Les ateliers de chaudronnerie et de métallerie peinent à recruter des soudeurs. Pourtant, une partie de leurs soudures reste simple et répétitive : des cordons droits, des pièces similaires, des séries courtes qui reviennent régulièrement. Ces tâches mobilisent des soudeurs qualifiés dont l’atelier a besoin ailleurs.
Le cobot de soudage prend en charge les soudures répétitives, sous le contrôle du soudeur. Plus simple à programmer qu’un robot industriel, il s’adapte aux petites et moyennes séries. Voici comment il fonctionne, ce qui compose une cellule complète et dans quels cas le préférer à un robot de soudage classique.
Le soudage cobotique, un robot collaboratif au service du soudeur
Un cobot de soudage est un bras robotisé léger, équipé d’une torche et relié à un générateur de soudage. Ce robot collaboratif reproduit les trajectoires et les paramètres définis par le soudeur, avec la même régularité d’une pièce à l’autre.
Sa programmation fait sa force. Le soudeur déplace le bras à la main jusqu’aux points de la trajectoire, puis les enregistre depuis une tablette ou un bouton sur la torche. Il règle ensuite les paramètres comme il le ferait sur un poste manuel. Aucun langage robot à apprendre : son savoir-faire de soudeur suffit pour créer un programme. Les cobots de soudage couvrent les principaux procédés à l’arc, MIG/MAG et TIG, sur acier, inox ou aluminium. Certaines solutions traitent aussi le soudage par points ou le brasage.
Le soudeur reste au cœur du poste. Il prépare et positionne les pièces, lance les cycles, contrôle les cordons et ajuste les réglages. Le cobot lui retire les soudures longues et répétitives. Il garde la main sur les soudures complexes et les pièces unitaires.
Les composants d’une cellule de soudage cobotisée
Le bras robotisé ne représente qu’une partie de la solution. Une cellule de soudage cobotisée opérationnelle réunit plusieurs éléments :
- Le cobot : sa portée et sa charge utile doivent couvrir les dimensions des pièces et le poids de la torche.
- Le générateur et la torche : un poste de soudage compatible avec le pilotage robotisé, une torche adaptée au procédé et un dévidoir pour le fil.
- La table et le bridage : une table de soudage, souvent à trous, et des gabarits qui maintiennent les pièces toujours au même endroit. La répétabilité du positionnement conditionne la qualité des soudures.
- Le positionneur ou l’axe externe : il fait tourner ou déplace la pièce pour donner accès à tous les cordons et souder dans la meilleure position.
- L’extraction des fumées : une torche aspirante ou un système de captage au plus près de la zone de soudage.
- Les protections : écrans, rideaux de soudage ou cabine pour contenir le rayonnement et les projections.
Quand la position des pièces varie, un capteur laser ou un système de vision industrielle complète la cellule. Il localise le joint et corrige la trajectoire avant le soudage.
Cobot ou robot de soudage : choisir selon votre production
Le cobot et le robot industriel automatisent tous deux le soudage. Ils ne répondent pas au même besoin.
Le cobot, pour les petites séries et les pièces variées
Le cobot prend l’avantage quand les références changent souvent. Sa programmation par apprentissage permet de créer un nouveau programme rapidement, sans spécialiste en robotique. Compact et léger, il s’installe dans un atelier existant, parfois sur un chariot mobile déplacé d’un poste à l’autre.
Il convient aux ateliers de chaudronnerie, de métallerie ou de mécanosoudure qui travaillent en petites et moyennes séries. Ses limites tiennent à sa vitesse, plus faible que celle d’un robot industriel, et à sa charge utile plus réduite.
Le robot industriel, pour les grandes séries et les cadences élevées
Le robot industriel reste la référence pour les grandes séries. Plus rapide et plus robuste, il soude en continu dans une cellule fermée, souvent avec plusieurs postes de chargement pour enchaîner les cycles. Il accepte des torches lourdes, des procédés exigeants et de grandes pièces. En revanche, sa programmation demande des compétences spécifiques, et son installation représente un projet plus lourd. Il se justifie quand les volumes sont stables et la cadence élevée.
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Les gains d’un cobot de soudage pour votre atelier
Un cobot de soudage apporte trois bénéfices concrets à l’atelier :
- Une qualité constante : le cobot reproduit la même trajectoire, la même vitesse et les mêmes paramètres sur chaque pièce. Les cordons gagnent en régularité, ce qui réduit les reprises et les rebuts.
- Une productivité accrue : pendant que le cobot soude, le soudeur prépare la série suivante, monte les pièces ou réalise les soudures manuelles. Avec deux zones de travail, le cobot enchaîne les cycles pendant que l’opérateur charge l’autre poste.
- De meilleures conditions de travail : le cobot prend en charge les soudures répétitives, souvent réalisées dans des postures contraignantes, et éloigne le soudeur des fumées. Cette approche place l’ergonomie au cœur de l’automatisation et rend le métier plus attractif pour les jeunes soudeurs.
Sécurité : un cobot de soudage reste une machine à risques
Le terme « collaboratif » prête à confusion. Un cobot limite les risques mécaniques grâce à ses capteurs d’effort et à ses vitesses réduites. Le soudage à l’arc, lui, reste dangereux : rayonnement ultraviolet, chaleur, projections de métal en fusion et fumées nocives.
L’intégrateur réalise donc une analyse de risques propre à la cellule, et pas seulement au cobot. Elle détermine les protections nécessaires : écrans ou rideaux contre le rayonnement, zones de détection, procédures de chargement, extraction des fumées. Selon l’organisation du poste, la cellule fonctionne en mode collaboratif ou derrière des protections, avec un automate de sécurité qui gère les accès.
Les normes ISO 10218 encadrent la conception des robots et de leur intégration, applications collaboratives comprises. Comme toute machine, la cellule de soudage cobotisée fait l’objet d’un marquage CE, que l’intégrateur robotique prépare avec le dossier technique.
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Basée dans l’Ain, 5S Ingénierie accompagne les ateliers de chaudronnerie et de métallurgie en Rhône-Alpes et en Bourgogne-Franche-Comté, ainsi que partout en France.
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