{"id":35671,"date":"2025-06-25T17:08:02","date_gmt":"2025-06-25T17:08:02","guid":{"rendered":"https:\/\/ati.novanta.com\/robotic-weld-bead-removal-with-atis-force-torque-sensors\/"},"modified":"2025-10-08T20:45:02","modified_gmt":"2025-10-08T20:45:02","slug":"robotic-weld-bead-removal-with-atis-force-torque-sensors","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ati.novanta.com\/fr\/robotic-weld-bead-removal-with-atis-force-torque-sensors\/","title":{"rendered":"Enl\u00e8vement robotis\u00e9 des cordons de soudure avec les capteurs de force\/couple d’ATI"},"content":{"rendered":"\n

L’enl\u00e8vement de mati\u00e8re sur des surfaces courbes, rondes ou irr\u00e9guli\u00e8res pose de nombreux d\u00e9fis qui n\u00e9cessitent un traitement particulier. Les applications d’enl\u00e8vement de mati\u00e8re telles que le meulage, le limage, le polissage et autres d\u00e9pendent fortement du travail manuel et n\u00e9cessitent des comp\u00e9tences et de l’exp\u00e9rience pour \u00eatre ex\u00e9cut\u00e9es correctement. En raison de leur nuance et de leur complexit\u00e9, ces op\u00e9rations d’enl\u00e8vement de mati\u00e8re semblent \u00ab\u00a0impossibles \u00e0 automatiser\u00a0\u00bb.


Parrain\u00e9 par l’Advanced Robotics for Manufacturing Institute (ARM), un groupe d’ing\u00e9nieurs du Robotics Institute de Carnegie Mellon a d\u00e9couvert un moyen de s’attaquer \u00e0 deux de ces op\u00e9rations d’enl\u00e8vement de mati\u00e8re difficiles en une seule solution. Leur \u00e9quipe comprenait des experts en recherche et d\u00e9veloppement de Siemens Technology ainsi que des conseils et une assistance en mati\u00e8re d’application de Yaskawa. Ensemble, ces experts en automatisation ont con\u00e7u un syst\u00e8me r\u00e9volutionnaire qui utilise des robots pour retirer les cordons de soudure \u00e0 l’int\u00e9rieur d’un tube.


Les op\u00e9rations d’enl\u00e8vement de mati\u00e8re sont essentielles dans de nombreuses industries et vont de la finition tr\u00e8s l\u00e9g\u00e8re \u00e0 l’enl\u00e8vement de portes lourdes. Certains processus sont relativement simples, tandis que d’autres pi\u00e8ces n\u00e9cessitent une vari\u00e9t\u00e9 d’outils et de techniques pendant de nombreuses heures pour obtenir la finition souhait\u00e9e. Les m\u00e9thodes traditionnelles d’enl\u00e8vement de mati\u00e8re font g\u00e9n\u00e9ralement appel au travail manuel avec des outils \u00e0 main, sont sujettes \u00e0 la variabilit\u00e9 et aux incoh\u00e9rences de qualit\u00e9, et exposent les employ\u00e9s \u00e0 des risques de blessure. L’automatisation de ces proc\u00e9d\u00e9s permet aux fabricants de r\u00e9duire les co\u00fbts et les temps de cycle tout en am\u00e9liorant consid\u00e9rablement la s\u00e9curit\u00e9 des employ\u00e9s.


Les proc\u00e9d\u00e9s robotis\u00e9s d’enl\u00e8vement de mati\u00e8re sont de plus en plus adopt\u00e9s dans un grand nombre d’industries. Cela s’explique par le fait que la technologie est de plus en plus accessible et de plus en plus flexible. Nous disposons de plus d’outils et de techniques que jamais pour relever les d\u00e9fis de la fabrication, et les robots sont de plus en plus abordables. Ces progr\u00e8s ouvrent la voie \u00e0 l’innovation en mati\u00e8re de processus et de techniques afin de produire des solutions plus s\u00fbres, efficaces et adaptables.


La conformit\u00e9 int\u00e9gr\u00e9e est une innovation qui permet une automatisation plus pr\u00e9cise des t\u00e2ches d’enl\u00e8vement de mati\u00e8re. La conformit\u00e9 peut \u00eatre passive ou active et permet \u00e0 un robot utilisant un outil de r\u00e9pondre aux changements de la surface de travail en temps r\u00e9el. La conformit\u00e9 passive est simple, comme l’incorporation d’une pression pneumatique r\u00e9glable dans l’outil robotis\u00e9 pour s’adapter aux variations de la pi\u00e8ce. Les syst\u00e8mes de conformit\u00e9 active sont plus complexes et permettent un contr\u00f4le sp\u00e9cifique de la force dans les situations o\u00f9 les exigences de traitement doivent \u00eatre exactes.


Dirig\u00e9e par Changliu Liu, professeur adjoint au Robotics Institute, une \u00e9quipe de recherche compos\u00e9e d’\u00e9tudiants et de professionnels de l’ing\u00e9nierie a mis au point un syst\u00e8me robotis\u00e9 efficace d’enl\u00e8vement des cordons de soudure. Leur objectif \u00e9tait de produire un syst\u00e8me qui soit non seulement s\u00fbr et efficace, mais aussi rentable. Le syst\u00e8me d’enl\u00e8vement automatique des cordons de soudure qu’ils ont mis au point fonctionne de mani\u00e8re autonome et peut enlever rapidement et efficacement le mat\u00e9riau des pi\u00e8ces soud\u00e9es en forme de tube.


