Micro Systèmes n°97 mai 1989
Micro Systèmes n°97 mai 1989
  • Prix facial : 30 F

  • Parution : n°97 de mai 1989

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : Société Parisienne d'Edition

  • Format : (203 x 271) mm

  • Nombre de pages : 220

  • Taille du fichier PDF : 186 Mo

  • Dans ce numéro : imprimantes laser et traitements de texte.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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15% en moyenne, pour l'ensemble des installations). Cette année voit se développer le marché des robots non manufacturiers, notamment les robots domestiques, ménagers et d'intervention (nucléaire, militaire et, plus généralement, en environnements hostile ou dangereux). Néanmoins, le marché de la robotique reste principalement limité aux grandes et très grandes industries, étant donné le coût de ces machines : de quelques centaines de milliers à plus d'un million de francs. L'ordinateur, cerveau de l'usine Un robot est un système mécanique articulé, généralement muni d'un organe terminal (pince, fer à souder, pistolet à peinture...), capable de réaliser, dans un environnement variable, des tâches complexes avec des performances imposées et des contraintes multiples. Cet environnement, appelé « périrobotique », comprend des outillages spéciaux, magasins, convoyeurs, systèmes de vision et capteurs divers, changeurs d'outils, systèmes de communication avec les autres outils de production de l'entreprise, et, surtout, un organe de commande. Le robot est donc non seulement une machine à géométrie variable, dotée d'outils, mais c'est également un ensemble complexe comportant des sources d'énergie, un système infor matique de commande et souvent un système sensoriel constitué de capteurs. Dans cet ensemble, les ordinateurs et l'informatique occupent bien évidemment une place essentielle et sans cesse croissante. D'ailleurs, en France, au cours de la dernière décennie, la part d'équipements mécaniques dans les différentes installations de manutention est passée de 60 à 40%, au profit du développement de l'informatique, de l'électronique et des automatismes, en particulier des micro-ordinateurs. Ceux-ci interviennent à différents niveaux : ils pilotent les machines et robots, assurent le contrôle et la supervision des processus, traitent les données fournies par les capteurs, réalisent l'interface homme-machine, assurent la communication avec les autres éléments de production, ainsi que l'intégration des différents organes de production et de gestion. L'écran de l'ordinateur affiche des tableaux synoptiques schématisant le système sur lequel on peut agir, généralement à l'aide de crayons optiques, écrans tactiles ou souris, mieux acceptés que le clavier en milieu industriel. L'art du commandement Le système de commande numérique qui régit les mouvements du robot transmet à la machine, sous forme de code préenregistré, les instructions permettant la fabrication ou le traitement d'une pièce, sans intervention humaine. La programmation du robot se fait par le biais de l'armoire ou baie de commande, qui constitue en quelque sorte le cerveau de la machine. Il s'agit d'un meuble électronique constitué d'un bâti métallique et recevant des châssis et platines, servant à stocker les données et à commander les mouvements du robot. Ceux-ci sont réalisés grâce à des actionneurs ou actuateurs, permettant l'exécution effective d'un ordre de commande à l'aide de moteurs, vérins... L'armoire intègre la commande numérique, l'automate programmable, la MICROS « DURCIS » OU NORMAUX » : QUE CHOISIR ? Dans l'environnement industriel, les ordinateurs servant à la programmation des robots et au contrôle des processus sont parfois soumis à des conditions inhabituellement difficiles : chocs, vibrations, températures extrêmes, poussières, forte humidité, atmosphères corrosives... Tournant 24 heures sur 24 (ce qui est le propre des usines robotisées), ces matériels doivent avoir un MTBF (temps moyen sans panne) bien supérieur à celui des_ordinateurs de bureau. Pour de telles applications, des constructeurs ont réalisé des modèles « durcis ». C'est le cas des ordinateurs industriels IBM 7531, 7532 et 7552, compatibles avec les PC-AT. Action Instruments, le numéro 2 de l'informatique industrielle, propose le BC 22, compatible AT, et les BC 30 et BC 32 basés sur le processeur 100 - MICRO-SYSTEMES 80386. Les modèles IR 286 et IP 286 de la firme allemande Kontron sont également des compatibles AT durcis. En France, la firme ACM a développé des versions industrielles des PC, XT et AT, qu'elle a pourvues de mémoires de masse particulièrement fiables, avec un MTBF supérieur à 30 000 heures. Souvent dotés de cartes additionnelles pour le contrôle des entrées/sorties et la gestion de terminaux hétérogènes (robots, machinesoutils, instruments