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Sep 12, 2023

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26/04/2023 FANUC UK Ltd L'expertise en automatisation de FANUC a soutenu l'injection

26/04/2023 FANUC France Ltd

L'expertise en automatisation de FANUC a aidé la société de moulage par injection Mitre Plastics à spécifier une cellule robotisée flexible à six axes lors de son dernier projet pour un fabricant de produits blancs. Après avoir d'abord envisagé une solution de cobot, Mitre Plastics a plutôt, avec l'aide de FANUC, mis en service un système de robot industriel plus rapide, plus rentable et plus flexible, aidant l'entreprise à remplir son contrat avec un client majeur.

Situé dans le nord-est de l'Angleterre et fort d'une histoire de 50 ans, en 2019, Mitre Plastics a été invité à proposer un devis pour la production d'une pièce à grand volume avec un insert en laiton pour un fabricant de produits blancs, nécessitant une solution de chargement d'insert reproductible et à grande vitesse. Pour avoir une idée de la façon dont la pièce pourrait être produite sur sa machine de moulage par injection FANUC ROBOSHOT α-S220iB existante, Mitre Plastics a demandé à un fournisseur d'automatisation anonyme de définir une solution conceptuelle.

"Ils ont suggéré d'utiliser un robot collaboratif en conjonction avec notre machine de moulage par injection existante et un robot à trois axes pour gérer le chargement des inserts", se souvient le directeur général Michael Breckon.

Cependant, en tant que client existant du moulage par injection FANUC et donc confiant dans les connaissances et l'expertise de l'entreprise en matière d'automatisation, Mitre Plastics a décidé de demander conseil à FANUC avant de s'engager dans l'achat du cobot.

Une approche alternative

"Lorsque nous avons présenté la proposition à FANUC pour discuter de la fourniture de matériel supplémentaire et du travail d'intégration pour la solution, cela a soulevé des questions sur la façon dont cela fonctionnerait dans la pratique", déclare Michael.

L'examen a mis en évidence un certain nombre de limites à la solution proposée, les ingénieurs de FANUC concluant que cette application n'était pas entièrement adaptée à un cobot. James Pointer, ingénieur principal en intégration chez FANUC, explique pourquoi :

"Premièrement, les robots collaboratifs sont destinés à fonctionner sans surveillance, mais dans ce cas, un garde était nécessaire, ce qui augmentait les coûts. Deuxièmement, la proposition était de monter le cobot sur la machine de moulage à hauteur de tête, ce qui ne serait pas conforme aux directives de santé et de sécurité. Et troisièmement, les cobots sont intrinsèquement lents, alors que la clé du moulage par injection est de minimiser le temps d'ouverture du moule pour une productivité maximale."

Un partenariat sans faille

Au lieu d'un cobot, FANUC a proposé une solution plus simple, plus rapide, plus efficace et plus flexible, comprenant une cellule robotisée à six axes. Pour l'aider dans cette approche alternative, elle a fait appel à Hi-Tech, son partenaire stratégique à long terme pour la gestion et l'intégration du moulage par injection. Les deux sociétés ont travaillé en étroite collaboration pour concevoir une solution consistant à remplacer le robot à trois axes existant par un robot à six axes à entrée latérale. Cela prendrait quatre inserts d'un bol d'alimentation, entrerait dans la machine de moulage par la porte latérale, placerait les inserts dans le moule dans le bon sens, démoulerait le composant fini et effectuerait des contrôles post-moulage, le tout dans le temps de cycle spécifié.

« Dans le but de réduire les coûts et la complexité du système existant, nous avons conçu une cellule d'automatisation industrielle autonome », explique James.

Toutes les parties étant satisfaites de ce concept, FANUC a ensuite simulé la cellule sur son logiciel propriétaire ROBOGUIDE et réalisé des études de temps de cycle pour déterminer le modèle de robot optimal pour le meilleur rapport prix/performance sur la durée de vie du système.

« ROBOGUIDE nous permet d'étudier comment différentes spécifications peuvent influencer le cycle de vie. Ces simulations nous ont indiqué que nous avions besoin d'une portée de 1,8 m et d'une charge utile de 35 kg pour accueillir l'actionnement et les capteurs nécessaires à une pince à double face, ce qui nous a conduit au M-20iD/35 », explique James.

