L'automatisation industrielle est quelque chose avec laquelle nous interagissons tous les jours, de la réception d'une livraison aux achats à l'épicerie. Les cellules de travail sont une partie importante de l'automatisation industrielle, que vous explorerez tout au long de ce cours. 

Dans cette leçon, vous apprendrez : 

• Qu'est-ce qu'une cellule de travail et comment est-elle utilisée dans le contexte de l'automatisation industrielle
• Comment la cellule de travail du CTE se rapporte à ces concepts
• Qu'est-ce que l'EXP Robot Brain et comment fonctionne-t-il en tant que contrôleur logique programmable au sein de la cellule de travail CTE
• Comment charger la batterie pour qu'elle soit prête à l'emploi.

À la fin de cette leçon, vous discuterez de ce que vous avez appris en répondant aux questions de votre cahier d'ingénierie. 

Introduction aux cellules de travail

L'automatisation industrielle dans notre vie quotidienne

L'automatisation des usines et les robots industriels sont tissés dans notre vie quotidienne, souvent sans que nous nous rendions compte de leur impact. Envisagez la livraison d'un colis du jour au lendemain ou les étagères constamment approvisionnées dans une épicerie. Ces commodités quotidiennes sont rendues possibles par des processus de fabrication avancés, où l'automatisation et la robotique jouent un rôle important.

L'automatisation industrielle est l'utilisation de la technologie et des machines pour rationaliser et améliorer les processus de fabrication et de production dans les usines. Dans les usines industrielles modernes, l'automatisation est au cœur de diverses tâches visant à accroître l'efficacité, à assurer la sécurité et à améliorer la précision. Il s'agit notamment des opérations de fabrication où les robots effectuent diverses tâches, telles que : 

• la manutention, comme le déplacement et le tri des produits. 
• palettisation des produits pour l'expédition.
• retirer les produits défectueux du système.

Lorsqu'une commande en ligne est passée par exemple, elle est traitée par un système automatisé, et affectée à un entrepôt. Dans ces entrepôts, les robots industriels jouent un rôle crucial, naviguant dans les allées et récupérant les articles avec précision et rapidité. Ces robots sont capables de se déplacer dans plusieurs directions et de manipuler les produits avec soin. Ils travaillent aux côtés des humains pour trier, emballer et préparer votre commande pour l'expédition, le tout en quelques heures.

Qu'est-ce qu'une cellule de travail ?

Une cellule de travail est le regroupement de machines, de personnes et d'autres équipements que les entreprises utilisent dans leur processus de production de fabrication. Ces cellules sont souvent mises en œuvre pour réduire les coûts associés à la production et augmenter la productivité. De nombreuses entreprises réduisent également considérablement le taux d'erreur en mettant en place des cellules de travail.

Par exemple, dans une usine de fabrication, les machines impliquées dans le processus (comme les bras robotisés et les convoyeurs) seraient disposées de manière à ce que les marchandises produites se déplacent en douceur et de manière transparente d'une étape à l'autre. Cela ne serait possible que si les machines sont regroupées dans des cellules de travail qui facilitent la progression logique des marchandises en cours de production — des matières premières à une extrémité au produit fini à l'autre.

Qu'est-ce qu'un contrôleur logique programmable (PLC) ?

Un contrôleur logique programmable (PLC) est un système de contrôle informatique industriel programmé pour effectuer des opérations automatiques dans des systèmes industriels. Composant essentiel des lignes de production automatisées, un automate surveille en permanence l'état des dispositifs d'entrée (comme les capteurs) et prend des décisions basées sur un programme personnalisé pour contrôler l'état des dispositifs de sortie (comme les convoyeurs). Les automates programmables sont utilisés dans une variété d'industries du monde réel pour automatiser les chaînes de montage d'usine, les machines ou d'autres processus. L'utilisation d'un automate programmable peut augmenter la fiabilité, la stabilité et les performances du système, ainsi que la sécurité, tout en minimisant le besoin d'intervention humaine et l'erreur humaine potentielle. 

