LE PROCESSUS ÉTAPE PAR ÉTAPE DU MONTAGE ET DU SOUDAGE AUTOMATISÉS - Des pièces individuelles à l'assemblage fini

De nombreux charpentiers métalliques se tournent vers l’automatisation pour accroître leur productivité et pallier la pénurie de main-d’œuvre. Mais en quoi consistent exactement l’assemblage et le soudage automatisés ?

Dans cet article, nous allons vous présenter le processus dans son intégralité, du début à la fin, avec Fabricator, une solution automatisée d’assemblage et de soudage qui optimise les performances de votre atelier.

Un processus similaire, une exécution automatisée

De nombreux charpentiers métalliques s'appuient encore sur l'assemblage et le soudage manuels. L'assemblage et le soudage automatisés suivent le même processus, mais utilisent des logiciels, des capteurs et des robots pour effectuer automatiquement des tâches (répétitives) avec une intervention humaine minimale. Des positionneurs automatiques et des robots travaillent de concert pour aligner les pièces en acier sur un profilé pendant le processus d’assemblage, puis procèdent au soudage pour assembler les composants.

Le processus peut être divisé en deux phases : la préparation du travail et l’assemblage et le soudage automatisés sur la machine. Découvrez la description étape par étape du processus ou regardez la démonstration.

Regardez la démonstration « De l’importation au soudage » >>

Phase 1 : préparation du travail

LogicSteel CADCAM for Weld convertit de manière transparente les modèles CAO en données de soudage FAO prêtes pour la production grâce à un processus de préparation du travail entièrement automatisé. En éliminant la programmation manuelle, il rend la préparation des travaux de soudage simple et accessible à tous les utilisateurs. Voici comment cela fonctionne :

Étape 1.1 : Préparer le modèle 3D

Préparez le modèle 3D de la structure métallique que vous souhaitez créer, à l’aide du logiciel de votre choix : Tekla ou SDS2.

Étape 1.2 : Créer un projet

Créez un projet dans la suite logicielle LogicSteel. Importez ensuite le modèle CAO dans le projet en seulement deux clics à l’aide de LogicSteel CADCAM. Vous pouvez ajouter ou modifier un modèle à tout moment ; le logiciel mettra automatiquement les données à jour.

Étape 1.3 : Vérification et correction automatiques

Pendant l’importation, le logiciel effectue une vérification et une correction. Il vérifie si toutes les pièces respectent les tolérances de matériau et de cotes, les aligne automatiquement et valide toutes les données de soudure, rendant ainsi superflue toute vérification manuelle de la qualité. Les problèmes potentiels, tels que des soudures incomplètes ou manquantes, sont résolus sans intervention humaine.

Étape 1.4 : Vérification automatique de la faisabilité et de la réalisabilité

LogicSteel CADCAM fournit ensuite des informations sur les temps de production estimés, effectue un contrôle de faisabilité pour déterminer quels assemblages peuvent être (partiellement) soudés et effectue un contrôle de viabilité pour déterminer quels assemblages doivent être soudés par robot. En particulier, les assemblages comportant de nombreuses pièces fixées au profilé principal sont des candidats idéaux pour le Fabricator, car l’assemblage complet ne doit être chargé et déchargé qu’une seule fois.

Étape 1.5 : Examiner les données

Les données vous indiquent les estimations de temps de production du travail lorsqu’il est réalisé par la machine par rapport à l’usinage manuel. Ces informations vous permettent d’optimiser votre processus et d’atteindre une efficacité maximale pour générer un rendement optimal.

Étape 1.6 : Sélectionner les assemblages à ajuster et à souder automatiquement

Il suffit de sélectionner les assemblages que vous souhaitez usiner avec Fabricator. Vérifiez la durée estimée du soudage automatisé et toute reprise manuelle requise pour les assemblages partiellement soudables. Vérifiez s’ils peuvent être traités dans le cadre des équipes de travail disponibles. Une fois que vous êtes satisfait, cliquez sur « Exporter » pour générer et transférer automatiquement les données FAO vers la machine. Aucune programmation supplémentaire n'est requise.

La production automatisée fournit des données de production bien plus détaillées, qui sont également disponibles en temps réel. Ces données peuvent être utilisées pour améliorer le suivi de l'avancement et la prévisibilité, permettant ainsi une meilleure planification de la production de soudage. De plus, le Fabricator peut améliorer considérablement le processus logistique et les conditions de travail, notamment par l'usinage sur la machine de profilés et de pièces à souder plus lourdes.

