Robotisation du traitement de surfaces sur des … · 5–Quelques notionsde robotique ... 2 –de 1945 à nos jours : 1èreMachine d'application par balayage Système actuel d'application

Robotisation du traitement de surfaces

sur des structures de grandes dimensions

RPA - 2016 1

Experts en Solutions de Finition et d'Extrusion

Vers la robotisation du traitement de surfacessur des structures de grandes dimensions

RPA⎪2016

Stéphane RENOUARD



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Sommaire

1 – De 1908 à 1945 : Les débuts

2 – L’évolution de 1945 aux années 2010

3 – La robotique industrielle : exemple de l’automobile

4 – La robotisation des structures de grandes dimensions

5 – Quelques notions de robotique

6 – La numérisation des structures

7 – Exemples et perspectives

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FORD 1908 : augmentation de la production dans l’atelier peinture

1 – de 1908 à 1945 : les débuts

Emploie du pistolet pneumatique généralisé dans les années 1920.

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Les années 1930 : développement de nouvelles peintures

1 – de 1908 à 1945 : les débuts

Le développement du travail à la chaîne et l’automatisation va être rendue possible par l’utilisation de résine synthétique de qualité constante et la non-utilisation des produits naturels.

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Fusion des disciplines, intégration des sciences fondamentales

2 – de 1945 à nos jours :

1ère Machine d'application par balayage Système actuel d'application par voie électrostatique

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La cataphorèse, la protection anticorrosion de nos voitures


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Les contraintes environnementales : sources d’innovations


Un exemple : Un atelier de peinture chez Volvo en Suède,

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La naissance de l’industrie automobile : un processus peinture 100% manuel

3 - La robotique industrielle : le cas de l’automobile

Pistolet pneumatique

Bon niveau de finition

But:

Travail pénible

Résultats hétérogène

Problème de santé

Faible taux de transfert

Un atelier de peinture dans les années 1930s

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1960 : Application électrostatique et automatisation


Introduction des premiers pistolets électrostatiques

Taux de transfert > 60%

Pistolet électrostatique manuel Un axe linaire avec un mouvement monte et baisse

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1980 - Introduction des bols électrostatiques


Machines fixes et bols électrostatiques

La voiture passe à travers un brouillard de peinture

Finition de haute qualité

Processus répétable

Coefficient de transfert 70%

Application avec des machines fixes

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1990 - Machine à peindre et peinture à l’eau


Machines multiaxes ( 3 à 5 )

9 Bols électrostatiques

Adaptable facilement sur une large gamme de véhicule

Utilisation des peintures à l’eau pour réduction des composés organique volatiles

Coefficient de transfert ≈ 80%

Application du vernis avec une MAP

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2000 - Le temps de la robotique


Robots avec six degrés de liberté

Quatre bols à la place de neuf.

Coefficient de transfert = 80%

Pièces complexes (peinture de l’extérieur et de l’intérieur)

Application 100% robots

Impossible d’afficher l’image.

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Infrastructures navales, Off-shore et pétrolière

4 - La robotisation des structures de grandes dimensions

- La construction et la réparation navale

- Les structures portuaires

L’exploitation du pétrole et du gaz en haute mer

Les énergies maritimes renouvelables

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La réparation navale en Europe 100 chantiers pour 60% de la flotte mondiale


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La réparation navale


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La construction navale en Europe : 32 chantiers


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Le développement en Europe


Les énergies maritimes renouvelables sont un secteur ou l'Europe est bien placée. Elle possède la ressource des champs éoliens hydroliennes ou la houle de l’atlantiques.

Les champs éoliens sont un programmes industriels en cours de déploiements ou la France à la volonté politique de créer sa filières.

Les champs hydroliennes sont une possibilité pour la France dans prendre le leadership.

Pour les autres technologies, elles sont encore en phases de R et D.

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Les points communs à ces marchés


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Pourquoi automatiser ces marché




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5 – Quelques notions de robotiques

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Les manipulateurs et télémanipulateurs

5 – Quelques notions de la robotique

Les manipulateurs Les télémanipulateurs, appareils de manipulation à distance

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Les robots: manipulateurs industriels, didactiques, mobiles autonomes


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Le robot manipulateur industriel


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La robotique industrielle


Train EMR pâles et mats Les avions ailes Boeing

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La robotique industriel 120 000 robots / an


La robotique mobile

PonceurRobots en 2007 perceur

La robotique mobile 10 000 robots/ans

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La robotique mobile


La robotique mobile

La Tortue de Grey Walter dans les années 1950L’un des premiers robots mobile autonome

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1969 : Université de Stanfort avec Shakey


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De nos jours


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La robotique mobile

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Les capteurs proprioceptifs : un odomètre, un résolveur, une centrale inertielle


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Les capteurs extéroceptives : camera, télémètre, radar


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Actions : se déplacer, Les bases mobiles : non holonome


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Actions : se déplacer, les bases mobiles


Les plateformes holonomes

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action : le manipulateur 6 axes libertés


Un bras manipulateur est le bras d'un robot . Il est reliés par des axes permettant, soit du mouvement de rotation ou de translation

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La Cartographie et localisation simultanées




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La quantification des défauts sur une carèneest fait manuellement par des experts.

Difficile de quantifier de façon précise

Conflits sur interprétation des résultats

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Inspection de carène : un outil le scanner 3D


Le scanner 3D solution pour inspection de carène

Travail dans la nuit complète dans des conditions météo difficiles.

La numérisation de la coque d'un navire complet, en utilisant un système LiDAR statique basée au sol, nécessite la numérisation à partir de plusieurs positions à des distances appropriées

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Permet quantifier de façon précise la quantité de défauts


Scanned 3D surface of ship’s hull (Zone) Segmentation of corroded areas Extraction of corroded areas

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Le Pont de Sydney : Un Robot mobile autonome pour la projection par abrasif


Avant

Après

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Numériser la coque d’un navire


Navire:

Mixte marchandise passager

Taille: 120,75m x 20,60m

Temps de numérisation: 5h30m

Nombre de 3D pts: 962 615 319

Nombre de mailles: 310,000

Taille des données: 20.5 GB

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Stéphane RENOUARD

Merci de votre attention



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CREDITS

http://www.peinture-carrosserie-peugeot.com

http://www.forum-auto.com/automobiles-mythiques-exception/youngtimers/sujet391475.htm

http://www.educauto.org

http://fr.ubergizmo.com/2011/12/22/en-1961-le-robot-unimate-etait-deja-fort-impressionnant.html

https://www.aruco.com/2015/10/eos-innovation-robotique-surveillance/

https://www.youtube.com/watch?v=sbP1AnnsQbo

http://www.isprs2016-prague.com/DETECTING AND ANALYZING CORROSION SPOTS ON THE HULL OF LARGE MARINE VESSELS USING COLORED 3D LIDAR POINT CLOUDS, A.K. Aijazi, L. Malaterre, M. L. Tazir, L. Trassoudaine and P. Checchin,

http://www.acri-ingenierie.com/,

http://criif.fr/

http://www.ensta-paristech.fr/~filliat/

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