La robotique au service du chantier

Comment le robot peintre ConBotics permet des processus de travail sûrs et prévisibles

Dans les métiers spécialisés, les carnets de commandes bien remplis se heurtent à des équipes en sous-effectif. C’est précisément pour cette raison qu’il vaut la peine de considérer l’automatisation non seulement comme un simple atout, mais comme une véritable option permettant de rendre les tâches récurrentes et physiquement exigeantes plus fiables et plus faciles à planifier. C'est exactement là qu'intervient ConBotics pour les tâches de peinture : l'équipe dirigée par le PDG et cofondateur Cristian Amaya Gómez développe un robot de peinture autonome et mobile qui automatise la pulvérisation airless à grande échelle de manière répétable et fiable. L'objectif est de rendre le processus de travail si stable et prévisible que les entreprises puissent à nouveau planifier en toute confiance leurs opérations quotidiennes sur les chantiers.

Une chose était claire dès le départ : non seulement les performances de revêtement sont cruciales, mais il fallait aussi déterminer si le robot fonctionnerait de manière fiable dans l’environnement réel d’un chantier. Après tout, le robot de peinture n’est vraiment utile que s’il fonctionne de manière sûre et prévisible dans ces conditions, tout en garantissant à la fois un déroulement stable du processus et une qualité de surface élevée.

La sécurité, socle de la production en série

L'équipe fondatrice de ConBotics a apporté une vaste expérience en robotique acquise lors de leur collaboration au Fraunhofer IPK. Cela a permis de développer rapidement une solution viable pour le robot de peinture, intégrant le contrôle des mouvements, la logique de processus et la planification de trajectoires reproductibles. Mais plus le système se rapprochait de son utilisation quotidienne sur les chantiers, plus il devenait évident pourquoi de nombreuses machines autonomes échouent – non pas à cause des fonctionnalités de base, mais en raison de la maturité du produit. Il ne suffit pas qu’un robot fonctionne sans heurts en laboratoire. Il doit réagir de manière contrôlée sur le terrain lorsque des personnes pénètrent dans sa zone de travail ou que des objets viennent soudainement se mettre en travers de son chemin. Il doit fonctionner de telle sorte que ni la qualité du revêtement ni l’acceptation par les utilisateurs n’en pâtissent.

Pour Cristian Amaya, il était clair dès le départ que la sécurité ne pouvait pas être une simple réflexion après coup ; elle devait être prise en compte dès le début. L'équipe de développement étant réduite, ConBotics ne souhaitait pas utiliser ses propres ressources pour mettre en place une architecture de sécurité de base ainsi qu'une gestion de la vérification. L'entreprise souhaitait investir dans les domaines qui différencient réellement le produit, à savoir la robotique et l'automatisation des processus. C'est pourquoi elle a recherché une base de sécurité économiquement attractive, fonctionnant de manière fiable et pouvant être intégrée de manière à accélérer, plutôt qu'à ralentir, le développement.

Une architecture de sécurité économique avec Flexi Net

ConBotics a trouvé dans le contrôleur de sécurité Flexi Net de SICK exactement la base dont elle avait besoin pour son robot peintre autonome. L'architecture de commande Flexi Net exploite de manière optimale les données d'entraînement existantes, lit les données CANopen provenant du châssis et les combine avec des codeurs HTL économiques. Ces informations sont traitées pour obtenir des valeurs de vitesse et de position sécurisées dans les blocs fonctionnels de mouvement certifiés.

Cette interaction étroite entre la technologie d'entraînement existante et l'évaluation intelligente réduit considérablement les besoins en matériel et en câblage, et crée une architecture de sécurité rationalisée et rentable. Cela signifie que le Flexi Net peut être intégré de manière transparente dans le système robotique et garantit une parfaite harmonie entre la qualité de mouvement et la sécurité fonctionnelle.