Le saviez-vous ? Seules 2 à 3 heures de préparation du travail dans LogicSteel CADCAM for Weld suffisent pour générer suffisamment de données de production afin de faire fonctionner le Fabricator pendant une semaine de travail complète de 40 heures. En moyenne, chaque assemblage ne nécessite que 2 minutes de temps de préparation.

Découvrez LogicSteel CADCAM for Weld >>

Phase 2 : assemblage et soudage sur la machine

Comme LogicSteel CADCAM fournit des instructions complètes et prêtes pour la production, les opérateurs peuvent démarrer la machine immédiatement.

Étape 2.1 : Sélection

Le panneau de commande de la machine indique les assemblages à usiner, aide à créer des listes de production et fournit des instructions étape par étape. Sélectionnez l'assemblage que vous souhaitez usiner et appuyez sur le bouton vert pour démarrer. La machine se prépare en nettoyant automatiquement la torche.

Étape 2.2 : Préparation

Les paramètres s’affichent sur le panneau de commande. L’opérateur positionne les rotateurs à l’aide des repères de position au sol. Ensuite, les pinces de serrage verticales sont ajustées pour s'adapter au profilé. Chargez le profilé (d'au moins 26,3 ft/8 m) dans la machine. Placez les sous-pièces sur la table d'alimentation. Appuyez sur « Démarrer » et la machine se charge de tout le travail.

Étape 2.3 : Contrôle final

Le robot de manutention localise les bords extérieurs de la table d’alimentation des pièces et utilise des scanners laser et des caméras pour déterminer la position de chaque pièce. Il mesure chaque composant pour vérifier que les pièces, les épaisseurs de tôle et l'emplacement des trous sont corrects. Les données collectées sont ensuite comparées au modèle CAO importé et aux paramètres programmés afin d’identifier d’éventuels écarts. La mesure et l’ajustement étant effectués automatiquement, le marquage manuel des traits du gabarit n’est plus nécessaire.

Étape 2.4 : Assemblage automatisé.

Le système effectue le serrage du profilé et le robot de manutention aligne les pièces selon le modèle numérique. Les serrages peuvent faire pivoter le profilé de 90 degrés en seulement deux secondes. Les pièces sont automatiquement alignées grâce à un positionnement par alésages et à un balayage laser, garantissant un ajustement précis et une qualité de soudage robotisé constante. Le Fabricator permet un usinage en parallèle grâce à un fonctionnement multizone, ce qui est idéal pour les grands assemblages à plusieurs composants.

La machine gère automatiquement les écarts dans les limites de paramètres prédéfinis. Lorsqu’une intervention est nécessaire, elle alerte l’opérateur tout en poursuivant les autres tâches afin d’éviter les temps d’arrêt.

Étape 2.5 : Soudage automatisé

Une fois l’alignement confirmé, le robot de soudage effectue les soudures en suivant la séquence optimale. La machine détermine s’il est plus efficace de commencer par fixer l’ensemble à l’aide de soudures de pointage ou de souder entièrement chaque pièce avant de passer à la suivante.

Étape 2.6 : Contrôles qualité

Le résultat est un assemblage (partiellement) terminé, prêt à subir un contrôle qualité ou à être acheminé vers un poste de soudage manuel pour la reprise des pièces que le robot n’a pas pu atteindre. Une fois le processus terminé, l'opérateur recevra un rapport numérique.

Le saviez-vous ? Le Fabricator peut assembler 30 pièces par heure et en souder environ 10 par heure. La machine est conçue pour optimiser le temps de production. Après tout, le temps, c’est de l’argent.

Découvrez l'assemblage et le soudage automatisés en action >>

En quoi l’automatisation diffère-t-elle de l’assemblage et du soudage manuels ?

Contrairement à l’assemblage et au soudage manuels, qui nécessitent des opérations répétées de mesure, de positionnement, de manipulation et de soudage, le Fabricator effectue ces étapes en un seul processus continu basé sur un modèle numérique, ce qui réduit au minimum les manipulations manuelles et les retouches.

Comme le système est capable d'exploiter l'ensemble des données et des mesures au sein d'un processus intégré, il permet de réduire les erreurs, d'améliorer la cohérence et d'accroître considérablement la productivité, avec des gains de temps de fabrication compris entre 68 et 78 % pour les assemblages en acier adaptés.

En savoir plus sur le soudage automatisé par rapport au soudage manuel >>