Les robots touchés par la vague verte

Qu’il s’agisse de systèmes économes en énergie ou d’équipements destinés à la fabrication de produits ou d’installation comme les centrales solaires ou les éoliennes, les robots labellisés Green Automation tiendront la vedette lors du salon Automatica 2010.

Le concept de « Green Automation » couvre à la fois des systèmes d’automatisation moins gourmands en énergie et les techniques d’automatisation utilisées pour la fabrication de produits non polluants, économiques en ressources naturelles. Parmi les produits qui bénéficieront de ce label lors du salon Automatica, en juin prochain, le produit vedette sera sans nul doute le robot sur câble IPAnema, mis au point par l’Institut Fraunhofer pour les techniques de production et l’automatisation (IPA) qui devrait jouer à l’avenir un rôle clé lors de l’assemblage de centrales solaires de grande envergure. Parmi ceux-ci, citons le projet du consortium Desertec qui prévoit des installations de production d’énergie solaire en Afrique de Nord. Une telle installation thermique serait composée de plusieurs champs de capteurs solaires dont chaque miroir parabolique couvre une surface supérieure à un kilomètre carré. Mais comment installer des milliers de miroirs paraboliques dans le désert ?

Des robots au service des projets verts…

A ce jour, il n’existe aucune possibilité d’automatisation pour un tel volume et pour la mobilité demandés. Le robot sur câble dont le prototype a été baptisé IPAnema pourrait apporter une solution. Le directeur de l’institut, le Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl lui accorde les meilleures chances : » Le robot sur câble est capable d’effectuer les mêmes tâches qu’une grue et de transporter des éléments de construction de grande dimension. Toutefois, il est bien plus rapide, plus précis et surtout entièrement automatisable. En raison de sa construction extrêmement légère, il est très mobile et peut couvre un vaste rayon d’action. « vidéoÀ la base de la nouvelle cinématique de ce robot, des câbles entraînés au moyen de plusieurs treuils qui déplacent dans l’espace un plateau, un bras ou tout autre élément. Sur le robot IPAnema qui sera exposé sur le salon Automatica, de 1 à 7 ou 8 treuils actionnés par une commande numérique peuvent entrer en action. Ils ont été conçus pour effectuer des mouvements hautement dynamiques et autorisent des vitesses de déplacement pouvant atteindre 10 m/s ainsi que des accélérations jusqu’à 10 g. Pour ce faire, il est possible de régler avec précision la longueur du câble grâce à un système de mesure absolue intégré au treuil. Le système de commande comprend une commande CNC spécialement conçue pour les robots et fonctionne en parallèle avec une commande par programme enregistré en temps réel. Le rayon d’action du robot dont la charge peut atteindre plusieurs tonnes par câble, peut couvrir une espace de 100 x 100 x 30 m. Pour sa part, la société VMT, appartenant au groupe Pepperl + Fuchs, s’est intéressée à l’énergie éolienne. L’entreprise a développé un système complet de robots sur rail destinés à affûter et à peindre les pales des éoliennes qui peuvent atteindre 70 m de long et qui, jusqu’à présent, étaient nettoyées et peintes à la main. Pour ce faire, VMT a monté 2 robots sur chacun des deux axes linéaires, l’un se chargeant du décapage de la pale au moyen d’un système de jet de sable sous vide, l’autre étant responsable du laquage. Le mesurage en ligne est effectué par deux systèmes de mesure du temps au laser fixés sur le robot de nettoyage. De cette façon, le rail du robot est capable de s’adapter aux torsions et fléchissements de l’aile.

… Mais aussi moins gourmands en énergie

La branche robotique Motoman de la société Yaskawa, s’est elle attachée à réduire les dimensions des robots et les rendre moins gourmands en énergie durant les pauses de production. La réduction de la taille de ces engins de manipulation a pour conséquence des robots plus compacts qui nécessitent une surface au sol plus faible. Les installations de production où le robot à bras coudé commute en mode économie d’énergie pendant les temps morts du processus industriel économisent jusqu’à 30 % d’énergie électrique. Grâce à cette alternance, les installations Motoman économisent de l’argent et contribuent par la même occasion à la protection de l’environnement.Quant au robot parallèle 4 axes Quattro s650H de la société Adept, il a été spécialement conçu pour accomplir des tâches ultra-rapides dans l’industrie de l’emballage et dans l’industrie solaire. En raison de son extrême rapidité et de son faible coût en énergie, ce robot à 4 axes baisse les coûts revenant au propriétaire du processus de production industrielle. Selon les informations communiquées par l’entreprise, il consomme 25 à 35 % moins d’énergie comparé aux autres robots de sa catégorie. Comparé à un robot 6 axes, l’Adept Quattro s650H atteint même des économies d’énergie allant jusqu’à 45 %.Enfin, le fabricant de robots Kuka joue, lui, sur les deux tableaux. Il a non seulement conçu sa production dans le souci du respect de l’environnement, mais il a aussi mis au point systématiquement des produits qui fonctionnent tout en économisant les ressources naturelles. Il a concentré ses efforts sur la consommation d’énergie, la consommation de lubrifiants et la longévité de ses robots. Un indicateur d’efficacité énergétique est le rapport entre le poids propre du robot et sa charge : moins il doit déplacer et transporter de matériaux, moins il doit consommer d’énergie. Le robot 7 axes Kuka LBR est un exemple révélateur de ce principe, puisqu’il affiche un rapport de 2 contre 1 entre le poids propre et la charge. Kuka présentera au salon une commande qui permet de mettre les robots hors tension durant les pauses, à l’image des automobiles dont le moteur se coupe automatiquement à l’arrêt.Par Marc Chabreuil