Robots KUKA : Automatiser le contrôle de la qualité et l'inspection

L'automatisation du contrôle de la qualité et de l'inspection est essentielle pour maintenir des normes élevées dans la fabrication moderne. KUKA, leader mondial dans le domaine de la robotique et de l'automatisation, propose une gamme de solutions, y compris des robots industriels, des cobots (comme le LBR iisy) et des systèmes de capteurs sophistiqués, pour automatiser ces tâches cruciales. Cet article explique comment les robots KUKA améliorent les processus de contrôle de la qualité, en augmentant l'efficacité, la précision et la cohérence dans diverses industries. Si vous souhaitez optimiser votre processus de production et garantir une qualité de produit irréprochable, cet article vous fournira des informations précieuses.

1. Qu'est-ce que la société KUKA AG et quel est son rôle dans l'automatisation industrielle ?

La société KUKA AG, dont le siège se trouve à Augsbourg, en Allemagne, est un leader mondialement reconnu dans le domaine des solutions d'automatisation intelligentes. Fondée en 1898, KUKA a une longue histoire d'innovation, se concentrant initialement sur l'éclairage à l'acétylène et devenant plus tard un pionnier de la robotique industrielle. L'entreprise est connue pour ses robots industriels orange distinctifs, qui sont utilisés dans un large éventail d'industries.

L'expertise de KUKA réside dans le développement et la mise en œuvre de systèmes d'automatisation basés sur des robots qui améliorent l'efficacité, augmentent la productivité et améliorent la qualité des processus de fabrication. Ils sont un acteur clé de la révolution "Industrie 4.0", intégrant des technologies telles que l'Internet des objets (IoT), l'informatique en nuage et l'intelligence artificielle (IA) pour créer des usines intelligentes. La société KUKA Roboter GmbH fait partie de la société KUKA AG.

2. Pourquoi l'automatisation du contrôle et de l'inspection de la qualité est-elle importante ?

Le contrôle et l'inspection de la qualité sont des étapes essentielles de tout processus de fabrication, qui garantissent que les produits répondent aux normes spécifiées et aux attentes des clients. Le contrôle de qualité automatisé offre plusieurs avantages par rapport à l'inspection manuelle :

• Cohérence : Les robots exécutent des tâches avec une précision et une répétabilité constantes, éliminant ainsi l'erreur humaine et la variabilité.
• Vitesse : Les robots peuvent inspecter les produits beaucoup plus rapidement que les humains, ce qui permet d'augmenter le débit et de réduire les temps de cycle.
• Précision : Les robots équipés de capteurs et de systèmes de vision avancés peuvent détecter les moindres défauts, ce qui garantit une meilleure qualité des produits.
• L'objectivité : Les robots fournissent des mesures et des évaluations objectives, éliminant ainsi le jugement subjectif de l'homme.
• Collecte des données : Les systèmes automatisés peuvent collecter des données détaillées sur la qualité des produits, ce qui permet aux fabricants d'identifier les tendances, d'améliorer les processus et de prévenir les défauts futurs.
• Économies de coûts : Si l'investissement initial dans l'automatisation peut être important, les avantages à long terme, notamment la réduction des coûts de main-d'œuvre, la minimisation des rebuts et l'amélioration de l'efficacité, se traduisent souvent par un retour sur investissement (RSI) positif.

Le contrôle automatisé de la qualité est particulièrement important dans les environnements de production en grande quantité et dans les secteurs où les exigences de qualité sont strictes, tels que l'automobile, l'électronique et l'aérospatiale.

3. Comment les robots KUKA améliorent-ils les processus de contrôle de la qualité ?

Les robots KUKA améliorent les processus de contrôle de la qualité de plusieurs manières :

• Précision et répétabilité : Les robots KUKA sont connus pour leur haute précision et leur reproductibilité, ce qui garantit que les tâches d'inspection sont exécutées de manière cohérente et précise.
• Rapidité et efficacité : Les robots peuvent inspecter les produits beaucoup plus rapidement que les humains, ce qui augmente le débit et réduit les goulets d'étranglement en matière d'inspection.
• Polyvalence : KUKA propose une large gamme de robots, des petits modèles agiles aux grands robots robustes, capables de prendre en charge différentes tâches d'inspection et tailles de produits.
• Intégration avec les capteurs et les systèmes de vision : Les robots KUKA peuvent être facilement intégrés avec différents capteurs, tels que des caméras, des lasers et des scanners 3D, afin d'effectuer des inspections et des mesures détaillées.
• Collecte et analyse des données : Les plates-formes logicielles KUKA collectent et analysent les données des processus d'inspection et fournissent des informations précieuses pour l'amélioration des processus et la prévention des défauts.
• Flexibilité : Les systèmes robotiques KUKA peuvent être facilement reprogrammés et adaptés pour inspecter différents produits ou effectuer de nouvelles tâches d'inspection, ce qui en fait une solution flexible pour répondre aux besoins changeants de la production.

