Le soudage robotisé est un procédé qui aide le secteur industriel à automatiser ses opérations, à améliorer la précision et la sécurité, et à réduire les délais. Le soudage robotisé est considéré comme particulièrement productif lorsqu’il est utilisé pour des tâches répétitives et de grande série. Il existe plusieurs types de procédés de soudage robotisé. Dans cet article, nous les examinerons en détail et présenterons leurs avantages et leurs applications. Poursuivez votre lecture pour en savoir plus !

Lorsque le soudage est automatisé à l’aide de robots, on parle de soudage robotisé. Ces robots de fabrication exécutent et gèrent les tâches de soudage selon un programme et peuvent être reprogrammés en fonction du projet prévu. Cela ne supprime toutefois pas l’intervention humaine, car les soudeurs continuent de contrôler et de superviser les robots de soudage.

Les robots de soudage présentent de nombreux avantages pour la production, notamment des résultats précis, moins de gaspillage et une sécurité accrue. Ils peuvent atteindre des endroits inaccessibles à l’être humain et réaliser des tâches complexes avec une bien meilleure précision. Le temps nécessaire à la fabrication est ainsi réduit et la flexibilité améliorée.

Différents types de soudage robotisé sont disponibles sur le marché. Pour obtenir des résultats durables, il est essentiel de choisir le programme de soudage approprié. Nous espérons que cet article vous aidera à mieux comprendre l’ensemble du procédé et à prendre des décisions éclairées.

Qu’est-ce que le soudage robotisé ?

Le soudage robotisé est une technique de soudage automatisée réalisée par un robot de soudage, un type particulier de robot industriel. Les robots de soudage sont généralement stationnaires et effectuent de manière répétée la même opération de soudage. Un robot industriel est un manipulateur programmable et polyvalent conçu pour déplacer des matériaux, des pièces, des outils ou des dispositifs spécialisés selon divers mouvements programmés, notamment pour le chargement, le déchargement, l’assemblage, la manutention des matériaux, le chargement et le déchargement des machines et d’autres opérations de fabrication. Ces robots sont utilisés sur les chaînes de montage et dans d’autres applications de fabrication, partout où des matériaux doivent être manipulés.

Le soudage robotisé a été introduit dans le secteur industriel dans les années 1960. Dans la plupart des cas, les robots de fabrication sont utilisés pour le soudage par résistance et le soudage à l’arc dans les industries lourdes, notamment l’automobile.

Les robots peuvent fonctionner de différentes manières : à partir d’une position préprogrammée, grâce à la vision artificielle ou en combinant les deux. Toutefois, les principaux avantages du soudage robotisé et de sa technologie sont l’amélioration de la précision, de la répétabilité et du rendement.

Comprendre le procédé de soudage robotisé : comment fonctionne-t-il ?

Les robots sont souvent considérés comme synonymes d’automatisation. Les robots de soudage, en particulier, sont dotés d’un bras capable de se déplacer dans les trois dimensions et d’assembler des métaux par soudage. Un dévidoir achemine un fil d’apport vers le robot, tandis qu’une torche à haute température située à l’extrémité du bras fait fondre les métaux pendant le soudage.

Des opérateurs qualifiés sont chargés de l’entretien de ces robots et leur transmettent des instructions. Un boîtier de commande permet à l’opérateur de contrôler les programmes du robot, tandis qu’un boîtier d’exploitation permet de démarrer l’opération.

L’outil fixé au bras robotisé chauffe pour faire fondre le métal et assembler les composants. Au besoin, un dévidoir fournit du fil métallique supplémentaire au bras et à la torche. Pour souder la section suivante, le bras déplace la torche vers le dispositif de nettoyage afin d’éliminer les projections de métal qui pourraient se solidifier sur le bras. Des écrans de protection contre l’arc empêchent également l’arc à haute température d’entrer en contact avec l’oxygène, afin de protéger les opérateurs et les zones voisines.

