Choisir un système de soudage robotisé ne consiste pas simplement à choisir entre une marque de robot et une autre. La bonne solution dépend de la taille de votre pièce, de son poids, du type de soudure, du volume du lot, de la fréquence de changement, de l'espace au sol disponible et du niveau d'automatisation requis..

Pour de nombreuses petites et moyennes entreprises de fabrication de métaux, une station de soudage robotisée collaborative (cobot) constitue le point de départ le plus flexible. Pour une production stable et en grand volume, une cellule de soudage robotisée industrielle offre généralement une vitesse, une portée et une charge utile supérieures. Pour les poutres longues, les cadres structurels, les tuyaux ou les grandes pièces, un robot industriel équipé d'un rail peut être le seul moyen pratique d'atteindre efficacement chaque cordon de soudure.

Ce guide explique les différences, les applications pratiques et les critères de sélection des trois options afin que vous puissiez prendre une décision d"investissement plus éclairée avant de demander un devis de soudage robotisé.

Réponse rapide :
Choisissez un système de soudage cobot pour une production à haut mélange, de faibles à moyens volumes et des changements de pièces fréquents. Choisissez une cellule de soudage robotisée industrielle fixe pour un soudage reproductible et à plus haut rendement. Choisissez un robot industriel sur rail lorsque vos pièces sont longues, volumineuses, lourdes ou nécessitent un soudage sur plusieurs postes.

Pour un aperçu des solutions de traitement laser et de tôlerie de DATO, visitez la page d'accueil de DATO Laser..

Les trois principaux types d’automatisation du soudage robotisé

1.1 Système de soudage robotisé collaboratif

Un robot collaboratif, communément appelé cobot , est conçu pour travailler de manière plus flexible avec les personnes qu'un robot industriel conventionnel. Dans les applications de soudage, il peut être équipé d'une tête de soudage laser, d'une torche TIG, d'une torche MIG/MAG, d'un dévidoir, de dispositifs de sécurité et d'une table ou positionneur de soudage dédié.

Une station de soudage cobot est souvent sélectionnée par les fabricants qui disposent de :

• De nombreux numéros de pièces différents ;

• Petites séries de production ;

• Changements fréquents de luminaires ou de programmes ;

• Espace d"atelier limité ;

• Une pénurie de soudeurs expérimentés ;

• Une nécessité d’automatiser progressivement plutôt que de construire une grande ligne de production fixe.

DATO peut configurer des solutions de soudage cobot sous forme de stations de soudage mobiles, , de cellules de soudage laser automatiques, , de stations de soudage TIG cobot et de systèmes de soudage portatifs assistés par cobot . Selon la géométrie de la pièce, le poste de travail peut également comprendre une plateforme de soudage, une extraction des fumées, une enceinte de sécurité ou un positionneur mono-axe ou bi-axe.

1.2 Cellule de soudage de robot industriel fixe

Un robot de soudage industriel est généralement installé dans une cellule fixe et est conçu pour répondre à des exigences de production plus exigeantes. Par rapport à un cobot, il peut généralement prendre en charge des charges utiles plus élevées, une portée plus longue, des temps de cycle plus rapides et un fonctionnement plus continu.

Les systèmes de soudage robotisés industriels sont couramment utilisés pour :

• Composants de charpente en acier ;

• Supports lourds et pièces de machines ;

• Production répétitive de cadres et d"assemblages ;

• Trajets de soudage longs ou complexes ;

• Fabrication en plusieurs équipes ;

• Grands luminaires et pièces plus lourdes.

Une cellule de soudage robotisée industrielle typique peut comprendre :

• Un robot industriel à six axes ;

• Matériel de soudage laser, TIG ou MIG/MAG ;

• Table de soudage et luminaires sur mesure ;

• Clôture de sécurité ou cellule fermée ;

• Un ou plusieurs positionneurs de soudage ;

• Un contrôleur de robot et un système de programmation ;

• Équipement de chargement et déchargement automatique en option.

1.3 Système de soudage robotisé sur rail

Un système monté sur rail, également appelé système de soudage robotisé avec un rail au sol , linéaire ou un septième axe , place un robot industriel sur un rail de déplacement linéaire.

