GBA3 - TP Robotique ABB IRB140
Simulation et Programmation Robotique Industrielle
🦾 TP Robotique ABB IRB140
Simulation et Programmation Robotique Industrielle - GBA3
Présentation du TP
Ce TP de robotique industrielle permet aux étudiants de découvrir la programmation et la simulation du robot ABB IRB140. À travers trois exercices progressifs, vous développerez les compétences nécessaires pour programmer des trajectoires robotiques, implémenter des automatismes avec GRAFCET, et transférer vos programmes vers un robot réel.
🏭 Contexte industriel en génie biologique et alimentaire
Dans l'industrie agroalimentaire et les laboratoires de biologie, la robotique industrielle joue un rôle croissant pour :
- Conditionnement et emballage : manipulation d'emballages, étiquetage, palettisation
- Contrôle qualité : prélèvement d'échantillons, manipulation d'éprouvettes
- Processus stériles : manipulation d'objets sans contamination croisée
- Traçabilité : gestion automatisée des lots et des références produits
📊 Informations générales
Durée : 7 heures de travaux pratiques (2 séances)
Lieu : Salles C301 / C302
Format : Groupes de TP
Matériel : Station RobotStudio + Robot ABB IRB 140
📄 Document TP Complet
Le document PDF détaillé avec toutes les étapes, captures d'écran et instructions complètes est disponible :
📥 Accéder au PDF du TP (Nextcloud)✅ Prérequis
Logique séquentielle, capteurs, actionneurs
Transformations géométriques, orientation dans l'espace
Navigation dans l'interface, gestion des fichiers
🤖 Le robot IRB 140
Le robot IRB 140 est un robot manipulateur articulé à six degrés de liberté, caractérisé par sa robustesse et sa précision exceptionnelle de 0,03 mm. Compact (800 mm de hauteur, 98 kg), il s'intègre parfaitement aux espaces restreints et se prête idéalement aux applications de manutention, usinage et assemblage de précision.
Objectifs pédagogiques
À l'issue de ce TP, vous serez capable de :
🏗️ Modéliser un environnement robotique 3D
Importer et organiser les éléments d'une cellule robotique dans RobotStudio.
📍 Programmer des trajectoires robotiques
Créer des Targets, définir des Paths optimisés avec points d'approche et de retrait.
⚡ Utiliser le langage RAPID (ABB)
Comprendre et modifier les instructions de base : MoveJ, MoveL, Set, Reset.
📋 Concevoir un GRAFCET
Modéliser l'automatisation avec transitions, étapes et variables d'entrée/sortie.
🔄 Transférer vers un robot réel
Utiliser Program Maker et transférer les programmes vers le contrôleur S4C.
⚠️ Appliquer les principes de sécurité
Maîtriser les procédures sécurisées de programmation et d'exécution robotique.
Planification des séances
Exercice 1 : Simulation graphique + Début Exercice 2
Fin Exercice 2 + Exercice 3 : GRAFCET
Organisation du TP
🏢 Lieu et modalités
📍 Salles
C301 / C302
👥 Format
Groupes de TP
🛠️ Matériel
Station RobotStudio + Robot ABB IRB 140
👨🏫 Encadrement
Enseignant
📋 Critères d'évaluation détaillés (4 notes)
📄 Note 1 : Livrables (40%)
- Compte-rendu final (rendu dernière séance)
- GRAFCET complet et documenté
- Qualité de la documentation technique
- Réponses aux questions de réflexion
🤝 Note 2 : Implication en séance (25%)
- Participation active aux activités
- Collaboration efficace au sein du groupe
- Concentration sur le TP
⚠️ Attention
Le temps passé sur vos portables personnels = temps non consacré au TP
🎯 Note 3 : Réalisation finale (25%)
- Niveau de développement atteint
- Fonctionnalités implémentées
- Qualité de l'exécution (simulation + réel)
- Gestion des difficultés techniques
Note importante : Les pannes matérielles sont prises en compte dans l'évaluation
💾 Note 4 : Sauvegarde et fermeture (10%)
- Sauvegarde correcte des fichiers de travail
- Fermeture propre des applications
- Arrêt correct de la station de travail
- Respect du matériel partagé
🚨 Conséquences d'une mauvaise fermeture
- Perte de temps pour les étudiants suivants
- Risque de corruption des fichiers
- Dysfonctionnement des applications
- Impact sur la note de groupe
✅ Procédure de fin de séance
📋 Check-list obligatoire
- Sauvegarder tous les fichiers dans le dossier dédié
- Exporter les programmes vers le répertoire du groupe
- Fermer RobotStudio proprement
- Fermer Program Maker
- Arrêter le contrôleur virtuel
- Déconnecter le robot réel (si utilisé)
- Éteindre l'écran et l'unité centrale
- Ranger l'espace de travail
📁 Convention de nommage des fichiers
├── Séance1/
│ ├── [Nom1]_[Nom2]_Exercice1.rspag
│ └── [Nom1]_[Nom2]_Programme1.prg
└── Séance2/
├── [Nom1]_[Nom2]_Exercice2.rspag
├── [Nom1]_[Nom2]_Programme2.prg
└── [Nom1]_[Nom2]_GRAFCET.pdf
