Raynald Michaud Projet Tuteuré - PFT85 Remerciements Je tiens à remercier tout particulièrement Mr Brice Tarnaud, co-responsable de la Licence ICMIR, qui m’a accordé sa confiance tout au long de cette année, et Mr Jean David, qui comme tuteur a supervisé ce projet tuteuré au long cours. Merci également à toute l'équipe d’enseignants de la licence, car chacun d'entre vous a su trouver le temps pour m'aider dans ce projet lorsque j’en avais besoin, J'ai beaucoup appris grâce à vous, et j'ai surtout été conforté dans mon projet et le choix d’avoir choisi cette formation pour ma reconversion professionnelle. Raynald Michaud Projet Tuteuré - PFT85 Sommaire 1 Introduction ......................................................................................................................... 1 2 Présentation du cahier des charges ...................................................................................... 2 2.1 Généralité ..................................................................................................................... 2 2.1.1 Situation actuelle .................................................................................................. 2 2.1.2 Situation envisagée ............................................................................................... 2 2.2 Fonctions à réaliser ...................................................................................................... 2 2.2.1 Fonctions/spécifications : ..................................................................................... 2 2.3 Contraintes fonctionnelles ........................................................................................... 2 2.4 Composition de la maquette ........................................................................................ 3 2.5 Contraintes de mise en œuvre ...................................................................................... 3 3 Description du matériel et de l’environnement de travail ................................................... 4 3.1 La Cellule existante ..................................................................................................... 4 3.2 Le Positionneur ............................................................................................................ 4 3.3 Le Robot Fanuc M710ic70 .......................................................................................... 5 4 Description de l’étude réalisée et du travail effectué .......................................................... 5 4.1 Conception du support positionneur ............................................................................ 5 4.1.1 La forme du support du positionneur ................................................................... 6 4.1.2 La matière de construction du bâti ....................................................................... 6 4.1.3 Mise en place du positionneur .............................................................................. 7 4.1.4 Conception des points de fixation aux soles ......................................................... 8 4.1.5 Assemblage Final du support positionneur .......................................................... 9 4.2 Adaptation du plateau existant ................................................................................... 10 4.3 Création de la mise en plan ........................................................................................ 10 4.4 Intégration et câblage du positionneur dans l’installation ......................................... 10 4.4.1 Câblage du positionneur ..................................................................................... 10 4.4.2 Intégration du Servo-amplificateur Alpha. ......................................................... 11 4.5 Programmation positionneur ...................................................................................... 13 4.5.1 Configuration Logiciel ....................................................................................... 14 4.5.2 Mode d’utilisation du positionneur .................................................................... 15 5 Bilan .................................................................................................................................. 17 5.1 Difficultés rencontrées ............................................................................................... 17 5.2 Conclusion ................................................................................................................. 17 Raynald Michaud Projet Tuteuré - PFT85 ANNEXES ........................................................................................................................... A- 1 ANNEXE I : Mise en plan ................................................................................................ A- 1 ANNEXE II : Cahier des Charges .................................................................................... A-10 Annexe III : Configuration du positionneur : ................................................................... A-12 Raynald Michaud Projet Tuteuré - PFT85 1 INTRODUCTION Dans le cadre de la formation en Licence professionnelle Implantation, Conduite et Maintenance d’Installation Robotisée (ICMIR), il m’a été demandé de réaliser un projet tuteuré sur une période de quatre semaines. Ce projet tuteuré s’est étalé sur trois mois et a été réalisé au sein du Lycée Kastler-Guitton de La Roche sur Yon. Pendant cette période, en coopération avec mon Tuteur Jean David, j’ai tenté de mener à bien le projet. L’objet du projet tuteuré consiste à traiter un sujet technique en rapport avec la robotique pour cela, j’ai dû étudier et réaliser la mission suivante : Dans le cadre de la finalisation du projet POMOROB, la PFT85 (Plateforme technologique de Vendée) a fait l’acquisition d’un positionneur associable à un robot (septième axe). Ce positionneur doit être mis en œuvre au niveau de l’installation qui comporte un robot M710iC au cours du premier trimestre 2014. Raynald Michaud Projet Tuteuré - PFT85 Page 1/17 2 PRESENTATION DU CAHIER DES CHARGES 2.1 GENERALITE L’objet du cahier des charges est l’étude, la conception, la réalisation, la fourniture et la mise en production d’un positionneur de marque Fanuc en substitution d’un plateau pivotant pneumatique et de son châssis dans la cellule dite « promorob » du lycée Kastler-Guitton. 