Flexibilité avant tout

La flexibilité était également une considération importante dans ce projet car, même si le contrat était important, d'autres travaux devaient encore être conservés sur la machine de moulage. Cela rendait un robot à six axes idéal, comme l'explique James :

« Comme son nom l'indique, avec un robot à trois axes, vous disposez de trois axes de mouvement : haut et bas, gauche et droite, avant et arrière, de sorte que lorsque le préhenseur descend, vous ne pouvez pas modifier l'angle. Un six axes, en comparaison, vous offre une rotation complète et donc une liberté de mouvement. Pour la fabrication de pièces en plastique avec des inserts surmoulés, cette liberté de mouvement est inestimable, car la précision et l'exactitude sont la clé d'une production réussie.

Remontée morale

Alors que la nouvelle proposition semblait idéale, un problème avec un changement d'approche à ce stade était que la solution de cobot d'origine avait déjà reçu l'approbation de capex. Cependant, cette préoccupation a été rapidement apaisée lorsque le nouveau système est arrivé à un coût similaire, tout en donnant à Mitre Plastics une capacité de robot à six axes et la possibilité de réaffecter le robot à trois axes ailleurs dans l'usine. Obstacles surmontés, la cellule a été installée juste avant Noël 2021, prête pour le démarrage de la production mi-2022.

« Il s'agissait d'un investissement à long terme qui soutient l'engagement continu de l'entreprise envers le développement technique. Il a également démontré notre engagement envers le client et lui a donné l'assurance que nous pouvons prendre ses exigences et les traduire en un système de fabrication fiable et efficace », déclare Michael.

Réservations six axes

Malgré la confiance de l'entreprise en FANUC, au début du projet, Mitre Plastics avait des doutes sur sa capacité à gérer le robot à six axes.

« Nous connaissions la technologie à six axes depuis quelques années, mais nous craignions qu'elle soit difficile à programmer, que notre personnel n'ait pas les compétences nécessaires et que nous finissions par dépendre d'une expertise externe », explique Dave Veal, directeur technique chez Mitre Plastics.

Cependant, Dave est heureux d'annoncer que ces doutes n'étaient pas fondés : « Le logiciel de programmation a évolué ; nous l'avons trouvé simple et logique. De plus, l'assistance que nous avons reçue de FANUC a été excellente – nos ingénieurs ont pu décrocher le téléphone et obtenir une assistance à la demande chaque fois qu'ils en avaient besoin. Nous avons maintenant une meilleure solution. Nous commençons vraiment à voir les avantages de la technologie à six axes.

Suppression de la porte

Pour Mitre Plastics, il y a un autre avantage associé à l'utilisation d'un robot à six axes sur cette application, concernant le retrait de la porte. Une opération secondaire effectuée par le robot à trois axes avait été l'enlèvement des portes (plastique laissé sur le moule) à l'aide d'outils de coupe pneumatiques ; cependant, cela nécessitait plusieurs couteaux réglés à des angles différents.

"Le six axes nous a donné une plus grande flexibilité lors du retrait des portes des produits. Au lieu d'avoir à utiliser plusieurs fraises différentes réglées à des angles différents, nous pouvons désormais proposer la pièce à une seule fraise. Cela fait une grande différence en termes de coûts et de temps de changement", explique Dave.

« Nous considérerions certainement FANUC pour tout projet de moulage par injection ou de robotique à l'avenir et nous envisagerions certainement la technologie robotique à six axes par rapport à trois axes lors de la conception d'une cellule à usage général », ajoute-t-il.

Michael est d'accord : « Nous cherchons toujours à développer nos capacités grâce à la technologie - nous le devons, afin de rester compétitifs. Cela implique de pousser plus fort la technologie sur et autour de la machine de moulage pour produire des pièces selon les spécifications du client à chaque cycle et minimiser les besoins en main-d'œuvre. Le robot devient le centre de réflexion autour de la machine et plus le robot est sophistiqué, plus nous pouvons faire pour rester compétitifs », dit-il.

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Pour plus d'information veuillez contacter:Brooke TarrantFANUC UK LtdSapphire WayAnsty ParkCoventryCV7 9DRTel: +44 (0)2476 053000Email: [email protected]: www.fanuc.eu/uk/en

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