Quatre gagne !

La cellule entièrement automatisée mais compacte combine les tâches de manipulation et de test. (Source : Yaskawa Europe GmbH)

Au total, quatre robots industriels MOTOMAN GP de YASKAWA interagissent avec une grande précision. (Source : Yaskawa Europe GmbH)

Un robot place les cônes d'aplatissement, après avoir passé le contrôle qualité, dans les blisters. (Source : Yaskawa Europe GmbH)

Les cerveaux derrière la solution d'automatisation (de gauche à droite) : Jochem Pinger (Directeur général de Pinger Robotic) avec Oliver Pfaff (Directeur des opérations de fabrication) et le responsable de la production Hubert Witzl de WaveLight. (Source : Yaskawa Europe GmbH)

Tout d'abord, pour Pinger Robotic, cette mission consistait simplement à automatiser le chargement d'un système de contrôle basé sur caméra chez le spécialiste en technologie médicale WaveLight. Au fil du projet, d'autres étapes de traitement en amont et en aval ont été ajoutées. Le résultat est une cellule de traitement et de contrôle aussi complexe que compacte, dans laquelle quatre robots industriels MOTOMAN GP de Yaskawa interagissent avec une précision extrême.

Il y a encore 30 ans, les opérations laser oculaires étaient un domaine médical encore peu exploré. Aujourd'hui, on estime [https://www.swr.de/leben/gesundheit/keine-brille-dank-augen-lasern-alles-rund-um-die-op-100.html] qu'environ 100 000 interventions de ce type sont réalisées chaque année. Cette croissance rapide profite notamment à WaveLight GmbH, dont le siège est à Erlangen. La filiale d'Alcon développe et produit en tant que fabricant mondial de technologies de diagnostic et de chirurgie pour la chirurgie réfractive. Avec succès : récemment, une nouvelle salle de production a été construite et mise en service à Pressath, afin d'augmenter encore les capacités du spécialiste en technologie médicale.

La société voit également un potentiel de croissance supplémentaire dans l'automatisation d'autres étapes de production. L'accent est mis particulièrement sur des tâches de traitement qui, jusqu'à présent, devaient être effectuées manuellement en raison de leur complexité. Dans ce contexte, les experts de WaveLight ont également contacté le fabricant de robots Yaskawa et son partenaire système Pinger Robotic GmbH de Polch, en Rhénanie-Palatinat.

Objectif : Contrôle qualité automatisé

Plus précisément, cette demande concernait l'automatisation du contrôle qualité d'une composante — plus précisément : le chargement dans le système de contrôle basé sur caméra et le retrait ultérieur d'un cône d'applanation. Le cône d'applanation fait partie de l'interface patient WaveLight FS200. Il s'agit d'un produit médical à usage unique, qui relie l'œil au système laser pendant l'intervention. Il se compose de plusieurs composants — un cône d'applanation, un anneau aspirant et un système de tubes.

La mission confiée à Pinger Robotic comprenait initialement uniquement l'automatisation des processus clés, c'est-à-dire : le retrait précis des cônes d'applanation des plateaux, leur insertion dans le système de contrôle basé sur caméra, leur retrait après contrôle réussi, ainsi que leur insertion précise dans l'emballage blister — le tout dans un délai de cycle prédéfini.

« Ici, une fois de plus, il a été prouvé que nous, en tant que partenaire en automatisation, avons été impliqués dès une phase très précoce », se remémore Jochem Pinger, directeur général de Pinger Robotic, ces derniers mois. En effet, au cours du projet, il s'est avéré que les étapes en amont et en aval pouvaient également être intégrées de manière judicieuse à la solution, notamment l'alimentation des plateaux et la séparation des blisters, y compris le chargement de la technologie de transport interne pour le déplacement des cônes d'applanation contrôlés et reconditionnés.