Au lieu de maintenir le robot dans une position fixe, le rail lui permet de se déplacer le long de la pièce à usiner, du montage ou de la ligne de production. Cela élargit considérablement l’enveloppe de travail efficace du robot.

Le soudage robotisé sur rail est particulièrement utile pour :

• Tuyaux longs et assemblages de tubes ;

• Poutres en acier et composants structurels ;

• Carrosseries de camions, remorques et pièces de châssis ;

• Longs cadres métalliques;

• Couvertures pour grosses machines ;

• Plusieurs postes de soudage disposés en ligne ;

• Pièces volumineuses qui ne peuvent pas être facilement déplacées pendant le soudage.

Comparaison côte à côte : quel système est le meilleur ?

Ce tableau est un point de départ et non une recommandation technique finale. La configuration finale doit toujours être basée sur vos dessins, le poids des pièces, les emplacements des soudures, le rendement attendu et la disposition de l"atelier.

Quand un système de soudage Cobot est-il le bon choix ?

Un cobot constitue généralement le meilleur choix lorsque la flexibilité compte plus que la vitesse maximale.

Par exemple, un fabricant de tôles peut souder des supports, des boîtiers électriques, des armoires, des cadres et des assemblages personnalisés en petits lots. Les pièces peuvent changer tous les jours ou chaque semaine. Dans cette situation, investir dans une grande cellule robotique industrielle fixe n’est peut-être pas la première étape la plus efficace.

Une station de soudage cobot mobile permet au fabricant de déplacer le système entre les zones de travail, de changer les fixations et d'automatiser les soudures répétitives sans repenser l'ensemble de l'atelier.

Choisissez un système de soudage cobot si vous avez :

• Commandes à volume élevé, faible ou moyen ;

• Changements fréquents entre les produits ;

• Pièces de petite à moyenne taille ;

• Espace au sol limité ;

• Un besoin d’interaction simple avec l’opérateur ;

• Pénurie de soudeurs qualifiés ;

• L’objectif est d’automatiser d’abord un goulot d’étranglement en matière de soudage.

Applications typiques de soudage par cobot

• Matériel de cuisine en acier inoxydable;

• Armoires et coffrets électriques ;

• Supports en tôle ;

• Composants de meubles métalliques;

• Petits cadres et ensembles tubulaires ;

• Composants d"équipements médicaux, de laboratoire ou commerciaux ;

• Commandes de fabrication sur mesure.

Pour les clients comparant les aménagements des postes de travail, DATO a également publié un guide sur les postes de travail de soudage robotisés ouverts et fermés. Une cellule fermée peut être appropriée lorsque la sécurité des lasers, l'isolation de la lumière de l'arc, le contrôle des fumées ou la séparation de la production sont une priorité.

Quand choisir une cellule de soudage robotisée industrielle fixe ?

Une cellule robotique industrielle fixe constitue un choix plus judicieux lorsque votre usine produit des pièces identiques ou similaires de manière répétée et nécessite un débit élevé.

Par exemple, si votre entreprise produit des centaines ou des milliers de cadres, d"assemblages de tuyaux, de supports ou de composants structurels similaires par mois, la vitesse plus élevée et la plus grande portée d"un robot industriel peuvent justifier l"investissement.

L’exigence clé est la cohérence. Les projets de soudage robotisés les plus réussis comportent généralement :

• Dimensions des pièces reproductibles ;

• Luminaires stables ;

• Coutures de soudure prévisibles ;

• Normes de qualité définies ;

• Volume de production suffisant ;

• Un processus qui ne nécessite pas d’ajustement manuel constant.

Choisissez une cellule robotique industrielle fixe si vous disposez de :

• Volume de production moyen à élevé ;

• Conceptions de pièces stables ;

• Trajets de soudure répétitifs ;

• Composants plus gros ou plus lourds ;

• Une exigence de cycles de service plus élevés ;

• Un espace soudage dédié ;

• Il est évident qu’il faut réduire la dépendance au soudage manuel.

