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Entraînements électriques et automatisation
Robot et servo-presse : Pressage de frittes, mais vite !
Pour le montage automatisé de frittes pour l’industrie chimique, le constructeur suisse de machines spéciales Cerasus GmbH réalise une cellule robotisée flexible. La servopresse Bosch Rexroth intégrée dans la cellule augmente la productivité, la qualité du processus et la flexibilité de l’assemblage des frittes.
Dans la construction mécanique spéciale, il n’y a rien de la barre. Et pourtant, les solutions standardisées sont d’une grande aide pour gagner un temps précieux dans l’ingénierie et la mise en œuvre. Cerasus dans la pierre suisse simplifie les commandes complexes lors du montage avec un sous-système mécatronique de Bosch Rexroth pour les applications de pressage et d’assemblage. Il est livré prêt à installer et peut également afficher des fonctions de mesure avec le capteur de force intégré.
L'ensemble mécatronique complet de Bosch Rexroth est utilisé dans une cellule d'assemblage de frittes développée par Cerasus à la demande d'un client. Ce sont de petits éléments d’étranglement cylindriques en métal qui sont pressés dans un manchon pour en faire des limiteurs de débit pour la technique médicale et chimique.
Cellule robotique flexible avec un robot à six axes et le Smart Function Kit Pressing
La cellule de montage CERAFLEX se compose d’un robot à six axes de Fruitcore Robotics et du Smart Function Kit Pressing, une servopresse de Bosch Rexroth livrée prête à être installée, qui permet de et des fonctions de mesure. La particularité de la solution Rexroth : Le sous-système mécatronique est composé de composants individuels parfaitement coordonnés et préconfigurés et est livré avec un logiciel de commande préinstallé.
De plus, les utilisateurs peuvent choisir de configurer, de concevoir et de commander eux-mêmes le Smart Function Kit pour les applications de pressage et d'assemblage en ligne à l'aide d'eTools intelligents ou, comme Cerasus, de le faire concevoir pour une application spécifique en dialogue avec Bosch Rexroth. Ces deux options réduisent les temps d'ingénierie. Les données CAO et la documentation peuvent ensuite être téléchargées via le configurateur en ligne. „Pour nos solutions personnalisées, nous apprécions l'assistance en ingénierie engagée et compétente de Bosch Rexroth“, résume le directeur de Cerasus, Gabriel Bösch. „Cela ne va pas de soi dans le secteur et fait la différence pour nous.“
Travail de précision :La presse servo basée sur le kit Smart Function de Bosch Rexroth (à gauche) presse des éléments d’étranglement millimétriques, appelés frittes, dans des tubes métalliques. (Bild : Cerasus GmbH)
Vers la servopresse en un tour de main
Le Smart Function Kit Pressing permet aux intégrateurs de systèmes et aux utilisateurs finaux de réaliser rapidement des servopresses pour de nombreuses tâches d’assemblage standardisées avec des forces nominales jusqu’à 70 kN (forces maximales jusqu’à 72 kN). La solution complète modulaire et prête à monter combine des composants mécaniques et électriques parfaitement adaptés de Bosch Rexroth en un sous-système avec logiciel de commande préinstallé. La mise en service guidée et la création graphique du processus ne prennent que quelques minutes. Pour l’assurance qualité, le capteur de force intégré peut également représenter des fonctions de mesure. Les données de processus peuvent être facilement visualisées via l’IHM et transmises via des interfaces ouvertes.
La cellule de montage compacte CERAFLEX avec servopresse modulaire de Bosch Rexroth fonctionne de manière autonome jusqu’à 10 heures (Bildquelle : Cerasus GmbH)
Kit Smart Function : gain de temps et flexibilité
Avec l’aide de la cellule de montage CERAFLEX commandée, Cerasus a automatisé pour ses clients le montage manuel monotone des frittes. Cela permet de produire plus de pièces en moins de temps. En plus de l’insertion, de la compression et de la mesure, la catégorisation des bobines fabriquées est désormais entièrement automatique. Après avoir mesuré la résistance au débit, un robot à axe fixe dépose les produits dans différents bacs afin de séparer les rebuts des pièces OK et de stocker temporairement les étranglements avec des valeurs de mesure spécifiques pour d’autres applications.
Processus précis et reproductibles avec la servopresse modulaire
Par rapport au montage manuel des frittes, la servopresse modulaire de Bosch Rexroth fonctionne avec une précision et une stabilité de processus nettement supérieures. „Le processus d’insertion nécessite donc des valeurs exactes pour le mouvement et la force“, explique Bösch. Grâce à la fonction intégrée de surveillance de la qualité avec mesure force-déplacement, Cerasus peut analyser le processus et l’améliorer continuellement. Des tolérances trop importantes sont déjà visibles par la force de démarrage à appliquer. Les pièces défectueuses sont ainsi détectées à un stade précoce et les dommages aux outils sont évités.