Intégration cohérente avec EFI-pro

En s'appuyant sur Flexi-Net, ConBotics a pu étendre le système de manière ciblée sans avoir à refaire l'intégration pour chaque nouvelle exigence. En effet, SICK propose une large gamme de capteurs pour différentes fonctions qui peuvent être intégrés de manière structurée dans une architecture de sécurité. Les capteurs et la logique de sécurité communiquent au sein d'un cadre cohérent avec EFI-pro, le réseau fiable de périphériques et de contrôle de SICK. Cela représente un avantage pratique pour une équipe de développement : moins de variantes d’interface, moins de solutions spéciales, moins de travail lors de la mise en service et du diagnostic, ce qui permet d’accélérer la mise en production de versions stables.

La valeur de cette approche est évidente avec le robot peintre de ConBotics : le codeur incrémental DFS60B fournit des données de mouvement précises pour un guidage précis de la trajectoire. Le système optique de détection d’objets et de masquage WTT12-S identifie les bords des escaliers et des ouvertures, permettant ainsi une protection fiable contre les chutes.

Le système de surveillance mécanique IQB2S vérifie les états de verrouillage, tels que le verrouillage correct du pistolet pulvérisateur. En matière de sécurité environnementale, des scanners laser de sécurité de la gamme nanoScan3 sont utilisés pour détecter les personnes et les objets et éviter les collisions, par exemple avec des échelles ou des seaux de peinture.

Module de sécurité certifié pour une certification prévisible

Plus un système se rapproche de sa mise en service, plus le processus de certification a un impact important en termes de coûts et de délais. Pour ConBotics, il était important non seulement que les fonctions de sécurité fonctionnent sur le plan technique, mais aussi qu'elles puissent être certifiées à un coût raisonnable et dans un délai raisonnable. C'est là que SICK offre un avantage décisif : des composants certifiés sécurité, des blocs fonctionnels testés et la disponibilité d'une base documentaire réduisent l'étendue de la gestion de la vérification. ConBotics a ainsi pu se concentrer davantage sur l'intégration spécifique à l'application au lieu de devoir justifier et documenter chaque fonction de sécurité à partir de zéro.

Cela permet non seulement de gagner du temps, mais aussi de réduire les risques liés au projet. Lorsque la base documentaire est stable, la transition de la phase pilote à la pré-production en série peut être planifiée de manière beaucoup plus efficace. C'est un aspect qui fait souvent la différence entre réussir ou échouer son entrée sur le marché, en particulier pour les nouveaux systèmes robotiques.

Assistance technique à l'intégration

Du point de vue de ConBotics, le fait que ces avantages aient pu se concrétiser dans la pratique n'était pas uniquement dû aux produits, mais aussi au processus de collaboration technique. SICK n’a pas agi en simple fournisseur, mais a accompagné le processus de mise en œuvre avec des kits de test, des procédures éprouvées et une ingénierie jusqu’à la mise en service. Pour ConBotics, cela s’est traduit par moins d’essais et d’erreurs, une vérification plus rapide en conditions réelles et un processus d’intégration qui ne s’est pas arrêté aux spécifications, mais a abouti à un système stable et opérationnel.

Pour Cristian Amaya, c'est précisément cette combinaison qui s'est avérée cruciale : un large choix de composants de sécurité éprouvés, un parcours d'intégration clair avec EFI-pro et un système d'assistance qui a soulagé l'équipe pendant les phases critiques sans lui ôter sa propre responsabilité vis-à-vis du produit.

Robotique et sécurité intégrée pour une collaboration efficace

Ce partenariat permet à ConBotics de se concentrer sur ce qui compte vraiment pour les clients : une solution robotique pour une automatisation efficace des processus de peinture. Avec Flexi Net, l'équipe dispose d'une architecture de sécurité intégrée de manière économique qui permet un fonctionnement autonome sur les chantiers. La vaste gamme de produits SICK peut être étendue de manière structurée et flexible avec EFI-pro sans perturber l'architecture du système, et les composants certifiés sécurité réduisent le temps et les coûts nécessaires à la vérification. Associé à l'assistance technique, cela a abouti à un système qui a déjà passé avec succès des tests pratiques et qui aide désormais les entreprises à travailler de manière prévisible malgré un personnel limité.

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