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1 Etude et Conception d’un Robot Collaboratif Chapitre I : INTRODUCTION GENERAL

1 Etude et Conception d’un Robot Collaboratif Chapitre I : INTRODUCTION GENERALE Chapitre 7 : Mise à niveau de la machine 19 Chapitre I : INTRODUCTION GENERALE I. Introduction Dans le but d’approfondir nos connaissances requises durant nos études supérieures au département de génie mécanique situé au sien de l’Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Sfax, et d’améliorer notre formation dans le domaine de la fabrication et de la construction mécanique, on est appelé à effectuer un stage de fin d’études industriel dont il nous a été confié de faire un projet qui nous permet d’appliquer tous nos compétences. Notre projet, a pour objectif : étude, conception et réalisation d’un Robot Collaboratif ʺCOBOTʺ. Les travaux développés dans ce projet de fin d’études sont organisés en sept chapitres : Le premier chapitre présente l’introduction et la présentation de la société . Une étude bibliographique sur …….., ainsi que ses techniques et plus particuliérement le robot collaboratif ʺCOBOTʺ ,sont illustrées dans le deuxiéme chapitre. Le troisième chapitre est consacrée à la présentation des besoins du cahier des charges à travers une analyse fonctionnelle d’une machine à étudier. Le quatrième chapitre s’articule autour de l’étude, le dimensionnement et la vérifivation des éléments de la machine. Le cinquiéme chapitre a été consacré pour la partie commande de la machine. Une conception de cette machine est détaillé dans le sixiéme chapitre. Quant au septiéme et dernier chapitre, il est relaif à la realisation de la machine ,son mise en place et à l’éstimation du son coût. Etude et Conception d’un Robot Collaboratif Chapitre 7 : Mise à niveau de la machine 20 II. Présentation de l’association L’association « MECADEV » est une association crée le 8 octobre, en 2015 à Sfax à l’initiative du ministère de l’indistrue,de l’Energie et des mines avec le concours du projet d’appui au système de recherche et de l’innovation, financé par l’Union Européenne ,dont la tendance de métier est de regrouper les intervenants de la chaine de valeur de la filière mécanique à Sfax ,afin d’améliorer leur compétitivité et développer leur activités à travers l’identification et la mise en œuvre de projets collectifs et de relation de coopération. Figure 1: Logo de l’association 2.1 Présentation Raison sociale : Sté Cluster mécanique Sfax Adresse : Technolpole de Sfax,Hotel d’entreprises,cité Elons,route de Tunis Km 10 3021 Sfax,Tunisie Tel : +216 53.400.235 Email : alu.Technique @ gmail.com Forme juridique : SARL Directeur général : Mohamed KTATA. Domaine d’application : Mécanique de précision ,Mécatronique et Construction Métallique . Capital : 21000 dinars. Chiffre d’affaires : 300000 dinars. Effectifs : 15 employées. Principaux clients : BELLA PHOTO - AUTO TRINGLE - VITABRI - SAMCO – C.G.P – OCTOPUS – SOFAPE – TPR - MICHAUD TUNISIE –ESPAMED – STIB. Etude et Conception d’un Robot Collaboratif Chapitre 7 : Mise à niveau de la machine 21 Figure 2: Position de la société 2.2 Visions Vulgarisation de la démarche cluster parmi les PME-PMI de la filiére mécanique de Sfax . Développement des compétences des membres et de leurs collaborateurs. Identification et mise en place de projets collectifs pour les adhérents. 2.3 Actions à engager Axe 1 : Marketing-communication-animation Axe 2 : Développement de compétences -veille Axe 3 : Projets collectifs Etude et Conception d’un Robot Collaboratif Chapitre 7 : Mise à niveau de la machine 22 2.4 Projets collaboratifs Centre d’etude,de simulation et de métrologie Création d’une plateforme d’achats en commun Création d’un groupement de haute capacité pour la fabrication de moules Lancement d’au moins un projet de fabrication de bien d’equipement en agroalimentaire/Environement Lancement d’au moins un projet commun en robotique indistruelle et systémes mécanique connectés 2.5 Organigramme Cet organigramme représente les éléments qui constituent le cadre général ou la base de fonctionnement de l'établissement : Figure 3 : Organigramme de la société Etude et Conception d’un Robot Collaboratif Directeur génerale Resources humaines Commercial Bureau d'études et méthodes Usinage Differentes produits en aluminium Administration Chapitre 7 : Mise à niveau de la machine 23 III. Secteurs d’activités IV. Problématique Aujourd’hui, les machines de transfert sont souvent occupées par des opérateurs et de plus en plus d’entreprise cherchent à réduire la pénibilité et améliorer la productivité sur ce type de poste. Dans ce cas, la collaboration homme-robot est devenue un sujet d’étude prenant une place de plus en plus importante dans les sociétés. Dans ce cadre, nous proposons de réaliser un robot collaboratif, afin de faire ses études nécessaires et sa conception. Généralement, les sociétés utilisent des processus manuels pour placer une pièce sur un centre d’usinage ce qui engendre plusieurs