Production annuelle en trois mois d’automatisation
La cellule CERAFLEX peut fonctionner jusqu’à dix heures de manière autonome et 24 heures sur 24 en deux équipes. Avec un temps de cycle d’environ une minute, les robots et la servopresse peuvent désormais gérer la production annuelle précédente en très peu de temps. Face à ce gain de temps, le fabricant a ajouté une deuxième tâche à la cellule CERAFLEX. Pour cela, Cerasus utilise un autre Smart Function Kit avec une puissance nominale de 12 kN et donc un cylindre électromécanique plus grand. Le reste de l’équipement reste inchangé, de sorte que la cellule peut être convertie en une demi-journée. La deuxième application de pressage dispose d’un contrôle de longueur intégré. La mesure de distance nécessaire à cet effet s’effectue à l’aide de l’enregistrement force-course, en tenant compte de la hauteur de la presse.
Utilisation : Des éléments d’étranglement millimétriques, appelés frittes, sont pressés dans des tubes métalliques par la servopresse sur la base du kit Smart Function de Bosch Rexroth (à gauche) (Bild : Cerasus GmbH)
Grande flexibilité grâce à la plate-forme de commande ouverte ctrlX CORE
La cellule robotisée doit son haut degré d'automatisation et sa productivité d'une part au logiciel de commande développé par Cerasus, d'autre part à la combinaison d'une servopresse flexible et de la plateforme de commande ouvertectrlX CORE de Bosch Rexroth. „Pour le Smart Function Kit Pressing, l’accent a été mis non seulement sur la rentabilité élevée, mais aussi sur l’adaptation simple et rapide du processus de pressage“, explique Bösch. „La plate-forme de commande ctrlX CORE nous a impressionnés avec un délai de livraison extrêmement court et son large éventail d’interfaces ouvertes et de possibilités d’extension flexibles grâce à des applications, qui nous offre une base durable pour les projets les plus divers.“
Presser, transformer et tester efficacement : Le Smart Function Kit Pressing est un ensemble mécatronique complet pour des forces nominales jusqu’à 70 kN (force maximale jusqu’à 72 kN). Le logiciel de commande préinstallé permet une mise en service, une installation et une surveillance de processus rapides et simples (source d’image : Bosch Rexroth AG)
Configuration simple des IHM Web
Cerasus a programmé un logiciel modulaire pour la cellule robotisée, y compris une surface HMI. „La solution deux-en-un est bien accueillie par notre client, car elle permet d’économiser de l’espace pour une machine séparée et rend ainsi la fabrication plus flexible“, explique Bösch. Dans les deux cas, l’installation complète est commandée par la plate-forme de commande ctrlX CORE et les modules d’E/S ctrlX I/O correspondants. Le logiciel CERAFLEX programmé dans CODESYS prend en charge l’interaction des différents composants. Le logiciel de commande indépendant de la plate-forme du Smart Function Kit est également intégré dans la vue d’ensemble de la machine via l’IHM WebIQ. Avec l’aide de WebIQ, vous pouvez créer des interfaces IHM Web pour ctrlX AUTOMATION, même sans connaissances approfondies en programmation - pour des commandes de processus simples avec peu d’affichages. L’application WebIQ du partenaire mondial ctrlX Smart HMI s’exécute directement sur le ctrlX CORE. Le réseau de partenaires ctrlX World étend le module d’automatisation ctrlX AUTOMATION avec du matériel et de nouvelles applications, offrant ainsi une flexibilité maximale.
Une base pour les futures cellules de montage
Le concept éprouvé de CERAFLEX, avec son procédé de pressage standardisé et adaptable du côté des forces, est maintenant utilisé par Cerasus comme base flexible pour la création efficace d’autres solutions clés en main. „Notre kit de solutions pour les presses et les mesures est équipé de tout le nécessaire pour l’assemblage avec surveillance de la distance et de la force de pressage“, explique Bösch. „D’autres étapes de processus telles que le marquage, la sortie ou le contrôle des composants peuvent être facilement intégrées. Le logiciel de commande est très intuitif et permet une mise en service simple et rapide. De plus, la plateforme d’automatisation ctrlX AUTOMATION nous offre une grande capacité d’intégration et d’avenir.“
Rétrospectivement, Bösch est très satisfait du kit Smart Function et de la plate-forme de commande ctrlX CORE de Bosch Rexroth : „Les solutions matérielles et logicielles répondent aux caractéristiques de performance promises. Le support local en Suisse et le support de programmation en Allemagne ont bien fonctionné, tout a été livré à temps. Le Smart Function Kit et ctrlX AUTOMATION nous permettent de développer des solutions particulièrement économiques, fiables et flexibles pour nos clients.“
Auteur: Markus Geiger
Position: Channel Development Manager Automatisation industrielle en Suisse
Téléphone: +41(55)4646-310
Mobile: +41(79)4534639
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