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Success stories 03.04.2019

L’automatisation au niveau supérieur

Solution d’automatisation combinée pour rectifieuse

En résumé

L’usine Philips de Klagenfurt (Autriche) produit chaque année quelque 20 millions de lames pour tondeuses à cheveux et à barbe. Pour optimiser l’étape complexe de l’affûtage des lames, l’entreprise a opté pour un concept inédit qui automatise entièrement le chargement de la rectifieuse et l’affûtage lui-même

La plus grande usine de lames du géant néerlandais de l’électronique, située au bord du lac Wörthersee en Autriche, emploie 380 personnes : 180 sur la chaîne de production des tondeuses et 200 dans l’un des principaux centres R&D du groupe. Pour optimiser la productivité du site, l’équipe de conception de Philips a collaboré avec celle de l’entreprise Vipro Automatisierung GmbH qui entretient toutes les rectifieuses Mägerle de Philips à Klagenfurt depuis des années. Philips a conçu la solution d’automatisation des rectifieuses, tandis que l’assemblage, la programmation et la mise en service ont été largement assurés par Vipro.

Des spécifications diamétralement opposées pour les deux robots

L’équipe de Philips avait des critères stricts pour choisir sa solution robotique. La direction de l’entreprise ne manque pas d’expérience dans ce domaine et connaît bien le marché. « Pour nos courtes durées de cycle, seule une solution haute vitesse et de grande précision pouvait s’envisager pour la séparation des pièces en vrac et le remplissage des magasins, explique Christian Rassi. Pour le chargement de la rectifieuse, par contre, il nous fallait un robot six axes robuste et avec un rayon d’action important, à structure entièrement fermée. Et les deux robots devaient provenir du même fabricant. »

Une analyse détaillée a vite fait émerger la solution idéale et une commande a été passée chez Stäubli. « Le robot six axes TX90L de Stäubli a fait ses preuves pour l’automatisation de machines-outils, reconnaît Christian Rassi. Le FAST picker TP80 haute précision correspondait, avec sa vitesse impressionnante, à nos attentes pour le poste d’alimentation. Aucun autre fabricant ne pouvait nous offrir cette combinaison de robots parfaitement adaptés à nos besoins. »

L’affûtage des lames est l’une des étapes les plus longues et coûteuses de la production. C’est pourquoi toutes nos rectifieuses sont automatisées. Nous avons regroupé deux étapes – le chargement des pièces et leur affûtage – dans une seule cellule automatisée à deux robots.

Christian Rassi, ingénieur principal en conception d’outils pour Philips Consumer Lifestyle
Stäubli TP80 FAST picker removes the unsorted cutter blades from the belt and slots them into a magazine at ultra-high speed.
Les lames de tondeuses sont déposées en vrac sur un plateau par un système AnyFeeder. Un système de vision au plafond transmet les données de positionnement des lames au FAST picker TP80.

Les étapes de l’affûtage automatisé

La vitesse de calcul du logiciel est telle que le robot détermine instantanément la position et l’orientation de chaque lame. Le robot saisit une à une les lames et les place dans un magasin. Le potentiel dynamique du TP80 est pleinement exploité. « Seul le TP80 offrait la rapidité recherchée, explique Christian Rassi. Ce n’était tout simplement pas possible avec un robot SCARA classique. » Le chargement des magasins exige aussi une extrême précision. Chaque lame comporte deux petits trous qui s’alignent avec de minuscules tiges dans le magasin. La tolérance pour cette tâche est de deux centièmes de millimètre.

Dès que le magasin est plein, le robot six axes TX90L le saisit...
FAST picker TP80 & TX90L industrial robots
Machine tending with industrial robotTX90L
...et le place dans le dispositif de serrage de la rectifieuse.

Dès qu’un magasin a reçu son lot de lames (de 54 à 96, selon le modèle), le robot six axes TX90L le saisit et le positionne jusqu’au dispositif de serrage de la rectifieuse. Il fait ensuite glisser une spatule sur toute sa longueur pour qu’aucune lame ne dépasse. Après l’affûtage, le robot déplace le magasin jusqu’à une station de nettoyage. Il utilise ensuite un préhenseur par succion pour retirer les lames nettoyées et les placer dans un magasin d’une capacité d’environ 1 000 pièces. Le TX90L utilise différents types de pinces, selon la tâche qu’il accomplit. Le passage d’une pince à l’autre s’effectue automatiquement, grâce à système de changeur d’outils.

La solution idéale

Le succès du concept novateur retenu par Philips repose en grande partie sur les capacités impressionnantes des robots choisis, mais aussi sur la configuration de l’usine. Les deux robots ont été judicieusement disposés pour fonctionner autour de l’affûteuse. Le point de transfert des pièces sur la chaîne d’assemblage a été positionné à la portée des deux robots. La station intégrée de préhension, à l’arrière de la cellule, témoigne elle aussi de l’expérience des ingénieurs : ils ont veillé à ce que les composantes les plus importantes du système restent accessibles.

« L’affûtage est un aspect très important de la réputation de qualité de nos tondeuses à cheveux et à barbe, précise Christian Rassi. Dans notre nouvelle usine, qui tourne jour et nuit, ce process atteint des sommets d’efficacité. Ce n’est qu’une question de temps avant que nous appliquions le concept à d’autres affûteuses. »

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