Contribution à l’assemblage robotisé autonome et flexible

L'industrie automobile occupe la première place en termes d'utilisation de robots industriels dans ses processus de production à l'échelle mondiale. La concurrence sur le marché exige une automatisation et une modernisation continue des processus de production de ce secteur. Grâce au développement de nouvelles technologies et à l'innovation, les techniques robotisées s'améliorent constamment et sont de plus en plus utilisées pour produire rapidement et efficacement des produits de haute qualité avec une grande diversité.Dans l'industrie automobile, l'assemblage est souvent considéré comme un processus complexe, où plusieurs pièces doivent être physiquement reliées pour former un sous-composant. Avec les progrès technologiques, l'utilisation de cellules multi-robots permet désormais des solutions d'assemblage qui peuvent s'adapter rapidement aux changements de production.La précision de positionnement absolu et relatif des robots de la cellule est particulièrement importante dans le cadre de la programmation hors-ligne des applications d'assemblage. Les calibrations des robots et de leurs outils, puis la calibration des repères entre chacune des bases robots permettent de minimiser les incertitudes.Le but de cette thèse était donc de développer une méthode de calibration de cellule multi-robots adaptées aux contraintes industrielles. Un état de l'art des méthodologies présentes dans la littérature pour calibrer des robots industriels est exposé dans ce mémoire. La méthodologie de calibration est ensuite divisée en deux parties : la calibration des robots et la calibration des cellules. Ainsi, avec un modèle numérique précis, les assemblages de composants sont réalisés à l'aide d'une programmation hors ligne et implémentés directement dans la cellule robotisée. Enfin, la validation de cette méthodologie de calibration a permis de l'appliquer sur la cellule multi-robots industrielle. Ce processus a permis de réduire les erreurs de positionnement relatif des effecteurs de chaque robot à 0.25 mm. Cela représente un gain en précision globale de la cellule de 87%.Un cas d'application direct de la calibration multi-robots est effectué : deux pièces d'une ligne d'échappement sont assemblées dans la cellule physique à partir de trajectoires données par la simulation. Cette méthodologie permet le déploiement d'une nouvelle façon de produire en industrie.