Ces capacités permettent aux fabricants d'atteindre des niveaux plus élevés de contrôle de la qualité et d'efficacité dans leurs processus de production.

4. Quels types de robots KUKA propose-t-il pour les applications d'inspection ?

KUKA propose une gamme variée de robots adaptés aux différentes applications d'inspection :

• Robots articulés (par exemple, série KR CYBERTECH) : Ces robots sont dotés de multiples articulations rotatives, ce qui leur confère une grande flexibilité et une large enveloppe de travail. Ils sont idéaux pour inspecter des pièces complexes sous différents angles.
• Petits robots (par exemple, série AGILUS) : Ces robots compacts sont rapides et précis, ce qui les rend adaptés à l'inspection de petits composants et d'appareils électroniques.
• Robots collaboratifs (Cobots) (par exemple, LBR iiwa, LBR iisy) : Les cobots sont conçus pour travailler en toute sécurité aux côtés des travailleurs humains, sans qu'il soit nécessaire d'installer des barrières de sécurité. Ils peuvent aider à effectuer des tâches d'inspection qui requièrent de la dextérité ou du jugement.
• Robots SCARA : Les robots SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) sont conçus pour des opérations d'assemblage et de prélèvement à grande vitesse, mais ils peuvent également être utilisés pour des tâches d'inspection sur un plan horizontal.
• Robots mobiles : Les véhicules guidés automatisés (AGV) et les robots mobiles autonomes (AMR) peuvent transporter des pièces vers et depuis des stations d'inspection, automatisant ainsi la manipulation des matériaux dans le cadre du processus de contrôle de la qualité.

La gamme complète de robots, de commandes et de logiciels KUKA permet aux fabricants de trouver la solution optimale pour leurs besoins d'inspection spécifiques.

5. Quels sont les exemples concrets de robots KUKA dans le domaine du contrôle de la qualité ?

Les robots KUKA sont utilisés dans une large gamme d'applications de contrôle de la qualité dans diverses industries :

• Industrie automobile : Les robots inspectent les carrosseries pour vérifier la précision des dimensions, la qualité des soudures et les défauts de surface. Ils contrôlent également les composants des moteurs, les transmissions et d'autres pièces pour vérifier la précision des dimensions et le bon assemblage.
• Industrie électronique : Les robots inspectent les cartes de circuits imprimés (PCB) pour vérifier l'emplacement des composants, les défauts de soudure et la qualité générale. Ils inspectent également les appareils électroniques pour détecter les défauts esthétiques et les fonctionnalités.
• Industrie aérospatiale : Les robots inspectent les composants des avions, tels que les pales de turbines et les sections de fuselage, pour vérifier l'exactitude des dimensions, les défauts de surface et l'intégrité des matériaux.
• Industrie métallurgique : Les robots contrôlent les pièces moulées, forgées et usinées pour en vérifier la précision dimensionnelle, l'état de surface et les défauts internes.
• Moulage par injection : Les robots veillent à ce que les pièces produites répondent aux normes de qualité.
• Alimentation et boissons : Dans les chaînes de production, les robots contrôlent souvent le scellement.

Ces exemples démontrent la polyvalence des robots KUKA qui permettent de relever les défis les plus divers en matière de contrôle de la qualité dans différents secteurs.

6. Comment les cobots KUKA, comme le LBR iisy, contribuent-ils aux tâches d'inspection ?

Les robots collaboratifs (cobots) de KUKA, tels que le LBR iiwa et le plus récent LBR iisy, offrent des avantages uniques pour les tâches d'inspection :

• Collaboration homme-robot : Les cobots peuvent travailler en toute sécurité aux côtés d'inspecteurs humains, en combinant la précision et la répétabilité du robot avec le jugement et l'adaptabilité de l'homme. Cela est particulièrement utile pour les tâches d'inspection complexes qui nécessitent une supervision humaine. La collaboration homme-robot (HRC) ouvre de nouvelles perspectives.
• Facilité d'utilisation : Les cobots sont conçus pour être faciles à programmer et à utiliser, même pour les utilisateurs qui n'ont pas une grande expérience de la robotique. Cela permet un déploiement rapide et une adaptation à l'évolution des besoins en matière d'inspection.
• Flexibilité : Les cobots peuvent être facilement déplacés et redéployés vers différentes stations d'inspection ou tâches, ce qui en fait une solution très flexible.
• La sécurité : Les cobots offrent des fonctions de sécurité intégrées.
• Apprentissage direct : Il suffit d'appuyer sur un bouton pour que le cobot se mette en position.
• LBR iisy: LBR iisy est prêt à fonctionner dans les plus brefs délais et peut être intégré rapidement dans le processus.

