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Keyence America

Manutention automatisée
de piles irrégulières chez SMAD Fresenius Medical Care

SMAD Fresenius Medical Care a mis en œuvre une manipulation intelligente de cartouches empilées de manière irrégulière. Un robot, équipé de deux capteurs 2D, sait détecter leur position et permet de les déplacer vers un poste de convoyage, sans intervention humaine, 7 jours sur 7 et 24 heures sur 24.

Manutention automatisée
de piles irrégulières chez SMAD Fresenius Medical Care
SMAD Fresenius Medical Care à l’Arbresle (Rhône) est une société du groupe Fresenius Medical Care, leader mondial du traitement de l’insuffisance rénale. SMAD Fresenius Medical Care propose une gamme complète de services et de pro- duits couvrant tous les domaines liés à l’insuffisance rénale.

Les robots sont utilisés sur une ligne de fabrication de dialyseurs : « En 2009, nous avons décidé d’automatiser ce poste de manutention de dialyseurs. Il est situé en aval d’un système de convoyage et en amont d’un poste de transformation. Un robot semblait de toute évidence répondre à ce besoin, le problème principal de ce projet venait du fait que : les dialyseurs sont empilés, les piles ne sont pas régulières et la position des dialyseurs varie dans les trois dimensions. Il nous fallait trouver un sys- tème pour reconnaître la position des dialyseurs », explique Mouloud Ifri du Service Industrialisation de SMAD Fresenius Medical Care.

Une automatisation était particulièrement nécessaire. Il s’agit d’un atelier à environ- nement contrôlé, ce qui rend l’intervention humaine problématique. La cadence est aussi très élevée pour un fonctionnement continu 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7.

Le système d’amenage est constitué de deux convoyeurs comprenant deux rangées de dialyseurs. Le robot est muni d’un outil lui permettant de traiter deux dialyseurs par cycle. Pour des raisons de correction de prise, les produits sont pris l’un après l’autre : l’outil est muni de deux capteurs laser Keyence LJ-G080, un pour chaque produit.

Le robot décharge donc simultanément les deux piles d’un même convoyeur. Il travaille alternativement sur les deux convoyeurs ; lorsqu’une rangée (diagonale) est déchargée le convoyeur avance jusqu’à ce que la pile atteigne à nouveau la position de déchargement.

Systématiquement, en fonction du type de produit le robot « balaye » les positions théoriques. A l’aide des capteurs Keyence, il détecte ou non la présence des produits et corrige sa position pour la préhension ou change de rangée si le dialyseur est absent. Le robot corrige à l’aide des capteurs ses positions en X et Z. Pour pallier aux dispersions en Y, l’outil du robot est muni pour chacun des produits d’un vérin de mise en référence. Pour un même type de produits la pente et la hauteur maxi des piles sont toujours les mêmes ; par contre elles peuvent être irrégulières.

« Nous avons envisagé et étudié dans un premier temps la possibilité de traiter le problème par un système de vision industrielle. Cette solution a finalement été écartée pour des raisons de coût et de complexité de mise en œuvre. Nous avons alors étudié un capteur laser de mesure 2D concur- rent. Mais nous avons écarté cette solution, car la mise en œuvre ne nous a pas semblé aisée ».

Finalement, le choix a été arrêté sur le capteur Keyence LJ-G080. Son paramétrage est facile et rapide. Il offre un menu de configuration convi- vial. Il est conçu pour que des utilisateurs novices puissent sans difficulté configurer les réglages. Le logiciel (LJ-H1W) livré avec l’appareil facilite également le pilotage par un PC. Plusieurs fonctions de réglage de la posi- tion facilitent aussi la tâche de paramétrage.

La fonction de réglage de la position permet des mesures stables même lorsque les cibles ne sont pas bien placées ou disposées.
Le réglage de l’inclinaison permet de gagner du temps lors de l’installa- tion de la tête de capteur et d’éliminer les erreurs de mesure.
Plusieurs fonctions permettent de rendre la mesure insensible à la nature de la surface de la pièce (réfléchissante, absorbante, ...).

« Nous avons aussi des exigences très fortes en ce qui concerne la robus- tesse et la fiabilité du matériel », ajoute Mouloud Ifri. 
Le capteur LJ-G permet effectivement une détection fiable dans le temps. Sa répétabilité de 1 micron en Z et 10 en X. Il est particulièrement robuste. Son boitier renforcé est à la norme IP67. Il résiste aux vibrations selon un test de vibrations de 10 à 55 Hz, avec une amplitude de 1,5 mm, pendant 2 heures suivant X, Y et Z. Son poids est de 350 g. Ce capteur offre une distance de détection de 80 mm. 


Le groupe Fresenius Medical Care est implanté mondialement et compte 65 000 collaborateurs. Le groupe est lui-même une division de Fresenius qui est une entreprise de 125 000 personnes dans le secteur médical.

SMAD Fresenius Medical Care compte 450 salariés. Son activité concerne principalement la fabrication de deux grandes familles de produits :

Les filtres de dialyse ou dialyseurs,
Les poches de concentrés secs ou liquides. Ce sont des ensembles des sels permettant de reconstituer le bain de dialyse dont la composition est proche du plasma sanguin.

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