Les outils robotiques rendent le processus de fabrication 3D plus sûr

En utilisant la technologie robotique d’OnRobot, les étudiants ont construit une solution d’automatisation qui élimine l’exposition des travailleurs à la poudre de nylon utilisée pour l’impression 3D et la fabrication additive. L’exposition à la poudre de nylon est dangereuse car les travailleurs peuvent l’inhaler, l’ingérer ou s’en frotter accidentellement les yeux en travaillant. La solution des étudiants de Lancaster réduit l’exposition des travailleurs et élimine les risques sanitaires associés.

La fabrication additive et les processus industriels d’impression 3D sont en plein essor et changent la façon dont les fabricants travaillent et inventent. Les changements rapides dans le domaine de la fabrication entraînent des changements rapides dans l’environnement de travail, et les entreprises doivent s’efforcer de suivre le rythme et de garantir la sécurité de l’environnement de travail lié aux nouvelles technologies telles que le frittage sélectif par laser.

Etudiants de l’Université de Lancaster : A gauche : Vasco Vieira, au milieu : Jenny Wilson et à droite : James McEwan

La poudre de nylon utilisée et laissée derrière lorsqu’un employé extrait une pièce imprimée en 3D peut être nocive pour la personne qui effectue le travail. Le fait de confier cette tâche à un système intelligent – un robot – permettra de créer un lieu de travail plus sain, plus sûr et plus propre.

Une équipe de cinq étudiants en ingénierie de l’Université de Lancaster a relevé le défi de créer un système intelligent capable d’extraire les pièces de fabrication additive du gâteau de poudre de nylon qui reste après le frittage sélectif par laser, éliminant ainsi toute interaction humaine avec la fine poudre de nylon.

L’étudiant Chef d’équipe, James McEwan, a déclaré : Le système qui en résulte s’est avéré être un système robuste, capable d’accueillir des gâteaux de différentes tailles et une grande variété de pièces de différentes formes et tailles. Quant à l’effet que ce système peut avoir, il signifie que les lieux de travail seront plus sûrs car les travailleurs ne risqueront plus d’ingérer la poudre ou de l’avoir dans les yeux, ce qui peut être dangereux.

Les étudiants de Lancaster ont obtenu une base très solide pour des travaux ultérieurs sur le post-traitement automatisé des pièces fabriquées par voie additive. L’équipe de Lancaster s’attend à ce que ce projet soit le premier d’une longue série de projets réussis utilisant des « cobots » pour améliorer l’efficacité, la reproductibilité et la sécurité des processus de fabrication. Elle tient à remercier le Lancashire Enterprise Partnership pour le financement de ce domaine de recherche.

Le professeur Andrew Kennedy, titulaire de la chaire de fabrication avancée de l’Université de Lancaster, est impressionné par la gamme et la qualité des produits, ainsi que par le service et les conseils fournis par Olympus Technologies, le partenaire local d’OnRobot :

Nous avons demandé à Olympus Technologies de nous aider à sélectionner des robots, des effecteurs et des produits de vision pour nos laboratoires d’ingénierie. Nous avions un projet initial en tête, mais nous voulions que la gamme de produits offre le plus large éventail possible d’utilisations futures. Malgré la pandémie qui les a empêchés de se rendre sur place, Olympus a continué à nous soutenir à distance. La plupart des équipements ont été très simples à installer et à utiliser, et Olympus a été rapide à fournir une assistance lorsque nous avons eu des questions.

Adam Swallow, Directeur, Olympus Technologies Ltd :

En tant qu’employeur de diplômés en ingénierie, Olympus Technologies est ravie de voir que la robotique est intégrée dans les cours de mécatronique et d’ingénierie mécanique, et que les étudiants sont mis au défi de résoudre des problèmes du monde réel avec des équipements robotiques innovants. La décision de l’Université de Lancaster d’acheter des robots Universal Robots ainsi qu’une large gamme d’équipements OnRobot les place dans une position idéale pour permettre à de nombreux autres groupes d’étudiants et de chercheurs de relever un large éventail de défis en matière d’automatisation. Ce fut un plaisir de soutenir cette première équipe d’étudiants, qui a réalisé un projet fantastique malgré les défis de l’époque dans laquelle nous vivons. Nous sommes impatients de continuer à soutenir l’Université.

Au Danemark, au siège d’OnRobot, le directeur général Vikram Kumar est impressionné par les résultats des étudiants :

Le projet de l’Université de Lancaster est un excellent exemple de ce que l’on peut réaliser en combinant la créativité humaine avec la flexibilité et la convivialité de nos technologies. Félicitations aux jeunes héros de l’innovation ! L’automatisation est la voie à suivre pour mes membres, à la fois pour garantir un bon environnement de travail et une forte compétitivité. Je trouve le projet britannique très intéressant.

 OnRobot RG2, OnRobot Eyes et le capteur Force-Torque HEX et un cobot UR5 de Universal Robots.

 Technologie déployée dans ce projet :

• Produits OnRobot : OnRobot RG2 (pince à deux doigts), OnRobot Eyes et le capteur de couple de force HEX et un cobot UR5 d’Universal Robots.
• La pince RG2 est utilisée pour ramasser les pièces, et elle est également utilisée comme sonde pour passer la poudre au crible, car elle est conforme à la norme IP54, et donc « protégée de la poussière ».
• Le capteur de couple de force HEX et le capuchon UR HEX sont utilisés pour détecter l’impact de toutes les collisions que la sonde subira lorsqu’elle entrera en contact avec les pièces.
• OnRobot Eyes détermine la taille et les espaces libres de la pièce.