Par exemple, un cobot pourrait être utilisé pour maintenir une pièce dans une orientation spécifique pendant qu'un inspecteur humain l'examine visuellement, ou il pourrait présenter une pièce à une caméra pour une inspection automatisée. La capacité du cobot à interagir en toute sécurité avec les humains ouvre de nouvelles possibilités pour les processus d'inspection collaborative.

7. Quel rôle jouent les capteurs et les systèmes de vision dans les solutions d'inspection KUKA ?

Les capteurs et les systèmes de vision sont des composants essentiels des solutions d'inspection automatisées KUKA. Ils permettent au robot de "voir" et de "sentir", de détecter les défauts, de mesurer les dimensions et de vérifier la qualité du produit. KUKA intègre différents types de capteurs :

• Caméras 2D : Ces caméras capturent des images du produit, qui sont ensuite analysées par un logiciel pour identifier les défauts, mesurer les dimensions et vérifier les caractéristiques.
• Caméras 3D : Les caméras 3D fournissent des informations sur la profondeur, ce qui permet au robot d'inspecter la forme et le contour des pièces et de détecter les défauts de surface.
• Scanners laser : Les scanners laser créent des modèles 3D précis de pièces, permettant des mesures dimensionnelles exactes et la détection des écarts par rapport au modèle CAO.
• Capteurs force-couple : Ces capteurs mesurent les forces et les couples appliqués par le robot, ce qui lui permet de détecter le contact avec la pièce et d'ajuster ses mouvements en conséquence. Ceci est particulièrement utile pour l'inspection de pièces délicates ou fragiles.
• Autres capteurs : En fonction de l'application spécifique, d'autres capteurs, tels que des capteurs à ultrasons, des capteurs à courants de Foucault et des capteurs à rayons X, peuvent être intégrés pour détecter les défauts internes ou les propriétés des matériaux.

L'intégration de ces capteurs avec les robots et les logiciels KUKA permet de créer des systèmes d'inspection performants, capables de détecter les moindres défauts et de garantir une qualité élevée des produits.

8. Comment la société KUKA garantit-elle la fiabilité et la précision de ses systèmes d'inspection ?

KUKA garantit la fiabilité et la précision de ses systèmes d'inspection par le biais de plusieurs mesures clés :

• Robots de haute qualité : Les robots KUKA sont connus pour leur précision, leur répétabilité et leur durabilité. Ils constituent une base solide pour des systèmes d'inspection fiables.
• Étalonnage : Les robots et les capteurs KUKA sont soigneusement calibrés pour garantir des mesures précises et des performances constantes.
• Validation des logiciels : Le logiciel KUKA est rigoureusement testé et validé afin de garantir sa précision et sa fiabilité.
• Expertise en matière d'intégration de systèmes : KUKA dispose d'une grande expérience dans l'intégration de robots, de capteurs et de logiciels dans des systèmes d'inspection complets, ce qui garantit que tous les composants fonctionnent parfaitement ensemble.
• Validation des processus : En collaboration avec ses clients, KUKA valide l'ensemble du processus d'inspection et s'assure qu'il répond aux normes de qualité et aux critères de performance requis.
• Test : Il est essentiel de procéder à des tests approfondis.

Cette approche globale de l'assurance qualité garantit que les systèmes d'inspection KUKA fournissent des résultats précis et fiables, ce qui permet aux fabricants d'avoir confiance en la qualité de leurs produits.

9. Quels sont les avantages de l'automatisation du contrôle de la qualité avec les robots KUKA ?

L'automatisation du contrôle de la qualité avec les robots KUKA offre de nombreux avantages :

• Amélioration de la qualité des produits : Les robots assurent une inspection cohérente et précise, ce qui permet d'améliorer la qualité des produits et de réduire les défauts.
• Efficacité accrue : Les robots peuvent inspecter les produits beaucoup plus rapidement que les humains, ce qui augmente le débit et réduit les goulets d'étranglement en matière d'inspection.
• Réduction des coûts : L'automatisation permet de réduire les coûts de main-d'œuvre, de minimiser les rebuts et les reprises et d'améliorer l'efficacité globale de la production.
• Amélioration de la collecte de données : Des systèmes automatisés recueillent des données détaillées sur la qualité des produits, ce qui permet de prendre des décisions fondées sur des données et d'améliorer les processus.
• Amélioration de la sécurité des travailleurs : Les robots peuvent effectuer des tâches d'inspection dangereuses, telles que l'inspection de pièces à des températures élevées ou dans des espaces confinés, ce qui réduit les risques pour les travailleurs humains.
• Répétabilité : Les robots KUKA garantissent la répétabilité du processus.

