Arts&MétiersMag - N°421 - Octobre 2020 - 57

ÉCOLE DE LA TECHNOLOGIE AU CŒUR DES LABOS

Félicité par le jury
pour sa solution de
rivetage, par deux
robots Kuka Systems,
du col au fuselage
d'un Airbus A350,
le jeune docteur
Sebastián Rendón
Fernández a fait
avancer, grâce à sa
thèse, la discipline de
l'assemblage
mécanique robotisé.

PHOTOS DR

UNE SOLUTION INNOVANTE DE

RIVETAGE ROBOTISÉ

DES QUESTIONS S'ACCUMULENT
Sebastián Rendón Fernández a démarré ses études supérieures à la Escuela de ingeniería de Antioquia, près de
Medellín (Colombie). Après l'Ensam de Lille, il a rempilé en
2017 pour trois ans de recherches : «J'ai refusé trois CDD
pour me lancer dans un doctorat, histoire de gagner en
compétences.» Mais il voulait aussi «mener des travaux de
recherche en partenariat avec une entreprise afin d'être
confronté aux problèmes de terrain». Kuka Systems (2) l'a
accueilli avec Daher, partenaires de ce projet de recherche
de plus d'un million d'euros. Kuka a fourni deux robots :
un pour positionner les pièces, l'autre pour réaliser le

rivetage. Dès le départ, les questions se sont accumulées.
Comment positionner les pièces à assembler dans l'espace
sachant que leur surface, hétérogène en nature et en épaisseur, réagit différemment aux contraintes ? Quels outils de
préhension employer ? Quels moyens de mesure utiliser et
comment les calibrer ? Comment piloter en temps réel les
robots ? À quelle stratégie de contrôle recourir ? Etc.

RIVETAGE AUTOMATISÉ PRÉCIS ET SOUS EFFORTS
«Finalement, précise Olivier Gibaru, Sebastián Rendón
Fernández a mis au point un système original d'assemblage
par rivets. La mise en place précise des pièces avant assemblage s'appuie sur la visée laser, facilitant le placage avant
l'opération de rivetage. Mais celle-ci génère des efforts qui
font bouger les pièces, imposant de fait un réajustement.
Rendón Fernández y répond avec un mécanisme d'autoadaptation. Cette solution, pour l'instant sans apport d'intelligence artificielle, est en cours de validation chez Daher.»
Des articles ont déjà été publiés sur le sujet. Mais c'est la
première fois que deux robots industriels situés en vis-à-vis
assurent un rivetage automatisé précis sous efforts pour
l'assemblage de grandes pièces aéronautiques.
Djamel Khamès
Sa thèse est intitulée : «Accuracy enhancement for robotic assembly of large
scale parts in the aerospace industry» - «Amélioration de la précision dans
l'assemblage robotisé de pièces à grande échelle dans l'industrie aérospatiale».
(2)
L'École de Lille a signé un accord-cadre avec le groupe Kuka pour mener des
recherches partenariales en robotique, notamment en synergie avec la
plateforme technologique Usine agile.
(1)

PHOTO DR

ebastián Rendón Fernández, ex-doctorant du campus
de Lille, a planché pendant trois ans sur un problème
d'assemblage mécanique robotisé (1). Ce type d'opération est courant, voire banal, dans de nombreux
secteurs d'activité. Mais rares sont ceux qui se sont attaqués
à de très grandes pièces. Sebastián Rendón Fernández, lui,
s'intéresse aux pièces d'avion. L'assemblage par rivetage des
cols (organes intermédiaires entre les trappes du train principal d'atterrissage et le fuselage d'un Airbus A350) doit être
précis au dixième de millimètre près et répondre à une
complication supplémentaire : «Les surfaces des pièces à
assembler ont des propriétés mécaniques différentes»,
souligne Olivier Gibaru (Li. 190), professeur des universités
à l'Ensam, directeur du laboratoire Lispen de Lille et codirecteur de thèse de Sebastián Rendón Fernández avec Adel
Olabi, maître de conférences au campus de Lille.

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Assembler deux très grandes pièces d'avion avec une précision d'un dixième de millimètre à l'aide de deux robots :
c'est le sujet de la thèse soutenue par Sebastián Rendón Fernández le 26 juin par visioconférence.

OLIVIER GIBARU
(LI. 190), directeur du
Lispen et codirecteur
de thèse de Sebastián
Rendón Fernández.

ADEL OLABI, maître
de conférences au
campus de Lille et
codirecteur de thèse
de Sebastián Rendón
Fernández.

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N°421 / Octobre 2020

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