Les 7 types de procédés de soudage robotisé les plus courants

Le soudage est à la fois un art et une science qui exige une formation approfondie. Pourtant, de nombreux professionnels ne possèdent pas les qualifications requises. Dans le monde actuel, l’automatisation robotisée devient donc la norme. Les machines sont nombreuses et les robots s’adaptent à divers procédés de soudage, notamment :

Soudage à l’arc

Le soudage à l’arc est l’une des formes les plus courantes de soudage robotisé. L’arc électrique génère une chaleur pouvant atteindre 6 500 degrés Fahrenheit, ce qui fait fondre le métal. Le métal en fusion assemble les pièces et forme, en refroidissant, une liaison solide. Le soudage à l’arc est particulièrement adapté aux projets nécessitant l’assemblage précis d’un grand nombre de pièces métalliques.

Soudage par résistance

Les robots peuvent utiliser le soudage par résistance lorsque les tâches nécessitent un traitement thermique ou une solution de réduction des coûts. Au cours de cette opération, un courant électrique circule entre deux pièces métalliques et forme un bain de métal en fusion. Ce métal fondu maintient les composants métalliques assemblés.

Soudage par points

Certains matériaux résistent au courant électrique et ne conviennent donc pas aux autres types de soudage. C’est souvent le cas dans l’industrie automobile, lors de l’assemblage des éléments de carrosserie. Les robots de soudage résolvent ce problème en assemblant deux fines feuilles de métal en un point, au moyen d’une variante du soudage par résistance.

Soudage TIG

Le soudage TIG peut être nécessaire dans les applications robotisées qui exigent une grande précision. Cette technique est également appelée soudage à l’arc avec électrode de tungstène sous gaz inerte, ou GTAW. Un arc électrique se forme entre une électrode de tungstène et la pièce métallique.

Soudage MIG

Le soudage à l’arc avec fil plein sous protection gazeuse, également appelé GMAW ou MIG, est un procédé simple et rapide qui offre un taux de dépôt élevé. Un fil est amené de façon répétée jusqu’à l’extrémité chauffée du dispositif de soudage. Il fond et permet à une quantité importante de métal en fusion de s’écouler sur la pièce afin de la fixer à un autre composant.

Soudage laser

Le soudage laser est une méthode idéale pour assembler des métaux dans les projets qui exigent une grande précision sur un nombre important de pièces. Il est souvent utilisé pour de petites pièces, comme les bijoux ou les composants médicaux.

Soudage plasma

Le soudage plasma offre une grande polyvalence, car l’opérateur peut régler rapidement la vitesse du gaz circulant dans la buse ainsi que la température.

Soudage robotisé ou manuel : lequel choisir ?

Le soudage manuel reste utile dans la production actuelle. Il est idéal pour les tâches qui exigent qu’un expert adapte rapidement les méthodes de soudage utilisées. Les soudeurs professionnels peuvent modifier rapidement leur façon de travailler, tandis que les robots s’adaptent plus lentement aux nouvelles situations.

Les soudeurs professionnels ne sont pas près de disparaître, car de nombreuses entreprises ont encore besoin du soudage manuel. En effet, compte tenu de la pénurie de soudeurs qualifiés évoquée précédemment, les personnes certifiées trouveront facilement un emploi, même si différentes entreprises investissent dans des robots.

Amazon Web Services ne sera pas écarté du secteur de la certification par le remplacement des soudeurs manuels par des robots. La plupart des opérateurs de robots de soudage doivent obtenir une certification dans le domaine de la robotique, que propose également Amazon Web Services. La présence de professionnels de la robotique ayant une expérience du soudage garantit que les projets sont correctement planifiés afin d’être réalisés aussi rapidement et à moindre coût que possible.

Les 5 principaux avantages du soudage robotisé pour les fabricants

Le soudage robotisé gagne en popularité auprès des ateliers de fabrication et des fabricants sous contrat, car il présente les avantages suivants :

1. Réduction de l’effort humain

Le recrutement, la formation et la fidélisation des soudeurs représentent un coût élevé. Plutôt que de devoir les trouver et les former, vous pouvez optimiser vos effectifs en confiant à un soudeur exceptionnel la supervision de plusieurs cellules automatisées équipées de robots de soudage.