de mesures, capteurs...), ces micro-ordinateurs à vocation industrielle ont généralement une présentation proche de celle des automates programmables. Avec la programmation hors ligne ou l'utilisation à l'abri d'une salle de contrôle, l'emploi de tels matériels est de moins en moins justifié. A peu près deux fois plus chers que les micro-ordinateurs normaux, les PC « durcis » ne donnent pas toujours entière satisfaction et sont souvent moins fiables que leurs homologues classiques. MCIUNJ MFTTPDES La chaîne de programmation d'un robot hors ligne le robot est modélisé par un logiciel de CAO. Celui-ci permet de simuler les mouvements du robot sur micro-ordinateur. Les données générées par le logiciel sont renvoyées vers l'armoire de commande. Mail 989
DOSSIER P tre de commande gé al Contrôle à distance 1111111111111111V11,P11I1M'0 o o ol Po o o 0000 pitre mobile dappren runo fflgam. nom IBM 1.1 -1-1-111111111111111 Mall MB MM MI MI » MMMMM — age L'évolution considérable des robots industriels et des outils d'aide à leur mise en oeuvre a fait naître un nouveau type de programmation : la programmation hors ligne ou analytique. Celle-ci, plus conviviale puisqu'utilisable en dehors de l'environnement industriel, notamment sur PC dans un bureau, supprime le principal inconvénient de la programmation en ligne : l'arrêt du robot et de la chaîne de production. Dans ce type de programmation, on indique au robot les coordonnées (position et orientation) de la pose à atteindre, exprimées dans un référentiel donné. Périphériques Environnement IMilele OMM Entréesisort tes n ble intégré de program on Réseaux de télécommunication Une armoire de commande : la baie BR 2200 de Renault Automation, avec ses différents éléments, le pupitre de commande général, le pupitre mobile d'apprentissage, l'ensemble intégré de programmation.commande de puissance des axes et le pupitre de commande opérateur. Celui-ci comprend la console de programmation, éventuellement un boîtier d'apprentissage. Cette console comporte parfois un module de vision et la communication avec l'environnement de la cellule robotisée. La plupart des robots utilisés dans l'industrie sont programmés en ligne, c'est-à-dire que la programmation s'effectue directement sur le robot. Pour cela, il faut arrêter le travail du robot, ce qui entraîne généralement l'arrêt de la ligne de production. Ce mode de programmation, dit par apprentissage, peut se faire directement, l'opérateur dirigeant le bras du robot en manoeuvrant directement son Mail 989 organe terminal. Pendant ce temps, l'armoire de commande du robot mémorise la position des différents points de la trajectoire. Le robot peut aussi être programmé par apprentissage indirect, par l'intermédiaire d'un pupitre de commande à touches ou d'un « manche à balai » ou syntaxeur, ou encore à l'aide d'un « pantin », structure allégée substituée au robot et manipulée comme ce dernier lors de l'apprentissage direct. Ces dispositifs permettent de déplacer et de faire tourner l'organe terminal du robot dans un repère. La trajectoire peut être définie soit par une ligne continue, soit par une série de points par laquelle devra passer l'extrémité du bras du robot. La CAO pour simuler les robots De plus, ce mode de programmation résout le problème des ordinateurs « durciss, tels les PC industriels, qui n'ont dès lors plus de raison d'être, l'ordinateur pouvant fonctionner dans un bureau bien protégé des nuisances de l'environnement industriel. Pour faciliter cette opération, il existe des logiciels de simulation très performants, comme Catia ou Euclid, avec lesquels on peut travailler à partir de modèles géométriques tridimensionnels du robot et de son environnement, issus d'une base de données CFAO (Conception et fabrication assistées par ordinateur). La simulation à l'écran, sous la forme d'une séquence d'images animées, permet de voir le robot effectuer son cycle de travail comme dans la réalité. Le projet ARES (Atelier Robotique et Simulation), mis au point à l'Institut de productique de Besançon en collaboration avec le Centre d'études nucléaires de Saclay (CEA), vise à mettre en place un système de simulation et d'aide à la programmation de systèmes robotiques — grâce à un moniteur de simulation prenant en charge les interactions des différentes entités ou tâches, un modèle de l'univers robotique servant de ressource au processus de simulation, et un moniteur graphique réalisant la génération de séquences animées d'images en interaction avec l'utilisateur. Un même modèle numérisé est utilisé pour l'ensemble du processus de production : conception, fabrication, contrôle. Les trajets effectués par le bras du robot peuvent être visualisés sur l'écran afin de détecter les colli- MICRO-SYSTEMES — 101



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