Introduction : Une nouvelle ère d'humains et de robots travaillant côte à côte sur les lignes de conditionnement
Les lignes de conditionnement ont toujours fonctionné pendant longtemps de deux manières distinctes. D’un côté, vous avez des robots industriels rapides et fixes enfermés derrière des barrières de sécurité. De l’autre, les travailleurs humains effectuent des tâches délicates qui nécessitent un jugement attentif et des mains flexibles. Mais de grands changements se produisent rapidement. Les robots collaboratifs (cobots) sont désormais largement utilisés : ils sont conçus pour fonctionner à proximité des personnes, sans qu'aucune barrière de sécurité encombrante ne soit nécessaire.
Pour les usines d’emballage, la question n’est pas de savoir si elles doivent ajouter des cobots à leurs lignes. permettra d'analyser les principaux problèmes techniques, de sécurité et d'exploitation quotidienne à l'origine de ce changement d'industrie. Nous parlerons également de la manière dont les cobots s'associent à des équipements de fin de ligne courants : scelleuse de caisses, robot de palettisation, automatisation de fin de ligne et emballeuse de caisses robotisée.
Comment fonctionnent réellement les robots collaboratifs
Les anciens robots industriels classiques sont conçus pour fonctionner seuls, mais les cobots sont avant tout conçus pour interagir en toute sécurité avec les personnes. Ils sont dotés d'un ensemble complet de fonctionnalités de sécurité pour rendre cela possible. La plupart des cobots ont également un rembourrage extérieur doux et des bords arrondis, de sorte que même une collision aléatoire ne blessera personne gravement.
Une autre astuce de sécurité pratique est la surveillance de la vitesse et de la distance. Les caméras et les scanners de zone intégrés ralentissent le robot lorsqu'une personne passe à proximité. Si quelqu’un franchit la ligne de sécurité prédéfinie, le cobot s’arrête complètement. Toutes ces fonctionnalités de sécurité intégrées créent un espace de travail partagé sécurisé et fonctionnent de manière transparente avec les équipements d'automatisation de fin de ligne tels que l'encaisseuse robotisée, la scelleuse de caisses et le robot de palettisation.
Règles de sécurité et contrôles des risques : vous ne pouvez pas les ignorer
Chaque configuration de cobot nécessite une évaluation complète et écrite des risques couvrant chaque étape : production régulière, programmation du robot, maintenance de la machine et réparation des pannes.
Prenons un exemple : si vous installez des cobots à côté d'un robot de palettisation dans le cadre de votre système d'automatisation de fin de ligne, vous ne pouvez pas seulement vérifier comment chaque robot se déplace seul. Les solutions courantes pour réduire les risques incluent des barrières immatérielles supplémentaires autour de la zone de travail, des tapis de sécurité sensibles à la pression sous le robot de palettisation et des protections solides aux endroits les plus dangereux. Cette configuration de sécurité mixte permet de conserver une certaine flexibilité tout en protégeant le personnel.
Où les cobots s'adaptent le mieux aux lignes d'emballage modernes
Les cobots brillent à des endroits spécifiques des lignes de conditionnement : leur flexibilité comble les lacunes où la rapidité de réflexion des travailleurs humains est irremplaçable. Vous trouverez ci-dessous les cas d'utilisation les plus courants liés aux équipements d'automatisation de fin de ligne : encaisseuse robotisée, scelleuse de caisses et robot de palettisation.
Palettisation de fin de ligne
Empiler des cartons sur des palettes reste la tâche la plus populaire des cobots. Le robot de palettisation s'occupe de toutes les opérations fastidieuses et lourdes de levage des boîtes d'empilage dans différentes configurations, tandis que les gens se concentrent sur la vérification de la qualité des produits, en collant des étiquettes sur les boîtes et en échangeant les intercalaires.
Pour les usines fabriquant de nombreux produits différents à la fois, les cobots sont très faciles à reprogrammer pour de nouvelles tailles de boîtes ou de nouveaux styles d'empilage. Il s’agit d’une énorme victoire pour l’automatisation flexible de fin de ligne.
Travaux de chargement et d'alimentation pour l'emballeuse et la scelleuse de caisses robotisées
Les cobots sont parfaits pour alimenter en matériaux les machines d’emballage semi-automatiques. Le travail le plus courant consiste à charger des cartons vides dans une encaisseuse robotisée, puis à déplacer les boîtes remplies vers une scelleuse de caisses.
Nous devons définir des règles de verrouillage de sécurité pour empêcher le bras du cobot d'atteindre la zone de travail de la scelleuse de caisses pendant que la machine à sceller est en fonctionnement. Cela évite les collisions entre le bras du robot et les pièces de scellage.
Contrôles de qualité et tri pour l'automatisation de fin de ligne
Les cobots équipés de caméras peuvent travailler aux côtés des personnes aux postes d'inspection de votre ligne d'automatisation de fin de ligne. Ils récupèrent les marchandises défectueuses sur le convoyeur de palettes et les remettent aux travailleurs pour qu'ils les vérifient. Ce travail d'équipe accélère considérablement toute la chaîne de production.
Les principaux éléments de sécurité à surveiller : les convoyeurs de palettes à déplacement rapide et la manière dont les travailleurs, les cobots et le robot de palettisation en aval coordonnent les mouvements après la scelleuse de caisses et l'emballeuse de caisses robotisée.