Plusieurs aspects compliquaient l'automatisation de ces processus de traitement variés : ainsi, les cônes en plastique à vérifier présentent différentes géométries, car ils proviennent de sources variées. Les plateaux de livraison varient également en forme et en disposition, ce qui nécessite une manipulation flexible. De plus, l'ensemble du processus se déroule dans une salle à environnement contrôlé. Le respect de normes d'hygiène strictes empêche la contamination des produits, et les composants sont ensuite stérilisés avec leur emballage blister.

Solution : concept d'installation avec quatre robots

Le résultat du travail de développement spécifique de Jochem Pinger et de son équipe est une installation de traitement et de contrôle entièrement automatisée, tout en restant compacte. La pièce maîtresse du concept est une cellule équipée de quatre robots industriels, qui — comme dans le jeu stratégique « Quatre en ligne » — ne déploient leur pleine puissance qu'en combinaison.

Precisément coordonnés, les quatre robots prennent en charge différentes tâches en parallèle tout au long de la chaîne de processus : le premier gère l'arrivée des plateaux avec une pince flexible et automatiquement adaptable d'une machine à l'autre. Le deuxième extrait les cônes d'applanation des plateaux et les place sur la table tournante de la station de contrôle caméra. Le troisième récupère les cônes d'applanation — après contrôle qualité réussi — de la table tournante et les place dans les blisters. Enfin, le quatrième robot sépare les blisters et les dépose sur la bande transporteuse. Toutes les six secondes, une composante contrôlée et emballée quitte l'installation.

Mais pourquoi utiliser des robots et non, par exemple, une technique de manipulation conventionnelle ? — Jochem Pinger donne plusieurs réponses convaincantes : « Face aux différentes formes des composants et des plateaux, des machines de prélèvement classiques ne seraient pas assez flexibles. Et pour les tâches classiques de chargement, comme ici aux étapes 2 et 3, les robots sont de toute façon une alternative incontournable », juge l'expert en automatisation. « La seule exception aurait pu être la manipulation finale des blisters, mais le client souhaitait un grand tampon intermédiaire, ce qui a également rendu le robot la solution optimale ici. »

Série MOTOMAN GP : polyvalente

Lors du choix des robots, la décision s'est portée sur le fabricant Yaskawa. « Avec Yaskawa, nous entretenons une bonne collaboration et nous nous sentons toujours bien conseillés. De plus, la marque a été privilégiée par le client dans ce cas », explique Jochem Pinger, précisant : « Quatre MOTOMAN GP8 sont désormais en service. Avec une capacité de charge de 8 kilos, ce modèle est parfaitement adapté à cette installation. »

Les robots de manipulation compacts et extrêmement rapides de la série GP (« GP » pour « General Purpose ») ont été conçus pour des applications de soudage, d'emballage et de manipulation générale particulièrement rapides. Présentés comme les robots industriels les plus rapides de leur catégorie, le MOTOMAN GP8 est entièrement conforme à la classe de protection IP67. De plus, ses surfaces lisses facilitent le nettoyage. Bien qu'il ne soit pas spécifiquement conçu pour l'hygiène (comme la série MOTOMAN HD), ce robot GP convient également très bien aux environnements à contrôle de l'atmosphère, comme chez WaveLight.

Son design élancé et courbé permet au manipulateur de pénétrer profondément dans les zones de travail. Pour la connexion entre le manipulateur et le contrôleur, seul un câble robot est nécessaire. Les avantages de cette solution résident dans une usure réduite et un encombrement moindre. Le coût de maintenance et de stockage des pièces de rechange diminue également.

Recette du succès éprouvée

Depuis juin 2025, la cellule de traitement et de contrôle entièrement automatisée, équipée de ses quatre robots MOTOMAN, fonctionne avec succès chez WaveLight. La combinaison de robotique performante et de solutions logicielles développées en interne s'est encore une fois révélée être la clé du succès de Pinger Robotic. Et, pour finir, certains éléments de ces installations complexes peuvent également être exploités de manière rentable pour d'autres applications.