Dans les usines automatisées, les cellules de travail se composent de diverses machines et robots travaillant ensemble pour effectuer des tâches spécifiques. Le PLC joue un rôle central dans la gestion et la coordination d'activités telles que : 

• Intégration de dispositifs : les automates programmables peuvent intégrer et contrôler plusieurs dispositifs tels que des bras robotisés, des convoyeurs, des capteurs et des systèmes pneumatiques dans une cellule de travail. Cette intégration garantit que chaque composant fonctionne en harmonie avec les autres, améliorant l'efficacité et réduisant les erreurs.
• Automatisation des processus : les automates automatisent les tâches répétitives, réduisant ainsi le besoin d'intervention manuelle. Par exemple, dans une cellule de travail d'emballage, un automate programmable peut contrôler un bras de robot pour prélever des articles sur un convoyeur, les placer dans des boîtes et sceller les boîtes.
• Surveillance et diagnostic : les API surveillent en permanence l'état de tous les appareils connectés, fournissant des données et des diagnostics en temps réel. Cela permet d'identifier et de résoudre rapidement les problèmes, en minimisant les temps d'arrêt.

Un avantage clé d'un automate est sa flexibilité. Non seulement les API offrent cette possibilité d'étendre les fonctionnalités en ajoutant plus de périphériques d'entrée ou de sortie, mais ils peuvent également être reprogrammés et reconfigurés facilement pour s'adapter aux changements du processus de fabrication. 

La cellule de travail du CTE

Maintenant que vous avez une compréhension fondamentale du codage du bras à 6 axes pour accomplir des tâches telles que le transport et la palettisation d'objets, vous êtes prêt à vous appuyer sur ces connaissances pour ajouter des composants afin de créer une cellule de travail. Tout au long de ce cours, vous en apprendrez davantage sur les composants de la cellule de travail CTE, comme le cerveau, les capteurs, les convoyeurs, l'alimentateur de disque et la pneumatique, et sur la façon de les coder pour créer une cellule de travail entièrement automatisée. Avant de pouvoir construire une cellule de travail complète, vous devez apprendre à utiliser le cerveau avec la cellule de travail CTE, afin de pouvoir connecter et contrôler des appareils au-delà du bras à 6 axes.

Le cerveau en tant que contrôleur logique programmable (PLC)

Dans la cellule de travail CTE, le cerveau fonctionne comme le contrôleur logique programmable, exécutant des fonctions similaires aux automates programmables dans les paramètres d'automatisation industrielle : 

• Centre de contrôle : Le cerveau agit comme le centre de contrôle central, gérant le bras à 6 axes et des dispositifs supplémentaires tels que des convoyeurs, des capteurs et des systèmes pneumatiques.
• Logique programmable : Le cerveau est programmé à l'aide de VEXcode pour définir le fonctionnement de la cellule de travail, reflétant l'utilisation réelle des automates dans les usines automatisées.
• Coordination en temps réel : Le cerveau traite les entrées des capteurs et contrôle les sorties en temps réel, assurant un fonctionnement fluide et efficace de la cellule de travail.
• Extensibilité : Tout comme les automates industriels, le Brain peut être étendu en connectant des dispositifs supplémentaires (tels que des capteurs, des convoyeurs et des systèmes pneumatiques), ce qui vous permet de construire et de contrôler des systèmes automatisés de plus en plus complexes.

Dans le cours précédent, vous avez utilisé une connexion directe pour contrôler le mouvement du bras à 6 axes avec VEXcode EXP. Cependant, une connexion directe ne vous permet que de contrôler le bras à 6 axes. L'utilisation du Brain vous permet de connecter des appareils supplémentaires tels que des capteurs, des moteurs et des systèmes pneumatiques, ainsi que le bras à 6 axes. Afin de créer une cellule de travail entièrement automatisée, vous devrez utiliser le cerveau pour contrôler tous les appareils nécessaires pour déplacer, trier et distribuer efficacement les objets.

Le cerveau exécute des projets utilisateur qui y sont téléchargés, pour contrôler la cellule de travail. Vous pouvez également afficher des informations sur la cellule de travail directement sur l'écran Cerveau, comme vous le verrez plus loin dans cette unité.

Dans ce cours, vous allez contrôler la cellule de travail CTE en utilisant le cerveau comme API. Afin d'alimenter le cerveau et les composants connectés, comme le bras à 6 axes, vous devrez connecter une batterie chargée au cerveau. 

Vérifiez votre compréhension

Avant de passer à la leçon suivante, assurez-vous de comprendre les concepts abordés dans cette leçon en répondant aux questions du document ci-dessous dans votre cahier d'ingénierie. 

Vérifiez votre compréhension des questions > (Google Doc / .docx / .pdf)

Sélectionnez Suivant > pour passer à la leçon suivante.