2. Productivité accrue

L’automatisation permet de réaliser encore et encore des soudures de même qualité aux mêmes endroits, avec un minimum d’erreurs humaines. Elle peut réduire le roulement du personnel de soudage et les tâches répétitives et monotones.

3. Réduction du gaspillage

Les robots de soudage peuvent travailler avec une très grande précision, ce qui réduit les projections de soudure et produit des cordons plus propres.

4. Réduction des coûts

Le soudage robotisé permet une utilisation plus efficace des matériaux d’apport et du fil de soudage, réduisant ainsi le coût global du produit.

5. Gain de temps

Grâce au positionnement prévisible des composants et aux procédures configurées pour le robot de soudage, les pièces circulent plus rapidement dans le système, ce qui peut améliorer la production.

Applications concrètes du soudage robotisé

Le soudage robotisé s’est considérablement développé ces dernières années, notamment dans les secteurs de la métallurgie et de l’industrie lourde. Il est de plus en plus utilisé dans les industries qui ont recours au soudage par points et au soudage laser, car il permet de gagner du temps et d’accroître la productivité.

Le soudage robotisé convient aux opérations de soudage de courte durée et aux tâches répétitives qui ne nécessitent ni surveillance continue ni ajustements ou modifications constants.

Certains robots peuvent également être utilisés pour des opérations de soudage de longue durée, notamment dans la construction navale, car ils peuvent être équipés d’axes externes.

Le soudage robotisé est largement utilisé dans la production de masse, où l’efficacité et le volume sont essentiels. Les robots peuvent être programmés selon les besoins. Ils peuvent également être utilisés de manière rentable pour des productions de petite série ou des fabrications ponctuelles.

L’avenir du soudage robotisé

À l’heure actuelle, le soudage robotisé n’est utilisé que dans une petite partie des projets de construction. Cependant, l’émergence de nouvelles technologies pourrait faire évoluer cette tendance. Les innovations à venir permettront de développer des robots de soudage beaucoup plus interactifs, tels que :

1. Robots de soudage commandés par la pensée

Aujourd’hui, les opérateurs doivent programmer les robots de soudage pour lancer une opération. À l’avenir, ils pourraient simplement penser à la tâche qu’ils souhaitent confier au robot, au lieu d’utiliser une interface informatique ou une commande d’apprentissage.

Des chercheurs ont mis au point un casque qui convertit les signaux cérébraux en mouvements du bras robotisé de soudage. Si cette méthode était utilisée dans l’industrie, elle pourrait réduire la formation nécessaire aux soudeurs manuels pour devenir opérateurs de robots.

Au lieu d’utiliser un programme informatique, les professionnels pourraient porter un casque et examiner des plans afin d’apprendre au robot à assembler correctement les composants par soudage. Toutefois, cette technologie ne devrait pas voir le jour dans un avenir proche.

2. Robots collaboratifs

Des prototypes de robots collaboratifs sont déjà utilisés. Ces appareils sont conçus pour être faciles à utiliser et permettre une interaction simple avec les humains. Des capteurs leur permettent de recueillir des données et de réagir à l’évolution des conditions.

Historiquement, les robots industriels nécessitaient une programmation préalable pour effectuer des opérations à grande échelle. Ces appareils durables, mais coûteux et peu pratiques, occupent trop d’espace et représentent un investissement trop important pour constituer une solution viable pour les petites entreprises.

Pour relever ce défi, les ingénieurs ont mis au point des robots collaboratifs de plus en plus robustes, capables de travailler aux côtés des humains dans les environnements industriels. Ils pourraient être intégrés aux postes de soudage manuel pour assister les soudeurs.

Conclusion

Le soudage a évolué au fil des années. Les méthodes traditionnelles nécessitent beaucoup de main-d’œuvre, de temps et de dépenses. Le soudage robotisé apporte des solutions à ces problèmes. De nombreux constructeurs automobiles utilisent désormais le soudage robotisé sur leurs lignes de production. Ce procédé est très rapide, précis et exact. Il est également plus sûr que le soudage traditionnel, ce qui a contribué à sa popularité dans le secteur industriel.

Zhouxiang Enterprise

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