Réponse directe : L'enveloppe de portée et de posture d'un robot ne correspond pas à une distance. La possibilité de souder une pièce dépend de la posture du bras à chaque point de sa réalisation ; cette posture change d'une couture à l'autre. Orienter la pièce pour la positionner est souvent moins coûteux qu'utiliser un bras plus long, et la marge essentielle est celle liée à la posture et à la sécurité.
À qui est-ce destiné: Des ingénieurs sélectionnent des robots et des axes externes pour les cellules de soudage sur des assemblages soudés de tôles épaisses et des assemblages multi-soudures similaires.
Portée: Ce guide EVST est basé sur le tournage d'une seule station : un ensemble soudé de tôle épaisse, maintenu par un positionneur mono-axe qui le fait pivoter, est soudé par un robot qui effectue des passes successives en changeant de position. Plusieurs prises de cette station sont utilisées. Aucune information n'est fournie concernant le temps de cycle, la répétabilité ou le résultat d'acceptation du travail filmé.
Un rayon est un nombre ; l'accès est un ensemble
Les tableaux de sélection indiquent un rayon d'action unique, et il est naturel de comparer les candidats sur cette base. Sur un poste réel, cette valeur se traduit par toute une gamme de postures, car une même distance atteinte avec différentes configurations de bras offre des accès très différents.
Le choix basé uniquement sur la figure a tendance à laisser quelques problèmes de raccord après l'installation : non pas hors de portée, mais accessibles uniquement dans une posture à partir de laquelle le processus ne peut être exécuté.
Cette erreur est presque invisible au stade de la proposition, car les dessins impliquent des distances. Elle apparaît pendant l'enseignement, lorsqu'un angle particulier s'avère tout à fait infranchissable.
Selon ISO 10218-2: 2025Dans le cas d'une application de robot industriel, on considère qu'il s'agit d'une cellule intégrée plutôt que d'une machine isolée ; c'est pourquoi l'enveloppe de portée et de posture du robot est lue à partir de la liste des coutures et non à partir d'une figure de catalogue.
Déplacer la pièce au lieu d'étirer le bras
Dans la vidéo de référence, un ensemble soudé de tôle épaisse est maintenu par un positionneur et peut être tourné. Cela offre la première option disponible sur tout assemblage multi-soudures : déplacer la pièce ou étendre le bras.
Le positionneur place la couture dans une position optimale, permettant ainsi au robot de travailler dans une posture confortable. Comparé au choix d'une machine plus imposante pour atteindre la même couture de manière plus difficile, il est généralement à la fois moins coûteux et plus stable.
Cela modifie également les éléments à vérifier. Avec un positionneur dans la cellule, la question devient de savoir combien de positions d'index sont nécessaires pour la liste des coutures ; la réponse se trouve sur le dessin et non dans un catalogue.
Selon ISO 12100: 2010La réduction des risques commence dès la conception de l'installation elle-même ; ainsi, la portée et l'enveloppe de posture du robot ainsi que la zone de sécurité sont définies simultanément plutôt que l'une après l'autre.
Enveloppe de portée et de posture du robot le long d'une couture
Même sur une seule couture, la posture du bras change tout au long du déplacement. L'accès au début de l'arc ne donne aucune indication sur l'accès au milieu ou à la fin.
L'accès est donc vérifié tout au long de la trajectoire, et non en quelques points d'échantillonnage. Si une posture dépasse les limites à un endroit quelconque de cette trajectoire, la couture doit être réorganisée : soit l'angle du positionneur est modifié, soit la couture est divisée et soudée en deux parties.
Le fendage a un coût en soi. Il ajoute un début et une fin d'arc, et le joint résultant constitue un point supplémentaire où la qualité doit être vérifiée ; par conséquent, une couture qui peut être corrigée par rotation n'est généralement pas fendue.
Selon ISO 5817: 2023, chaque articulation est évaluée par rapport aux mêmes limites d'imperfection, donc en pratique, un démarrage et un arrêt supplémentaires représentent un endroit supplémentaire où l'enveloppe de portée et de posture du robot doit être correcte.
Une nouvelle couture est un nouvel ensemble de postures
Un assemblage comporte plusieurs joints. Le passage au joint suivant soulève à nouveau la question de la posture, et l'accès doit être vérifié une nouvelle fois.
L'assemblage des ensembles de posture pour chaque couture correspond aux besoins réels de la station. La marge à conserver est celle de cet assemblage, augmentée de l'espace nécessaire à la zone de sécurité ; il ne s'agit pas de la hauteur libre au point le plus éloigné.
