Le projet Amatsumara : l’automatisation de l’assemblage préalable à la soudure dans le cas de petites séries

L’objectif du projet Amatsumara est de concevoir et d’optimiser des solutions d’assemblage robotisé permettant d’améliorer la précision, la sécurité et la performance des processus industriels. Les défis technologiques portent notamment sur :

• L’automatisation des phases d’assemblage préalables à la soudure,
• Le développement de robots capables de manipuler et de souder avec une précision inférieure au millimètre,
• L’intégration de solutions flexibles pour répondre aux exigences des environnements industriels complexes

Vers une industrie plus performante et innovante

Le projet Amatsumara s’inscrit dans une dynamique d’amélioration continue des procédés industriels et de renforcement de la souveraineté technologique française. En développant des solutions robotiques adaptées aux enjeux de l’industrie métallurgique, il contribue à la compétitivité et à l’innovation du secteur.

La robotique de soudage pour la production de séries ou de lots répétitifs est très largement répandue et a fait ses preuves, tout en étant optimisée.

Sa rentabilité est assurée pour les productions en série. Mais l’essor de la cobotique de soudage permet d’apporter une réponse aux enjeux de soudage de petites pièces à faible volume.

Néanmoins, sur l’ensemble des applications de soudage en très petites séries, la phase d’assemblage préalable à la soudure reste totalement manuelle, et présente donc des enjeux conséquents d’automatisation.

Réunis autour du Groupe BRIAND et de NAVAL Group, partageant des besoins similaires, les membres du consortium ont décidé de traiter le sujet de l’automatisation de l’assemblage préalable à la soudure dans le cas de petites séries. Les expériences de BRIAND et NAVAL GROUP démontrent que robotiser l’assemblage avant soudage est complexe. En effet, il faut développer une solution robotisée permettant d’amener en position une pièce métallique très longue et très lourde à une position précise en 3D avec une tolérance inférieure à 1 mm, la maintenir en position, puis réaliser le pointage par soudure de cette pièce sur la pièce de référence.

Les difficultés robotiques à surmonter sont le déplacement en 3D avec une grande précision, le travail avec des charges lourdes et variables, et le travail en « main gauche / main droite » (une main maintient l’élément pendant que l’autre réalise le pointage).

Le projet AMATSUMARA vise donc à développer une solution d’assemblage robotisé, grande précision et grande longueur, pour la réalisation de pièces mécanosoudées de grandes et très grandes dimensions.

L’enjeu se résume par le triptyque qualificatif : robot bi-bras forts et précis sur grande longueur. Les briques technologiques et solutions scientifiques existent autour de la préhension, des robots bi-bras, de la modélisation du comportement des robots, de l’optimisation de l’exploitation des redondances cinématiques pour la génération des trajectoires. Dans le projet AMATSUMARA, ces enjeux sont portés par le laboratoire LS2N.

Le laboratoire pourra les mettre en œuvre en s’appuyant sur l’intégrateur innovant SERAAP ; accompagné du centre technologique Proxinnov qui évaluera et testera les solutions sur les cas proposés par les deux industriels demandeurs.

En tant que centre d’expertise en robotique industrielle, Proxinnov joue un rôle clé dans l’accompagnement technologique des industriels et le transfert des innovations vers les entreprises du secteur.

Ses missions incluent :

• L’évaluation et l’optimisation des technologies robotiques mises en œuvre,
• La validation des performances des solutions développées,
• L’accompagnement des partenaires pour assurer l’intégration efficace des nouvelles technologies dans les processus de production.