Robot de soudage : léger et fiable

• Ce qui a été nécessaire : chaîne d'énergie triflex R 3D en matériau réfractaire igumid NB, modules linéaires drylin SLW, roulements de table circulaire PRT-04
• Exigences : Avec des rotations d'au moins 360 degrés, toutes les lignes doivent être guidées de manière sûre. Et les températures élevées lors du soudage ainsi que le contact avec des étincelles chaudes ne doivent pas non plus poser de problèmes au guidage des câbles. La suspension et le guidage de la tête de soudage doivent permettre un ajustement au millimètre près.
• Secteur : Robots
• Succès pour le client : des rotations de 360 degrés sont aujourd'hui possibles sans usure des câbles. Comme la chaîne électronique est en igumid NB, les étincelles ne peuvent pas l'endommager. Pour la suspension de la tête de soudage, on a trouvé des roulements entièrement exempts de lubrification et d'entretien, qui sont sûrs en cas de panne et légers.

DIN Tools est une entreprise basée à Heist-op-den-Berg, près d'Anvers en Belgique, spécialisée dans le développement de l'automatisation du soudage et des robots. Un robot de soudage commandé à DIN Tools par la société Smulders - une entreprise de construction française - doit produire des soudures circulaires et sans interruption. Le prototype devrait à terme être capable de souder 2 400 tubulures par jour et de réaliser ainsi, par exemple, des transitions entre les fondations et la tour d'une éolienne offshore en toute sécurité et mieux que n'importe quel humain.
Visuellement, le robot de soudage ressemble à un marteau-piqueur. Un employé positionne le robot et démarre le processus de soudage. Le robot effectue alors une rotation de 360 degrés avec un chevauchement supplémentaire de 6 degrés et soude la tubulure à la fondation. Même en exécutant le processus de soudage des centaines de fois par jour, il surpasse en qualité et en continuité même des collaborateurs expérimentés et est donc plus important que jamais, surtout en ces temps de pénurie de main-d'œuvre qualifiée.
Lors de la construction du robot de soudage, Bart Lourdaux, l'Inhaver de DIN Tools, et son collègue, le chef de projet Kevin Wijns, ont été particulièrement confrontés au problème du passage des câbles. L'équipe devait trouver un moyen de guider en toute sécurité les câbles et les tuyaux pour l'électricité et le fil de soudure. Et ce, de manière à ce qu'ils puissent supporter des rotations d'au moins 360 degrés sans frotter les uns contre les autres et s'user ou s'accrocher, ce qui détériorerait la qualité de la soudure. Les températures élevées lors du soudage et le contact avec des étincelles chaudes ne doivent pas non plus leur poser de problème.
Outre le guidage des câbles, un deuxième défi était la suspension et le guidage de la tête de soudage. L'exigence du client était de pouvoir ajuster la tête au millimètre près via deux axes.

Comme le directeur de DIN Tools travaille avec nous depuis 2004, la solution au problème des lignes était déjà à portée de main. Aujourd'hui, nous utilisons une triflex R, une chaîne électrique tridimensionnelle en plastique haute performance. Le câble d'énergie et le tuyau pour l'alimentation du fil de soudure se fixent facilement à l'intérieur de la chaîne électrique. Chaque maillon de la chaîne autorise une torsion de 10 degrés. Pour éviter la formation de boucles, l'e-chaîne peut être renforcée par une barre à ressort. Des rotations de 360 degrés sont possibles sans usure des câbles. En même temps, les câbles ne gênent pas le robot dans son travail. Comme la chaîne électronique est en igumid NB, les étincelles ne peuvent pas l'endommager. Le plastique haute performance résiste à des températures de -40 °C à +80 °C, présente une grande résistance à l'abrasion et est robuste.
Pour la suspension de la tête de soudage, on utilise des modules linéaires SLW compacts avec des profilés à double arbre en aluminium résistant à la torsion de la série drylin ainsi que le palier de table circulaire plat PRT-04. Le positionnement de la tête de soudage est assuré par une vis trapézoïdale à entraînement manuel. Les roulements sont en plastique haute performance et, contrairement aux roulements métalliques, permettent un fonctionnement à sec nécessitant peu d'entretien. Un lubrifiant solide intégré dans le plastique se libère en cas de micro-abrasion et produit un effet autolubrifiant sur la surface de l'arbre. Personne ne doit regraisser, aucun lubrifiant ne doit être mis à disposition, aucune instruction n'est nécessaire. Étant donné que les particules de poussière et de saleté se combinent rapidement avec les lubrifiants et entraînent la défaillance des roulements traditionnels, le fonctionnement à sec est également synonyme de sécurité en cas de défaillance. Enfin, les modules linéaires et les paliers de table tournante en aluminium marquent des points grâce à leur légèreté. Le robot de soudage pèse environ 18 kg et est suffisamment léger pour qu'un employé puisse le soulever avec ses mains.