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Le montage zéro défaut des connecteurs électriques au sein d’une plage de tolérance de 20 à 30 mm est très exigeant en termes d’automatisation, notamment lorsque les tailles de lots peuvent varier de 20 000 à 2 000 000 d’unités. L’usage pionnier de modules de robots mobiles offre la solution parfaite.
Dans son usine de Weil am Rhein en Allemagne, Stäubli Electrical Connectors prouve qu’il est possible d’atteindre un niveau de flexibilité sans précédent au sein de la production en série. La solution est un système révolutionnaire dans lequel des modules de montage mobiles équipés de robots peuvent être fixés à la ligne de production en moins d’une minute. Et ce n’est pas tout.
La réalisation d’une ligne de montage si innovante a demandé une bonne dose de créativité et un niveau considérable d’expertise. Cette ligne comporte des douilles et fiches équipées d’une multitude de déclinaisons de l’élément de contact de Stäubli breveté MULTILAM. La technologie du même nom met en œuvre les plus hautes normes de qualité et de fiabilité dans la fabrication de connecteurs électriques. Dans le contexte de la production, cela implique un montage d’une précision sans défaut assisté par robot, avec une plage de tolérance de 20 à 30 mm pour des tailles de lots variant grandement, de 20 000 à 2 000 000 d’unités.
Il n’a pas été difficile d’identifier les robots adaptés à ce travail de montage haute précision, puisque les machines de pointe en la matière sur le marché sont fabriquées par Stäubli. Cinq d’entre eux (quatre TX2-40 6 axes et un TS2-40 SCARA) sont désormais en fonctionnement au sein de l’usine de montage de Weil am Rhein.
Au départ, loin de faire l’unanimité, l’idée de fixer des modules de montage mobiles avec des robots sur la ligne en moins d’une minute et de lancer le montage sans étalonnage du robot ou autres réglages a fait plus d’un sceptique. Bon nombre ont déclaré que cela était impossible. Puis Stäubli en a apporté la preuve. John Dallapiccola, Directeur général de Stäubli Electrical Connectors Weil am Rhein : « Le concept de ce système unique est basé sur l’utilisation des synergies au sein du Groupe Stäubli. Nous disposons de nos propres robots de précision et solutions d’interface innovantes, deux pierres angulaires de ce projet. Et, bien évidemment, nous avions une idée de génie. »
« Grâce à sa flexibilité considérable, nous ne sommes plus soumis à aucune restriction. Nous pouvons produire une multitude de variantes et intégrer de nouveaux processus, le cas échéant. Les synergies entre les unités commerciales Robotiques, Connecteurs pour fluides et Connecteurs électriques de Stäubli ont joué un rôle majeur dans la réalisation de ce système de montage unique. »
John Dallapiccola | Directeur général de Stäubli Electrical Connectors
La clé de voute pour donner vie à ce concept avancé était la capacité à fixer les modules mobiles sur la ligne avec précision, au centième de millimètre près. Le facteur temps a également joué un rôle primordial. Les spécifications consistaient à positionner le module manuellement, à le centrer automatiquement, à le verrouiller en place et à le lancer. En l’espace de quelques secondes, l’alimentation électrique et en air comprimé pour tous les composants doit commencer à circuler.
C’est là que le connecteur modulaire CombiTac de Stäubli Electrical Connectors entre en jeu, raccordant tous les circuits d’énergie et de fluide en toute synchronisation avec le processus de fixation. Les guides haute précision et un raccordement rapide pneumatique de Stäubli Fluid Connectors garantissent que le module mobile se fixe correctement sur la ligne de montage.
La ligne de montage complète est constituée de 12 modules liés les uns aux autres à l’aide d’un système de transport linéaire. Des équipements spécifiques à la pièce sont présents sur 20 dispositifs mobiles, que les deux premiers robots 6 axes de Stäubli, sur les modules 1 et 2, équipent d’un MULTILAM et, en fonction de la variante à produire, d’une douille ou d’une fiche.
Les composants atteignent ensuite la station de traitement, où le MULTILAM est associé à la douille ou à la fiche. En fonction de la variante, des étapes supplémentaires interviennent. Si, par exemple, une bague de douille doit être installée, cette tâche est réalisée par un Stäubli ultracompact TS2-40 SCARA, qui opère de manière dynamique avec une précision impressionnante.
L’une des tâches les plus importantes de cette ligne de production est de garantir la qualité produit. Chaque connecteur est soumis à un contrôle qualité intégral, comprenant un test de force d’embrochage et une inspection finale par caméra. La manipulation des pièces finies à cette station de contrôle est une tâche réalisée par un autre robot Stäubli TX2-60 6 axes, dont le haut niveau de dynamisme garantit la conformité aux temps de cycle spécifiés.
« Garantir la qualité des produits est l'une des tâches les plus importantes de cette ligne de production. À cette fin, nous intégrons l'assurance qualité dans plusieurs sous-étapes. Bien entendu, nous documentons entièrement la qualité produite et nous pouvons garantir la traçabilité de chaque pièce. »
Jan Schwarzwälder | Directeur de la chaîne d'approvisionnement chez Stäubli Electrical Connectors