🌟 Conseils pour réussir
📆 Avant le TP
- Relire les pré-requis
- Préparer ses questions
- Apporter une clé USB (sauvegarde supplémentaire)
⏳ Pendant le TP
- Écouter les consignes attentivement
- Poser des questions en cas de doute
- Documenter au fur et à mesure
- Tester régulièrement les programmes
- Sauvegarder fréquemment
✅ Après le TP
- Finaliser le compte-rendu
- Vérifier les fichiers sauvegardés
- Préparer les questions pour la séance suivante
Structure des exercices
Durée : 3 heures
Objectif : Maîtriser la simulation robotique dans RobotStudio
Étapes clés :
- Importation des éléments de la cellule robotique (.rlb)
- Création des points de destination (Targets) avec orientations
- Définition des trajectoires optimisées (Paths)
- Configuration du contrôleur virtuel et génération RAPID
- Utilisation de Program Maker pour l'optimisation
- Validation et simulation avec détection de collision
Durée : 2 heures
Objectif : Transférer et exécuter le programme sur robot physique
Étapes clés :
- Validation complète en simulation avec I/O Simulator
- Sauvegarde sécurisée du programme (format prenom_Nom.prg)
- Transfert réseau via WS_FTP vers ABB1/ABB2
- Chargement et exécution depuis le pupitre mobile
- Tests en mode pas-à-pas puis continu
- Optimisation des trajectoires pour 3 plots supplémentaires
Durée : 2 heures
Objectif : Modéliser l'automatisation complète du processus
Cahier des charges :
- 4 plots à déplacer séquentiellement du Lieu A vers le Lieu B
- Un seul plot manipulé à la fois
- Cycle répétitif avec détection de présence
- Arrêt automatique après le 4ème plot
- Intégration des contraintes de sécurité
- Documentation complète avec nomenclature E/S
Modalités d'évaluation
Note collégiale par groupe avec possibilité de différenciation individuelle
⚠️ Points d'attention
Le temps passé sur vos portables personnels = temps non consacré au TP et impacte la note d'implication.
Les pannes matérielles sont prises en compte dans l'évaluation.
Consignes de sécurité
🚨 Consignes impératives
- JAMAIS à proximité du robot en mouvement
- TOUJOURS utiliser le mode pas-à-pas pour les premiers tests
- MAINTENIR la gâchette de validation enfoncée
- ARRÊTER immédiatement en cas de comportement anormal
Avant de commencer
- Vérifier que l'espace de travail du robot est dégagé
- Repérer les arrêts d'urgence (boutons rouges)
- S'assurer que le pupitre de commande est fonctionnel
- Valider TOUJOURS le programme en simulation avant l'exécution réelle
Procédure de fin de séance
- Sauvegarder tous les fichiers dans le dossier dédié
- Exporter les programmes vers le répertoire du groupe
- Fermer RobotStudio et Program Maker proprement
- Arrêter le contrôleur virtuel
- Déconnecter le robot réel (si utilisé)
- Éteindre l'écran et l'unité centrale
- Ranger l'espace de travail
Ressources et outils
🛠️ Logiciels utilisés
- RobotStudio Pro : Environnement de simulation 3D
- Program Maker : Éditeur de code RAPID
- Contrôleur virtuel : Simulation comportement réel
- I/O Simulator : Test des entrées/sorties
📄 Document officiel du TP
Accédez au document PDF complet du TP avec toutes les étapes détaillées :
📥 Télécharger le PDF du TP📁 Convention de nommage
├── Séance1/
│ ├── [Nom1]_[Nom2]_Exercice1.rspag
│ └── [Nom1]_[Nom2]_Programme1.prg
└── Séance2/
├── [Nom1]_[Nom2]_Exercice2.rspag
├── [Nom1]_[Nom2]_Programme2.prg
└── [Nom1]_[Nom2]_GRAFCET.pdf
📖 Documentation
- Manuel ABB IRB 140 : Spécifications techniques
- Guide RAPID : Référence du langage
- Documentation RobotStudio : Aide contextuelle (F1)
- Normes de sécurité : ISO 10218, EN 954
💡 Conseils pour réussir
- Avant : Relire les prérequis, préparer questions
- Pendant : Écouter consignes, documenter, sauvegarder
- Après : Finaliser CR, vérifier fichiers
- Toujours : Poser des questions en cas de doute
🎯 Applications en génie biologique et alimentaire
Secteurs d'application directe :
- Laboratoires d'analyses : Manipulation d'échantillons
- Lignes de conditionnement : Emballage automatisé
- Contrôle qualité : Tri et inspection automatique
- Logistique : Gestion de stock et palettisation
- R&D alimentaire : Procédures répétitives
📞 Contact & encadrement
👨🏫 Responsable du cours : Dr. Yinoussa Adagolodjo
✉️ Email : Remplir formulaire de contact sur la page d'accueil
🏢 Bureau : Bâtiment Polytech, Université de Lille
⏰ Permanence : Sur rendez-vous (contact par email)
Ce document présente les étapes fondamentales pour la programmation d’un robot ABB avec RobotStudio Pro. Pour des applications plus complexes, consulter la documentation officielle ABB et les manuels de référence RAPID.