2.1.1 Situation actuelle Les pièces sont positionnées sur un plateau rotatif de récupération montées sur un mécanosoudé. Les pièces sont alors usinées par le robot. Le plateau pneumatique a une précision difficilement répétable et ne peut pas être piloté par le robot comme un axe supplémentaire. 2.1.2 Situation envisagée Les pièces seront positionnées manuellement sur le plateau du positionneur robot qui sera le septième axe. Ce nouvel élément sera monté sur une structure qui devra être déplaçable facilement, la cellule étant essentiellement utilisée à des fins de formation. 2.2 FONCTIONS A REALISER 2.2.1 Fonctions/spécifications :  Etude du positionneur  Etude et conception d’un bâti pour y intégrer le positionneur.  Lancement de la sous-traitance.  Adaptation d’un plateau sur la partie mobile du positionneur  Intégration et câblage du positionneur dans l’installation  Programmation 2.3 CONTRAINTES FONCTIONNELLES La nouvelle structure devra être facilement déplaçable par un transpalette L’encombrement devra être raisonnable de manière à pouvoir être sortie par les portes d’accès à la cellule Raynald Michaud Projet Tuteuré - PFT85 Page 2/17 La hauteur du plateau devra permettre aux pièces d’être chargées facilement. La nouvelle structure sera suffisamment évolutive pour pouvoir s’adapter à d’autres projets. 2.4 COMPOSITION DE LA MAQUETTE  Un Bâti mécanosoudé.  Un positionneur et l’ensemble de son équipement nécessaires au bon fonctionnement  Un plateau en aluminium  Une baie Fanuc R30iA et son Robot M710iC 2.5 CONTRAINTES DE MISE EN ŒUVRE La cellule étant destinée à des fins de formations, les travaux devront respecter les besoins éducatifs de l’établissement scolaire. Raynald Michaud Projet Tuteuré - PFT85 Page 3/17 3 DESCRIPTION DU MATERIEL ET DE L’ENVIRONNEMENT DE TRAVAIL 3.1 LA CELLULE EXISTANTE La cellule existante a pour but d’usiner des pièces en matériaux composites de dimension 1500x1500x1500. Elle est équipée d’un outillage de positionnement de la pièce amovible. Le robot se situe dans une enceinte fermée et accessible par une porte à double bâtant. 3.2 LE POSITIONNEUR La plateforme technologique de la Vendée a fait l’acquisition d’un positionneur Fanuc de type compact-1500kg. Comme son nom l’indique, ce matériel a la capacité d’embarquer une charge pouvant aller jusqu’à 1500Kg. Ce périphérique destiné aux robots Fanuc est un axe supplémentaire déjà équipé d’un motoréducteur et de l’ensemble des dispositifs nécessaires à son raccordement au contrôleur robot. Prêt à être intégré, ce positionneur peut manipuler de grandes pièces de travail rapidement et avec précision. Les applications pour lesquelles il est habituellement utilisé sont les suivantes :  Soudage à l’arc  Étanchéité, encollage  Soudure par points Axe Positionneur - 1500 kg. (Compact)  Dépose de joints Raynald Michaud Projet Tuteuré - PFT85 Page 4/17  Revêtement  Polissage, ébavurage Il est équipé de deux prises à bancher aux câbles du contrôleur robot et d’un compartiment à piles pour la sauvegarde des valeurs codeurs 3.3 LE ROBOT FANUC M710IC70 Le M-710iC70 a été conçu pour manipuler des charges moyennes allant jusqu’à 70 kg. Grâce à un poignet fin, un bras compact et rigide, il bénéficie d’une bonne répétabilité (0.07 mm). Il est particulièrement utilisé pour :  La manutention  Le chargement / déchargement de machines-outils  Le service machines  Le transfert de pièces  L’assemblage  Le moulage sous pression avec l'option IP67  L’emballage alimentaire (option "Secondary Food" avec graisse alimentaire dans le poignet et peinture epoxy)  La découpe, le perçage, l’ébavurage, le polissage  La soudure rrc de pièces lourdes et longues 4 DESCRIPTION DE L’ETUDE REALISEE ET DU TRAVAIL EFFECTUE 4.1 CONCEPTION DU SUPPORT POSITIONNEUR Afin de concevoir la structure sur lequel le positionneur sera fixé, j’ai utilisé le modeleur volumique SolidWorks. Logiciel utilisé et disponible au lycée Kastler-Guitton. Ce Progiciel de développement est une solution complète pour réaliser les plans des maquettes numériques. Raynald Michaud Projet Tuteuré - PFT85 Page 5/17 4.1.1 La forme du support du positionneur Mon tuteur et moi-même avons décidé que le bâti serait assez compact afin qu’il puisse certes rentrer dans la cellule, mais surtout que sa masse soit raisonnable. En effet, une masse trop importante de la structure, serait un coût supplémentaire lors de l’achat de matière première, ce qui ne serait pas forcement justifié au vu de la mission à remplir par la construction. Aussi, après de nombreux essais et échanges avec Mr David, j’ai modélisé la forme suivante : Esquisse du Bâti 4.1.2 La matière de construction du bâti Pour que le bâti soit le moins lourd possible et assez rigide, nous avons choisi de concevoir la structure de tube acier mécanosoudé. J’ai pour cela utilisé l’outil de conception mécanosoudé de SolidWorks pour créer le modèle ci-dessous : Bâti mécanosoudé Raynald Michaud Projet Tuteuré - PFT85 Page 6/17