Machines de palettisation + Cobots : comment ils se boostent mutuellement
Les machines de palettisation sont depuis longtemps la bête de somme des zones d’expédition. Les palettiseurs traditionnels entièrement automatiques sont rapides, mais ils sont difficiles à régler et occupent des tonnes d'espace au sol. Si vous utilisez des cobots à côté ou à la place d'anciennes machines de palettisation, vous obtiendrez une station d'automatisation de fin de ligne beaucoup plus flexible combinant une encaisseuse robotisée, une scelleuse de caisses et un robot de palettisation.
Les cellules de palettisation Cobot s'intègrent dans des espaces beaucoup plus petits et vous n'avez souvent pas besoin de barrières de sécurité complètes. Apprendre au robot de nouveaux modèles d'empilement est simple : il suffit de faire glisser le bras à la main et il apprend en quelques minutes au lieu d'heures. Cela rend cette configuration idéale pour les usines qui fabriquent des lots petits à moyens avec des produits en constante évolution.
Peu importe si votre station de palettes est entièrement automatique ou assistée par un cobot, vous devez effectuer des contrôles de sécurité complets : la trajectoire de déplacement du bras du robot, la stabilité des boîtes empilées et tous les points de connexion entre l'encaisseuse robotisée, la scelleuse de caisses en amont, les convoyeurs de palettes et le robot de palettisation.
L'équipement de support est important : la sécurité dépend de l'ensemble de votre ligne d'automatisation de fin de ligne
La sécurité ne concerne pas seulement le cobot lui-même : c'est un problème qui concerne l'ensemble du système. Le cobot n'est qu'un élément de votre configuration d'automatisation de fin de ligne, et la manière dont il se connecte à d'autres équipements tels que l'encaisseuse robotisée, la scelleuse de caisses et le robot de palettisation détermine la sécurité globale. Voici ce à quoi vous devez faire attention pour les machines périphériques :
Convoyeurs de palettes Les convoyeurs doivent être verrouillés sur le système de contrôle du cobot. Lorsque quelqu'un programme le cobot ou effectue une maintenance à proximité du robot de palettisation, le convoyeur ne peut pas envoyer de nouvelles palettes dans la zone de travail.
Encaisseuse et scelleuse de caisses robotisées Lorsque les cobots alimentent des cartons vides vers une encaisseuse robotisée ou transmettent des boîtes scellées à une scelleuse de caisses, des verrous matériels de sécurité doivent arrêter les machines d'emballage et de scellage si le bras du cobot dérive dans des zones dangereuses. Cela s'appuie sur des API de sécurité pour synchroniser les signaux sur toutes les machines d'automatisation de fin de ligne.
Principes de base de l'aménagement du poste de travail Placez des boutons d'arrêt d'urgence partout où ils sont faciles d'accès et installez des tours lumineuses pour afficher l'état en temps réel des cobots, de l'encaisseuse robotique, de la scelleuse de caisses et du robot de palettisation. Planifiez l'agencement en fonction de la façon dont les travailleurs se déplacent naturellement : ne les obligez pas à s'étirer de manière gênante ou à marcher constamment dans la zone de déplacement du robot.
Formation et nouvelles habitudes de travail : les humains sont la clé d'une collaboration sécurisée
Même le meilleur équipement d'automatisation de fin de ligne (cobots, encaisseuse robotisée, scelleuse de caisses et robot de palettisation inclus) ne peut pas résoudre les risques de sécurité causés par les travailleurs qui ne savent pas comment les utiliser correctement. Utiliser des cobots, c'est changer les mentalités : avant, on restait loin des clôtures robotisées ; désormais, ils travaillent en étroite collaboration avec les robots en tant que coéquipiers.
Tous les opérateurs et le personnel de maintenance doivent recevoir une formation approfondie. Ils doivent savoir ce que les cobots peuvent et ne peuvent pas faire, et faire la différence entre une légère collision inoffensive et une situation dans laquelle ils doivent immédiatement appuyer sur l'arrêt d'urgence. Cela crée une culture de sécurité partagée : les machines d'automatisation de fin de ligne sont conçues pour assurer la sécurité des personnes, et les travailleurs suivent également les règles pour éviter les accidents.
Une production sûre et productive s'accompagne d'une automatisation collaborative de fin de ligne
Une véritable expérience en usine prouve que les cobots peuvent s'intégrer en toute sécurité dans les lignes d'emballage dans le cadre d'un système complet d'automatisation de fin de ligne avec une encaisseuse robotisée, une scelleuse de caisses et un robot de palettisation, mais la sécurité ne va pas d'elle-même.
Tout se résume à une planification minutieuse, au respect des normes de sécurité internationales, à la conception de l'ensemble de votre poste de travail autour de toutes les machines d'emballage connectées et à l'investissement de temps dans la formation de votre équipe. Lorsque les cobots travaillent avec Robotic Case Packer, Case Sealer et Palletizing Robot, vous obtenez un tout nouveau flux de travail efficace : les robots gèrent des tâches répétitives, lourdes et ennuyeuses, tandis que les humains supervisent la qualité, ajustent les paramètres et résolvent les problèmes inattendus.
Si vous planifiez l’ensemble de votre système d’automatisation de fin de ligne en faisant de la sécurité une priorité absolue, les usines peuvent pleinement exploiter les avantages du travail d’équipe homme-robot. Vous vous retrouverez avec des lignes d'emballage qui fonctionnent plus rapidement, s'adaptent plus facilement et maintiennent votre actif le plus important (vos travailleurs) plus en sécurité et moins épuisés au travail.
