Des performances de pointe pour la technologie médicale moderne Le robot au service d'une technologie exigeante

Auteur / Rédacteur: Source : JAG Jakob SA / Gilles Bordet

Blösch SA est une entreprise technologique suisse innovante. Ses principales compétences résident dans des solutions de revêtement de haute qualité.

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Les lentilles saphir sont déposées en vrac sur des surfaces planes rétroéclairées. Les minuscules pièces sont détectées par des caméras et saisies par des préhenseurs.
Les lentilles saphir sont déposées en vrac sur des surfaces planes rétroéclairées. Les minuscules pièces sont détectées par des caméras et saisies par des préhenseurs.
(Source : JAG Jakob)

Que ce soit pour les montres, les outils, la construction aéronautique, l'optique laser et les équipements d'analyse et de diagnostic médicaux tels que les scanners dentaires, les endoscopes et bien d'autres encore, Blösch SA répond à de nombreux besoins.

Des objectifs ambitieux

L'endoscopie est en plein essor dans la médecine moderne. Afin de pouvoir traiter à l'avenir des volumes de production plus importants, il a fallu développer une solution d'automatisation performante et évolutive. Cette mission a nécessité tout le savoir-faire de JAG, du développement de logiciels à la construction de cellules. La demande portait sur des lots allant jusqu'à 900 lentilles.

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Situation initiale

Les endoscopes intègrent des lentilles saphir de grande qualité. La manipulation de ces minuscules pièces est une opération particulièrement monotone et répétitive, qui nécessite une concentration extrême de la part du personnel.

L'entreprise Blösch SA a donc chargé JAG d'automatiser les opérations les plus complexes et de réaliser une double cellule robotisée, totalement sur mesure. La première cellule traite l'identification de lentilles en saphir, délivrées en vrac après lavage, puis leur prélèvement et placement sur des outils dédiés.

La seconde cellule traite le réalignement des lentilles, permettant la suite du process de fabrication : un dépôt métallique sera réalisé sur le bord des lentilles, qui équiperont des équipements médicaux de précision, en l'occurrence des endoscopes.

La problématique principale est que ce travail global est actuellement extrêmement répétitif, fastidieux et très exigeant pour les opérateurs. Jusqu'à 900 lentilles sont en effet à traiter par lot avec une précision attendue de l'ordre du 1/10e de millimètre, le tout dans une zone blanche ISO 5. Il s'agit de les soulager en automatisant ce processus, de manière à maintenir un temps de cycle performant et stable, de même que la qualité globale de traitement. Il s'agit aussi de pouvoir traiter de plus gros volumes de production en Suisse.

Solution mise en œuvre par JAG robotics

  • Phase 1 (manuelle) : L'opérateur dépose plusieurs centaines de lentilles lavées dans les zones de travail situées à gauche et à droite de la cellule robotisée.
  • Phase 2 (robotisée) : identification des positions des lentilles par des caméras montées sur des axes linéaires robotisés. Puis le robot collaboratif (un ABB Yumi comportant 2 bras avec chacun 7 axes) prélève et positionne de manière successive les lentilles dans un outil situé sur le tapis convoyeur. Les pièces défectueuses sont repérées et écartées.
  • Phase 3 (manuelle) : transfert par l'opérateur des lentilles et des outils vers la seconde cellule.
  • Phase 4 (robotisée) : analyse par scanner laser des positions relatives des lentilles et réalignement avec une précision de l'ordre de 5/100e de millimètre.

Plusieurs équipements intégrés pour ce projet ont été développés conjointement avec le client :

  • Outils et posages de lentilles ;
  • Mini embouts de préhension ;
  • Flux laminaires pour garantir l'absence de pollution des lentilles par des poussières.

Avantages et valeur ajoutée

Une petite part de travail manuel subsiste pour les opérateurs, mais ce travail n'est ni fatiguant, ni dépendant de leur état de forme ou de leur habileté propre. La reproductibilité du process est ainsi assurée.

Le système est très flexible sur le nombre de modèles de lentilles traitées (près de 50), grâce à une interface opérateur intuitive et une gestion par recettes généralisée, également développée par JAG dans le cadre de sa solution MES (Manufacturing Execution System). Le système est également flexible dans son opérabilité, qui peut être partiellement ou totalement automatisée sur chacune des 2 phases, l'activation des tapis convoyeurs, et également démultipliable (adjonction de nouvelles machines). L'objectif initial de temps de cycle fixé par Blösch est atteint et dépassé.

Il s'agit de la toute première cellule automatisée intégrée chez ce client, qui lui permet d'envisager un développement plus serein pour les années à venir. Seule une machine très spéciale issue d'un développement tout intégré (mécanique et software) pouvait permettre l'atteinte d'un tel résultat.

Un défi technologique complexe parfaitement relevé par l'équipe de JAG robotics

Ce projet a constitué une mission de développement stimulante pour l'équipe. Il comprenait le logiciel, ainsi que la sélection et l'intégration du modèle de robot (ABB YuMi), du scanner laser, des caméras de haute précision et des axes linéaires sur lesquels les caméras sont montées.

Cette solution robotique innovante permet à Blösch SA d'assurer la croissance de ses activités en Suisse et de garantir une qualité de fabrication sur de plus grands volumes. MSM

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