Considération importante : qualité des luminaires

La qualité du soudage robotisé ne dépend pas uniquement du robot et de la source de soudage. Une mauvaise répétabilité des fixations peut provoquer un désalignement, des espaces incohérents et des défauts de soudure.

Avant d"automatiser, évaluez :

1. Si les pièces sont dimensionnellement cohérentes ;

2. Si l"emplacement commun est reproductible ;

3. Si les fixations maintiennent la pièce en toute sécurité ;

4. Si le robot peut accéder à la soudure dans une position appropriée ;

5. Si un positionneur peut faire pivoter la pièce pour améliorer l"accès.

Quand avez-vous besoin d’un robot de soudage monté sur rail ?

Un robot sur un rail linéaire devient précieux lorsque le robot doit parcourir une distance au-delà de la portée normale de son bras.

Par exemple, un robot fixe peut être capable de souder une section d"un long cadre en acier mais ne peut pas atteindre l"extrémité opposée sans déplacer la pièce entière. Le repositionnement manuel d"une pièce lourde prend du temps, crée des risques pour la sécurité et interrompt le cycle de production.

Avec un robot monté sur rail, le robot se déplace le long de la pièce.

Un système sur rail est souvent la bonne solution lorsque :

• La pièce est longue ;

• Le cordon de soudure s"étend sur une grande distance ;

• La pièce à usiner est trop lourde ou peu pratique à repositionner ;

• Un robot doit servir plusieurs appareils ;

• Vous fabriquez des poutres, des charpentes, des châssis ou des structures tubulaires longues ;

• L"aménagement de l"atelier prend en charge une ligne d"automatisation dédiée.

Applications typiques

Un système ferroviaire n’est pas automatiquement meilleur pour chaque usine. Cela nécessite un espace au sol suffisant, une planification plus poussée et un besoin de production clair. Pour les petites pièces avec des changements fréquents, un cobot mobile ou une cellule compacte fixe peut offrir une meilleure valeur globale.

Le positionneur compte souvent autant que le robot

De nombreux acheteurs se concentrent d’abord sur la marque du robot, la puissance de la source laser ou la vitesse de soudage. Cependant, le positionneur de soudage constitue souvent l’un des éléments les plus importants d’une solution de soudage robotisée.

Un positionneur maintient et fait pivoter la pièce afin que le robot puisse accéder à plus de soudures dans une position de soudage optimale.

Les configurations de soudage robotisées de DATO peuvent être associées à des options telles que :

• Positionneurs rotatifs mono-axe pour pièces circulaires, brides, bagues et composants cylindriques ;

• Positionneurs de type P à deux axes pour les pièces nécessitant un accès multi-angle ;

• Positionneurs de poupée mobile pour tuyaux longs, cadres, arbres et composants structurels ;

• Tables de travail et accessoires personnalisés pour tôles, armoires et assemblages.

Pourquoi les positionneurs améliorent les résultats de soudage robotisé

Un positionneur correctement sélectionné peut aider à :

• Améliorer l"accessibilité des soudures ;

• Réduisez le besoin de soudage hors position difficile ;

• Maintenir des angles de soudure plus cohérents ;

• Réduire la manipulation manuelle ;

• Augmenter l"utilisation des robots ;

• Prend en charge un soudage plus complet dans une seule configuration ;

• Améliorez la répétabilité d’une pièce à l’autre.

Lisez le guide connexe de DATO, « Types de positionneurs de soudage pour le soudage laser robotisé : comment choisir celui qui convient à vos pièces », dans notre centre de blog.

Soudage laser, soudage TIG ou soudage MIG/MAG : quel procédé le robot doit-il utiliser ?

Le type de robot et le procédé de soudage doivent être sélectionnés ensemble.

Soudage laser robotisé

Le soudage laser robotisé est souvent choisi par les fabricants qui ont besoin de :

• Vitesse de soudage élevée ;

• Faible apport de chaleur ;

• Aspect propre des soudures ;

• Faible distorsion ;

• Post-traitement réduit ;

• Soudage répétable de tôles, d"acier inoxydable et de composants de précision.

Il est particulièrement intéressant pour les équipements de cuisine en acier inoxydable, les armoires, les enceintes, les tôles d"épaisseur fine à moyenne et les pièces fabriquées avec précision.