Concrètement, il s'agit d'un tableau : joints accessibles dans la configuration actuelle, joints nécessitant une rotation du positionneur et joints inaccessibles quelle que soit leur orientation. Ce dernier groupe détermine la nécessité d'un axe externe ou d'un montage différent ; il doit être pris en compte dans la proposition initiale et non lors de la mise en service.
La zone de sécurité est définie à partir de la même analyse. Le volume balayé en postures extrêmes diffère de celui en postures de travail normales ; le périmètre de sécurité doit donc être ajusté en fonction du premier. Les contours de la torche et du faisceau de câbles sont ajoutés, car en postures extrêmes, ils dépassent souvent la longueur du bras.
Tableau de décision pour la portée et la posture
Chaque ligne ci-dessous provient de la liste d'assemblage et de coutures fournie par le client. Aucune réponse ne repose sur une comparaison avec les rayons de courbure publiés.
| Décision | Réglé à partir de | Que se passe-t-il si on saute cette étape ? |
|---|---|---|
| Liste des coutures | Dessin d'assemblage, positions et directions des coutures | L'accès est évalué en fonction de la distance plutôt que des coutures. |
| Capacité de rotation | La possibilité de maintenir et de tourner la pièce | Un bras plus long acheté pour résoudre un problème de fixation |
| Vérification de la posture le long de chaque couture | Trajectoire, et non points échantillonnés | Coutures accessibles au début et bloquées à mi-chemin |
| Positions indexées | Union des ensembles de posture à travers toutes les coutures | Angles de positionnement improvisés pendant l'enseignement |
| Zone de sécurité | Volume balayé dans des postures extrêmes, contour de la torche et du câble | Enclos dimensionné uniquement à partir de postures normales |
Ce que les images ne peuvent pas montrer
La vérification des interférences n'est pas visible sur une image animée. Elle est effectuée couture par couture dans le modèle 3D et inclut la torche, le faisceau de câbles, le dispositif de fixation et le positionneur, et pas seulement le bras.
Le temps de cycle, la répétabilité et les résultats d'acceptation ne sont pas non plus ce que les images peuvent contenir ; les normes ISO 10218-2 et ISO 12100 couvrent l'intégration et l'évaluation des risques, et aucune des deux n'est réglée par le simple fait d'observer le fonctionnement d'une cellule.
Les segments utilisés ici sont plusieurs prises d'une même station, et non de plusieurs cellules.
L'ordre de fonctionnement d'EVST est toujours le même : établir la liste des coutures, déterminer si la pièce tourne, puis vérifier la posture le long de chaque couture avant de sélectionner une machine.
Foire aux questions
Un robot plus grand est-il la solution habituelle pour une couture inaccessible ?
Rarement. La plupart des coutures inaccessibles sont dues à un problème de posture plutôt qu'à un problème de distance, et le retournement de la pièce y remédie à moindre coût et avec des résultats plus stables.
De combien de positions d'index un assemblage a-t-il besoin ?
Autant que nécessaire pour l'assemblage des ensembles de postures. Ce nombre est tiré de la liste des coutures, et non d'un projet comparable.
Le montage inversé ou sur portique augmente-t-il simplement la portée ?
Non. Cela modifie la forme de la plage de postures utilisables plutôt que de la redimensionner, il faut donc la vérifier par rapport à la même liste de coutures.
Est-il possible de dimensionner l'enceinte de sécurité à partir des postures de travail normales ?
Non. Le volume balayé dans les positions extrêmes est plus important, et il faut tenir compte du contour de la lampe torche et du câble ; le boîtier est donc dimensionné en fonction du pire des cas.
Éléments du projet pour une évaluation de la demande
Pour évaluer la portée et la posture d'une cellule de soudage, une analyse de la demande EVST s'ouvre sur les éléments suivants :
- Dimensions de l'enveloppe d'assemblage, poids et centre de gravité
- Plan de couture indiquant la position et la direction de chaque couture
- si la pièce peut être tournée et dans quelle plage de rotation est acceptable.
- modèle de robot existant et configuration de montage, et limite de sécurité du site
Envoyez-nous l'enveloppe de la pièce et le schéma de couture, et nous examinerons la configuration couture par couture avant de vous proposer une machine. À lire également : position et portée de soudage robotisé de grandes pièces, solutions de systèmes de soudage automatique.