Ces avantages font du contrôle de qualité automatisé avec les robots KUKA un investissement précieux pour les fabricants qui souhaitent améliorer leur compétitivité et répondre aux exigences du marché actuel.

10. Quel est l'avenir de KUKA Robotics dans le domaine du contrôle de la qualité et de l'inspection ?

L'avenir de la robotique KUKA dans le domaine du contrôle de la qualité et de l'inspection sera probablement marqué par plusieurs tendances :

• Utilisation accrue de l'intelligence artificielle (IA) : L'IA et l'apprentissage automatique joueront un rôle croissant dans l'amélioration des capacités d'inspection. Les systèmes de vision alimentés par l'IA seront capables de détecter des défauts plus subtils, de s'adapter aux variations des produits et même d'apprendre à identifier de nouveaux types de défauts.
• Une plus grande intégration avec l'usine intelligente : Les systèmes d'inspection seront de plus en plus intégrés à d'autres systèmes industriels, tels que les systèmes d'exécution de la fabrication (MES) et les systèmes de planification des ressources de l'entreprise (ERP), ce qui permettra un partage des données en temps réel et un contrôle de la qualité en boucle fermée.
• Extension de l'inspection collaborative : Les cobots seront de plus en plus présents dans les tâches d'inspection, ce qui permettra une collaboration plus étroite entre l'homme et le robot et une plus grande flexibilité dans les processus d'inspection.
• Technologies des capteurs avancés : De nouvelles technologies de capteurs, telles que l'imagerie hyperspectrale et la détection térahertz, permettront des capacités d'inspection encore plus détaillées et complètes.
• Miniaturisation : À mesure que les produits et les composants deviennent plus petits, la demande de robots d'inspection encore plus précis et délicats va augmenter.

KUKA est bien placé pour rester un leader dans ce domaine en pleine évolution, en tirant parti de son expertise en matière de robotique, d'automatisation et de logiciels pour développer des solutions innovantes qui répondent aux besoins futurs du contrôle de la qualité et de l'inspection. L'automatisation avec KUKA est très importante pour l'industrie.

Principaux enseignements

• KUKA AG est un leader mondial dans le domaine de la robotique et de l'automatisation, offrant des solutions pour le contrôle de la qualité et l'inspection automatisés.
• Le contrôle de qualité automatisé offre des avantages par rapport à l'inspection manuelle, notamment en termes de cohérence, de rapidité, de précision, d'objectivité, de collecte de données et de réduction des coûts.
• Les robots KUKA améliorent le contrôle de la qualité grâce à la précision, la répétabilité, la vitesse, la polyvalence, l'intégration de capteurs, l'analyse de données et la flexibilité.
• KUKA propose une gamme de robots pour l'inspection, y compris des robots articulés, des petits robots, des cobots (comme LBR iisy et LBR iiwa), des robots SCARA et des robots mobiles.
• Des exemples concrets de robots KUKA dans le domaine du contrôle de la qualité se trouvent dans les secteurs de l'automobile, de l'électronique, de l'aérospatiale et de la métallurgie, entre autres.
• Les cobots KUKA contribuent à l'inspection grâce à la collaboration homme-robot, à la facilité d'utilisation et à la flexibilité.
• Les capteurs et les systèmes de vision (caméras 2D, caméras 3D, scanners laser, capteurs de force et de couple) jouent un rôle essentiel dans les solutions d'inspection KUKA.
• KUKA garantit la fiabilité et la précision grâce à des robots de haute qualité, à l'étalonnage, à la validation des logiciels, à l'expertise en matière d'intégration des systèmes et à la validation des processus.
• Les avantages de l'automatisation du contrôle de la qualité avec KUKA sont l'amélioration de la qualité des produits, l'augmentation de l'efficacité, la réduction des coûts, l'amélioration de la collecte des données et l'amélioration de la sécurité des travailleurs.
• L'avenir de la robotique KUKA dans le contrôle de la qualité implique une utilisation accrue de l'IA, une plus grande intégration avec l'usine intelligente, l'expansion de l'inspection collaborative, des technologies de capteurs avancées et la miniaturisation.
• Si vous souhaitez automatiser le processus de production, KUKA est un bon choix.
• La mise en service des nouveaux robots KUKA sera simple.