L’\u00e9quipe a con\u00e7u un syst\u00e8me de conformit\u00e9 active enti\u00e8rement automatis\u00e9, capable de localiser, de mesurer et de retirer le cordon de soudure de l’int\u00e9rieur du tube et de v\u00e9rifier l’ach\u00e8vement du processus. Le syst\u00e8me comprenait une technologie de vision externe permettant d’identifier le cordon de soudure en premier lieu. Une fois localis\u00e9, le retour d’information multi-axe d’un capteur de force\/couple (F\/T) ATI permet au bras Yaskawa de mesurer et de r\u00e9agir au cordon de soudure, de d\u00e9terminer la quantit\u00e9 correcte de pression \u00e0 appliquer et d’enlever le cordon avec l’outil de coupe. Enfin, un profilom\u00e8tre v\u00e9rifie que l’enl\u00e8vement est conforme aux sp\u00e9cifications.<\/p>\n\n\n\n

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Dans cette application, le capteur ATI F\/T joue un r\u00f4le essentiel : il fournit un profil complet des charges de force et de couple dans le processus pour l’analyse des donn\u00e9es, et facilite la conformit\u00e9 active de l’outil de coupe sur la surface de travail. Gr\u00e2ce au capteur de force, ce syst\u00e8me robotique devient dynamique car il utilise le retour de force pour d\u00e9tecter, \u00e9valuer et meuler le cordon de soudure, tout en contr\u00f4lant et en ajustant la force de coupe en temps r\u00e9el. La conformit\u00e9 int\u00e9gr\u00e9e, qu’elle soit active ou passive, facilite la programmation des applications robotiques et permet d’obtenir une finition coh\u00e9rente malgr\u00e9 les variations de la pi\u00e8ce ou de la trajectoire.


Pour les fabricants industriels qui doivent rester flexibles face aux demandes de leurs clients, une cellule robotique adaptable et abordable est id\u00e9ale. Ensemble, le robot Yaskawa, le capteur de force\/couple d’ATI et le logiciel de mod\u00e9lisation peuvent rapidement et facilement mesurer et retirer un cordon de soudure d’une courbe int\u00e9rieure. Le syst\u00e8me d’enl\u00e8vement des cordons de soudure minimise les risques pour la s\u00e9curit\u00e9, r\u00e9duit les temps de cycle et am\u00e9liore la qualit\u00e9 globale du processus. Le syst\u00e8me de conformit\u00e9 active fournit un processus en boucle ferm\u00e9e pour maintenir et ajuster le contr\u00f4le de la force afin de faciliter les efforts de programmation et de s’assurer que le r\u00e9sultat souhait\u00e9 est atteint. La qualit\u00e9 de la production est plus constante avec ce nouveau syst\u00e8me, mais ce n’est qu’une partie de l’avantage pour les utilisateurs.
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Le syst\u00e8me d’enl\u00e8vement des cordons de soudure apprend en effet \u00e0 s’am\u00e9liorer en fonction des donn\u00e9es qu’il recueille au fil du temps, ce qui facilite grandement la programmation de nouvelles pi\u00e8ces et de nouvelles formes. Les fabricants \u00e0 faible volume et \u00e0 forte mixit\u00e9 recherchent des solutions qui leur apportent la flexibilit\u00e9 dont ils ont besoin pour rester comp\u00e9titifs. Le syst\u00e8me de conformit\u00e9 active permet de relever les d\u00e9fis de la programmation et de l’ex\u00e9cution de l’enl\u00e8vement de mat\u00e9riaux lourds et de pi\u00e8ces de forme irr\u00e9guli\u00e8re de mani\u00e8re s\u00fbre et efficace, avec une marge de man\u0153uvre pour la croissance. Des projets comme celui-ci sont au c\u0153ur m\u00eame de la mission d’ARM, qui est de renforcer la fabrication par l’innovation.
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Le capteur F\/T d’ATI fournit des mesures haute r\u00e9solution en temps r\u00e9el et permet une conformit\u00e9 active pour permettre au robot de maintenir une force constante sur les caract\u00e9ristiques de la pi\u00e8ce. Cela garantit \u00e0 la fois une finition coh\u00e9rente et des temps de cycle optimaux, ce qui peut aider les fabricants \u00e0 rationaliser les co\u00fbts et \u00e0 augmenter la productivit\u00e9. Outre Siemens, Changliu esp\u00e8re voir ce processus mis en \u0153uvre par d’autres fabricants de l’industrie m\u00e9tallurgique dans un avenir proche.


Pour plus d’informations sur les capteurs de force\/couple d’ATI, cliquez ici !<\/a>


Pour regarder une vid\u00e9o YouTube sur ce projet, cliquez ici.<\/a>


Pour en savoir plus sur les efforts de recherche de l’ARM Institute, cliquez ici.<\/a>


Cliquez ici pour nous contacter pour plus d’informations.<\/a><\/p>\n\n\n\n

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