Soudage TIG robotisé

Le soudage TIG robotisé est souvent choisi lorsque le client a besoin de :

• Haute qualité visuelle de la soudure ;

• Contrôle précis de la chaleur ;

• Nettoyer les soudures en acier inoxydable ou en aluminium ;

• Un processus familier à une usine existante basée sur le TIG ;

• Plus de contrôle pour les matériaux plus fins ou les finitions de soudure exigeantes.

Soudage robotisé MIG/MAG

Le soudage robotisé MIG/MAG est couramment utilisé pour :

• Acier de construction ;

• Composants en acier au carbone ;

• Matériaux épais ;

• Applications à dépôts élevés ;

• Châssis, pièces de machines et structures plus grandes.

Le meilleur procédé dépend du matériau, de l’épaisseur, de la conception du joint, de l’apparence requise, du taux de production et de la déformation thermique admissible.

DATO a également couvert cette décision dans l'article Soudage TIG robotique vs soudage laser robotisé , qui peut aider les acheteurs à comprendre les différences au niveau du processus avant de sélectionner un poste de travail.

Comment choisir le bon système : une liste de contrôle de décision pratique

Posez les questions suivantes avant de choisir entre un cobot, un robot industriel ou un système de soudage robotisé sur rail.

Choisissez une station de soudage cobot si la plupart des réponses sont « oui »

• Avez-vous de nombreux modèles de pièces différents ?

• La taille de vos lots change-t-elle fréquemment ?

• Vos pièces sont-elles de petite ou moyenne taille ?

• La surface au sol disponible est-elle limitée ?

• Avez-vous besoin d’un système mobile ou facilement redéployable ?

• Commencez-vous votre parcours d’automatisation du soudage ?

Choisissez une cellule de robot industriel fixe si la plupart des réponses sont « oui »

• Fabriquez-vous des pièces reproductibles en volumes moyens ou élevés ?

• Avez-vous besoin de cycles plus rapides et d’une production continue ?

• Vos pièces sont-elles trop volumineuses ou trop lourdes pour une configuration de cobot compacte ?

• Peut-on attribuer une zone fixe à une cellule robotisée ?

• Avez-vous des montages stables et des emplacements de soudure reproductibles ?

Choisissez un robot industriel sur rail si la plupart des réponses sont « oui »

• Vos pièces sont longues, volumineuses ou difficiles à déplacer ?

• Les cordons de soudure dépassent-ils la portée d"un robot fixe ?

• Soudez-vous des poutres, des châssis, des tubes longs ou des charpentes ?

• Avez-vous besoin d’un robot pour desservir plusieurs positions de soudage ?

• Votre installation peut-elle accueillir un rail linéaire et une configuration d"automatisation dédiée ?

Informations dont DATO a besoin pour recommander un système d"automatisation du soudage

Un devis de soudage robotisé fiable ne doit pas être basé uniquement sur une photo du produit. Pour recommander une solution adaptée, l"équipe d"ingénierie de DATO a généralement besoin de :

1. Dessins de pièces — fichiers PDF, DWG, DXF, STEP ou 3D si disponibles ;

2. Photos de pièces — en particulier pour les produits existants sans dessins complets ;

3. Type et épaisseur du matériau  : acier inoxydable, acier au carbone, aluminium, acier galvanisé, etc. ;

4. Dimensions et poids des pièces;

5. Type de soudure et emplacements de soudure  : joint bout à bout, soudure d'angle, joint à recouvrement, joint de tuyau et plus ;

6. Procédé de soudage requis — laser, TIG ou MIG/MAG ;

7. Volume de production — par équipe, par jour, par mois ou par an ;

8. Variété de pièces et fréquence de changement;

9. Méthode de soudage actuelle et principaux points sensibles;

10. Disposition de l"atelier, espace disponible et pays de destination;

11. Exigences de sécurité – station ouverte, enceinte, extraction des fumées et attentes de conformité locale.

Grâce à ces informations, DATO peut évaluer si votre projet a besoin d"un cobot, d"un robot industriel, d"un rail, d"un positionneur de soudage, d"un dispositif personnalisé, d"un boîtier de sécurité ou d"une combinaison de ces composants.

