacer les pièces dans la cellule. Le bras du robot enfin, exécute les opérations prévues : manipulation, manutention, soudage, assemblage ou autre tâche automatisée.
Le câblage électrique
L’étape suivante consiste à réaliser le câblage des composants électriques de la cellule. Cela inclut le robot, l’effecteur, les capteurs et l’ensemble des dispositifs électroniques nécessaires. Chaque élément est ainsi connecté selon un schéma précis pour assurer son bon fonctionnement.
Une organisation rigoureuse du câblage permet de garantir sécurité, lisibilité et facilité de maintenance. Il doit aussi être propre pour limiter les risques d’interférences ou de défaillances. Cette étape est essentielle pour assurer la fiabilité de la cellule dans son usage quotidien !
La programmation et intégration logicielle
Une fois le câblage et l’assemblage terminés, les cellules robotisées passent à l’étape de la programmation. Cette phase vise à définir les instructions que le robot doit exécuter pour accomplir ses tâches. Chaque mouvement et interaction sont ainsi planifiés avec précision.
La programmation inclut l’enseignement des trajectoires, la réalisation de tests et l’ajustement du programme. Ces étapes permettent d’optimiser les performances et d’assurer la fiabilité des opérations. Le bon fonctionnement de la cellule dépend largement de cette configuration logicielle.
L’étape suivante consiste à réaliser le câblage des composants électriques de la cellule. Cela inclut le robot, l’effecteur, les capteurs et l’ensemble des dispositifs électroniques nécessaires. Chaque élément est ainsi connecté selon un schéma précis pour assurer son bon fonctionnement.
Une organisation rigoureuse du câblage permet de garantir sécurité, lisibilité et facilité de maintenance. Il doit aussi être propre pour limiter les risques d’interférences ou de défaillances. Cette étape est essentielle pour assurer la fiabilité de la cellule dans son usage quotidien !
Phase de tests et validation
La cellule robotique entre ensuite en phase de test. Cette étape permet de vérifier que le robot exécute correctement les tâches prévues selon les instructions programmées. Elle est essentielle pour valider le bon fonctionnement global du système automatisé…
Sous la supervision d’un technicien, les tests sont réalisés dans un environnement contrôlé afin de garantir la sécurité et l’efficacité de la cellule. Cela permet de détecter d’éventuels ajustements à effectuer sur le programme ou les réglages mécaniques avant la mise en service.
Phase d’optimisation
La dernière étape consiste à optimiser le programme des cellules robotisées. Cette phase vise à améliorer l’efficacité opérationnelle et à réduire les temps de cycle. Elle permet ainsi de tirer le meilleur parti des capacités du robot.
L’optimisation peut inclure des ajustements de vitesse, d’accélération et de trajectoires pour gagner en fluidité. Elle concerne aussi la logique de programmation, afin de rendre les séquences plus rapides et plus fiables. C’est une étape clé pour maximiser les performances de la cellule.
Installation sur site et mise en service
L’installation sur site marque la phase finale du projet. Elle comprend le montage des équipements, le raccordement aux réseaux et les derniers ajustements techniques. Cette étape est réalisée dans le respect des normes de sécurité et des contraintes du site.
La mise en service permet enfin de valider son bon fonctionnement en conditions réelles. Des tests de production sont alors effectués pour vérifier les performances et la conformité aux objectifs. L’équipe technique ajuste les derniers paramètres avant de passer la main aux opérateurs.
Exemples d’applications industrielles des cellules robotisées
De nombreux secteurs intègrent des cellules robotisées pour automatiser des opérations variées. Voici quelques domaines où ces systèmes d’automatisation jouent un rôle clé dans la performance industrielle :
- Industrie automobile : les cellules robotiques assurent des tâches comme le soudage, la peinture ou l’assemblage avec une grande précision ;
- Filière aérospatiale: elles permettent de réaliser des opérations complexes sur des pièces techniques et sensibles ;
- Secteur agroalimentaire : les cellules d’automatisation interviennent dans le tri, le conditionnement ou la palettisation en respectant les normes d’hygiène ;
- Domaine de la santé : elles servent au conditionnement de dispositifs médicaux ou à la préparation automatisée de produits ;
- Industrie de l’électronique : elles réalisent des manipulations fines comme l’assemblage de cartes ou de composants fragiles ;
- Logistique et emballage : les cellules automatisent le tri, l’étiquetage ou la mise en carton. Elles accélèrent ainsi la chaîne de distribution.
Faire appel à un expert pour concevoir, fabriquer et optimiser ses cellules robotisées
Faire appel à un professionnel permet de concevoir des cellules robotisées sur mesure. Son savoir-faire vous permet de bénéficier d’une expertise technique, d’un accompagnement personnalisé et d’un gain de temps dans chaque étape du processus !
TRA-C industrie dispose d’un savoir-faire reconnu dans la conception, la fabrication et l’intégration de cellules robotiques. Notre approche nous permet d’imaginer des solutions adaptées aux besoins de nos clients, quel que soit le secteur d’activité.
Au-delà de l’installation, nous assurons également la maintenance préventive et corrective des cellules, ainsi que le câblage industriel par le biais de notre filiale JAFS. Nous proposons en parallèle des formations complètes pour les opérateurs, afin de garantir une prise en main rapide et sécurisée des équipements.
Nous collaborons enfin avec des partenaires de confiance comme SEI-Roboprod, spécialiste en usinage de cobot, et Fanuc, intégrateur robot, pour offrir des cellules d’automatisation performantes et durables. Ce réseau de partenaires renforce ainsi la qualité et la fiabilité des solutions proposées.
Vous envisagez d’intégrer des cellules automatisées à vos procédés industriels ? Vous souhaitez fabriquer ou être accompagné dans la conception de robots ? Ou vous aimeriez former votre personnel à leur utilisation et entretien ?
