L'automatisation de la fabrication de préformes composites à haut débit devient une réalité
À PROPOS DE Loop Technology
Loop Technology est un spécialiste des solutions d'automatisation industrielle. Fondée en 1998 par Alun Reece, cette entreprise certifiée ISO 9001 dispose de sites au Royaume-Uni, à Dorchester, Sheffield et Bristol, et emploie environ 80 personnes. Loop Technology développe des systèmes de fabrication de pointe qui combinent robotique, vision industrielle et contrôle de mouvement afin d’améliorer l’efficacité dans toute une gamme d’applications, notamment les structures composites. Sa technologie FibreLINE permet la découpe, le tri, la mise en couche, l’inspection, le pointage et la consolidation à très haute cadence de matériaux composites destinés à des programmes aérospatiaux internationaux.
Une solution révolutionnaire pour la fabrication de structures composites
Pour les constructeurs aérospatiaux qui se tournent vers la production d’avions de nouvelle génération, accélérer le rythme de fabrication des structures en matériaux composites tout en respectant des normes de qualité strictes représente un défi majeur. C’est précisément ce défi qui a poussé Loop Technology à développer FibreLINE, un système avancé de fabrication automatisée de préformes composites, pris en charge par des robots industriels FANUC à forte charge utile.
FibreLINE est dédié à la production de structures composites primaires pour l’aérospatiale. Au cœur du système se trouve FibreFORM, un effecteur terminal conforme de type « pick-and-place » actif. FibreFORM est capable de manipuler de grandes nappes composites de plus de 20 m de longueur et de les positionner avec précision sur des profils 3D complexes à double courbure, à grande vitesse.
Cependant, alors que le matériau composite lui-même est léger, l’effecteur terminal est à la fois volumineux et lourd. L’entreprise avait donc besoin de robots capables de manipuler des charges lourdes sur un vaste volume. Pour Loop Technology, la série M-2000 de FANUC s’est avérée être la solution idéale.
Alun Reece
Directeur général
Ross Horrigan, directeur technique chez Loop Technology, ajoute : « Notre seule autre option consistait à construire un portique sur mesure à chaque fois. En comparaison, l’utilisation de robots FANUC nous permet d’être bien plus compétitifs en termes de coûts avec notre offre FibreLINE. »
Contrairement aux systèmes à portique, qui limiteraient l’accès au sein de la cellule de fabrication, les robots FANUC fonctionnent selon une configuration sur rail à un seul axe qui offre une meilleure accessibilité et une plus grande flexibilité pour les opérations de dépôt et d’inspection.
La précision reste essentielle tout au long du processus. Les structures aéronautiques en composites exigent des tolérances extrêmement serrées, tout en manipulant des matériaux délicats susceptibles de se déformer facilement pendant la fabrication.
« Les structures destinées à voler doivent respecter des normes de qualité vérifiées pour contrôler la construction », explique Reece. « Elles doivent respecter les tolérances de production. Et ces tolérances sont très serrées. »
Pour répondre à ces exigences, Loop Technology associe la rigidité et la précision de ses robots FANUC à des technologies de pointe, notamment le guidage par vision et la photogrammétrie.
«Nous visons désormais une tolérance de ±1 mm, même sur les grandes structures », précise-t-il.
Les gains de productivité sont également significatifs.
« Les équipementiers aérospatiaux se concentrent sur les avions monocouloirs de nouvelle génération, avec pour objectif de fabriquer entre 80 et 100 appareils par mois », révèle Reece. « Cela représente une quantité considérable de fibre de carbone qui doit être placée dans un moule très rapidement. FibreLINE change la donne à cet égard grâce aux cadences de dépôt que nous pouvons atteindre. Avec l’aide des robots FANUC, nous sommes capables de produire à une cadence qui pourrait sans doute remplacer entre cinq et dix machines traditionnelles. »
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Une collaboration sans heurts garantit un résultat optimal
HAGE Sondermaschinenbau s'est fixé pour objectif de développer une machine automatisée de soudage par friction-malaxage destinée aux bacs de batterie des véhicules électriques, nécessitant des capacités multibroches et multiaxes. L'entreprise s'est associée à FANUC, qui lui a fourni la CNC 30𝑖-B Plus et le robot à six axes M-900𝑖B/330L, ainsi qu'un soutien complet. Grâce à la technologie et à l’assistance de FANUC, HAGE Sondermaschinenbau a mis au point ce système de soudage de pointe en 10 mois. Les premiers systèmes sont désormais opérationnels sur le site du client.
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