inconvénients tel que les défauts d’alignement des pièces ainsi que le temps de déroulement cette opération précise. Ces erreurs peuvent rendre l’usinage numérique similaire à l’usinage conventionnel surtout dans la fabrication d’un lot de pièces. Le robot collaboratif est-il une solution qui va satisfaire notre besoin à réduire la pénibilité et améliorer la productivité sur ce type de poste ? Etude et Conception d’un Robot Collaboratif Chapitre 7 : Mise à niveau de la machine 24 V. Principe d’un Robot Collaboratif 5.1. Introduction : L’automatisation des tâches dans l’industrie a donnée naissance aux robots manipulateurs. Ces derniers sont capables de se substituer à l’homme pour des tâches pénibles, répétitives ou inaccessibles d’où ils prennent chaque jour une place plus importante dans le milieu industriel. Un robot est un ensemble de systèmes mécaniques liés entre eux par des liaisons rotoïdes ou prismatiques permettant de réaliser des opérations programmées remplaçant l’intervention humaine. Contrairement aux robots industriels classique, les robots collaboratifs sont conçus pour travailler main dans la main avec des humains. Cette nouvelle génération de robots laisse place à une interaction productive entre robots et humains. La figure ci-contre représente le principe de fonctionnement de ce robot. Figure 4:Principe de fonctionnement 5.2. Principe de fonctionnement : Etude et Conception d’un Robot Collaboratif Chapitre 7 : Mise à niveau de la machine 25 Un robot collaboratif, également appelé Cobot, est un robot capable d’apprendre de multiples taches afin d’aider les êtres humains. Dans l’industrie, la cobotique est une opportunité pour améliorer la performance des entreprises, ainsi que la santé et la sécurité des personnes sur les postes de travail. Elle offre une nouvelle voie pour transformer les tâches inefficaces, pénibles ou dangereuses, lorsque l’automatisation classique ne peut pas remplacer l’expertise des opérateurs ou qu’elle n’est pas suffisamment rentable. Le robot peut par exemple assister l’homme pour réduire les efforts physiques inhérents à la réalisation d’une tâche, ou le placer en sécurité vis-à-vis d’un environnement hostile. VI. Cahier de charge Donnée Technique : Axes : 6 Portée : 1000 mm Charge admissible : 4 Kg Répétabilité : +/- 0.1 mm Programmation par démonstration Logiciel : intuitif et accessible Vision intégrée : Détection présence pièces, reconnaissance de formes, repositionnement dynamique du robot Force sensing : Capteurs d’effort embarqués sur chaque articulation Fonctionnalités intégrées : mode palettisation, gestion des signaux Alimentation : 220 V Etude et Conception d’un Robot Collaboratif Chapitre 7 : Mise à niveau de la machine 26 Etude et Conception d’un Robot Collaboratif Chapitre II : RECHERCHE BIBLIOGRAPHIE Chapitre 7 : Mise à niveau de la machine 27 CHAPITRE II : RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE 1. Introduction : Ce premier chapitre est consacré à la réalisation d’une étude bibliographique concernant le Robot Collaboratif. En effet, cette étude sera initialisée par la définition des robots industriels. Puis, nous présentons les différents types. Enfin, nous dévoilons les avantages et les inconvénients des différents types des robots et des différents composants du robot. 1.1. Généralités sur les robots industriels : Un robot industriel est un système ayant plusieurs axes à l'image d'un bras humain souvent composé de six degrés de liberté, trois axes destinés au positionnement et trois axes à l'orientation permettant de déplacer et d'orienter un outil (organe effecteur) dans un espace de travail donné. L’automatisation des tâches dans l’industrie a donnée naissance aux robots manipulateurs. Ces derniers sont capables de se substituer à l’homme pour des tâches pénibles, répétitives ou inaccessibles d’où ils prennent chaque jour une place plus importante dans le milieu industriel. Un robot est un ensemble de systèmes mécaniques liés entre eux par des liaisons rotoïdes ou prismatiques permettant de réaliser des opérations programmées remplaçant l’intervention humaine. 1.2. Histoire du COBOT OU ROBOT COLLABORATIF : Créé il y a bientôt 10 ans par Universal Robots, le cobot industriel prend majoritairement la forme d’un bras robotisé et articulé. Le mot cobot apparait pour la première fois en 1999, il s’agit d’un néologisme formé à partir des mots « coopération » et « robotique ». Le principe de coopération est extrêmement important dans la cobotique, qui essaie de correspondre au mieux à cet idéal. En effet, la distinction principale du cobot est son interaction avec l’humain. Il n’a en effet pas pour vocation d’être indépendant, ou programmé pour une tache qu’il répètera éternellement dans son coin. Qu’il soit piloté en temps réel, configuré à l’avance, ou Etude et Conception d’un Robot Collaboratif Chapitre 7 : Mise à niveau de la machine 28 qu’il travaille à côté d’un humain, le robot collaboratif est uploads/Ingenierie_Lourd/ essai-rapport.pdf