Foire aux questions

Q1 : Un système de soudage cobot est-il toujours plus sûr qu’un robot industriel ?

Pas nécessairement. La sécurité dépend de l"application complète, y compris le processus de soudage, la vitesse du robot, l"outil, la pièce à usiner, le montage, les risques liés au laser ou à l"arc, la protection et l"évaluation des risques.

Pour le soudage au laser, une enceinte de protection, des fenêtres de sécurité laser, des verrouillages et une extraction des fumées peuvent être nécessaires en fonction de la conception du système et des réglementations locales. Pour le soudage TIG ou MIG/MAG, la lumière de l"arc, les pièces chaudes, les fumées et les équipements en mouvement doivent également être pris en compte.

Q2 : Une station de soudage cobot peut-elle souder différents produits ?

Oui. C’est l’un des principaux avantages d’un système cobot. Cependant, chaque produit peut toujours nécessiter un montage, un programme de soudage et des paramètres de processus adaptés. Plus le positionnement de la pièce est reproductible, plus le résultat automatisé sera stable.

Q3 : Ai-je besoin d’un positionneur pour le soudage robotisé ?

Pas toujours, mais un positionneur est fortement recommandé lorsque la pièce présente plusieurs côtés de soudure, des soudures circulaires, des pièces longues ou des joints difficiles d"accès. Il peut améliorer l’accès des robots, la cohérence des soudures et l’efficacité de la production.

Q4 : Un robot monté sur rail peut-il souder de longs tuyaux ou de grands cadres ?

Oui. Un robot industriel monté sur rail est souvent utilisé pour les longs tuyaux, les grands cadres, l"acier de construction et autres pièces surdimensionnées, car le robot peut se déplacer le long de la pièce plutôt que d"être limité à une zone de portée fixe.

Q5 : Quel est le meilleur pour l’acier inoxydable : le soudage robotisé au laser ou le soudage robotisé TIG ?

Les deux peuvent convenir. Le soudage au laser est souvent préféré pour la rapidité, la faible distorsion et les soudures propres et étroites. Le soudage TIG est souvent préféré lorsque l"usine exige un contrôle précis de la chaleur, des processus TIG établis ou des exigences spécifiques en matière d"apparence des soudures. Le choix correct dépend de l’épaisseur du matériau, de la conception des joints, de la cohérence de l’assemblage et du rendement souhaité.

Q6 : DATO peut-il fournir une solution de soudage robotisée complète au lieu d’un simple robot ?

Oui. DATO peut configurer une solution intégrée d"automatisation du soudage qui peut inclure le robot, l"équipement de soudage au laser ou à l"arc, la tête ou la torche de soudage, le contrôleur, la plate-forme de soudage, le dispositif personnalisé, le positionneur à un ou deux axes, le système de poupée mobile, le rail, le boîtier de sécurité et le support technique.

Q7 : DATO peut-il évaluer nos pièces avant d’acheter un système de soudage robotisé ?

Oui. Envoyez vos dessins, photos de pièces, informations sur les matériaux, épaisseur et objectif de production. DATO peut examiner l"application et recommander un type de robot, un processus de soudage, une disposition du poste de travail et une configuration de positionneur en option appropriés.

Planifiez votre projet de soudage robotisé avec DATO

La meilleure solution de soudage robotisée n’est pas nécessairement le plus gros robot ou le poste de travail le plus complexe. Il s"agit de la configuration qui correspond à vos pièces réelles, à vos exigences de production, au flux de travail de l"opérateur et à votre futur plan de production.

Que vous ayez besoin d'une station de soudage cobot mobile , d'une cellule de soudage robot industriel fixe , d'un robot de soudage monté sur rail , d'un positionneur à deux axes ou d'une solution poupée-poupée pour pièces longues , DATO peut vous aider à évaluer l'application avant de devis.

Envoyez-nous le dessin de votre pièce, votre matériau, votre épaisseur, les détails de soudure, la taille de la pièce et le volume de production cible. Notre équipe peut recommander la configuration de soudage robotisée adaptée à votre usine.

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