Soudage précis, automatisation flexible - c'est ainsi que se présente la technologie médicale de demain

Défis

Filigrane – le terme décrit bien ce que sont les fins composants en acier inoxydable des endoscopes de Karl Storz. Les tâches manuelles comme le soudage à la main sous un grossissement de 16x sont ainsi à l'ordre du jour. Souvent seuls des humains peuvent le faire avec autant de précision. Et le grand nombre de variantes rend également difficile un usinage mécanique, voire automatisé. Il y a cependant dans le même temps un manque de personnel qualifié. Storz réagit en proposant sa propre formation, mais souhaite également utiliser des employés hautement qualifiés en fonction de leurs compétences et non pour le chargement et le déchargement monotones des machines. Wolfgang Karl est l'expert pour tous les processus de soudage, de découpe et de marquage laser au siège de Tuttlingen. Il commente : « Nous aurons encore beaucoup de travail manuel comme jusqu'à présent, mais en même temps, nous examinons les endroits où l'usinage et l'automatisation peuvent avoir du sens.

Solutions

Sarah Mühleck, responsable du site de Widnau en Suisse, recherchait une solution efficace pour le soudage des oculaires sur place. Il est vite apparu que cette étape de production pouvait être automatisée. Pour commencer, le choix s'est porté sur une nouvelle TruLaser Station 7000. Les exigences étaient élevées, souligne Mme Mühleck : « Le cordon de soudure doit être absolument étanche, dans la mesure où aucune humidité ne doit pénétrer dans l'endoscope ». Les pièces en acier inoxydable ont moins d'un millimètre d'épaisseur, la profondeur de pénétration de la soudure et la largeur de la soudure sont en conséquence réduites. L'équipe projet Karl Storz a choisi comme générateur de faisceau un laser à solide TruFiber 500 à base de fibres, d'une puissance de 500 kilowatts. Ce dernier est assez précis pour souder les pièces en filigrane. La solution d'automatisation appropriée a été fournie par wbt automation : une cellule robotique mobile avec un système de préhension flexible pouvant être rapidement installé et désinstallé.

Mise en œuvre

La combinaison d'une installation de soudage au laser productive et d'une cellule robotique flexible a fait ses preuves au bout de très peu de temps. Le double préhenseur du robot Kuka retire simultanément deux pièces soudées et insère deux pièces non usinées. La cellule est équipée d'un système avec quatre bacs. Il y a ainsi de la place pour 960 composants. « Parallèlement au processus de soudage, nous pouvons ouvrir les bacs de l'autre côté, retirer les oculaires soudés et les charger avec les suivants », indique Mme Mühleck. « Cela soulage nos collaborateurs et nous allons nettement plus vite. La TruLaser Station 7000 a permis à elle seule de passer le temps de l'opération de soudage par composant de dix secondes à une seconde et demie. Nous consommons d'autre part beaucoup moins d'énergie. »

Perspectives

Sarah Mühleck et Wolfgang Karl sont unanimes : le projet de Widnau illustre jusqu'où l'automatisation permet d'aller dans le domaine de la technologie médicale. « Nous allons continuer à faire beaucoup d'usinages manuels à l'avenir, mais nous automatiserons les opérations d'usinage qui méritent de l'être. Avec la cellule robotique flexible, nous pouvons faire les deux », confirme Karl. Avec wbt automation et TRUMPF, il a déjà trouvé des partenaires fiables et flexibles pour ses futurs projets sur la voie de l'automatisation.