Applications et références

La société Sylvac SA est l'un des leaders mondiaux en matière de mesures dimensionnelles numériques. L'entreprise familiale, fondée en 1969, est connue pour ses produits extrêmement précis et de haute qualité. La gamme de produits comprend des installations optiques, de nombreux instruments manuels de mesure numérique jusqu'aux systèmes de mesure entièrement automatiques et aux logiciels ingénieux. Les instruments sont développés dans deux sites en Suisse par des collaborateurs spécialisés en mécanique, optique et électronique. Sylvac SA exporte dans plus de 50 pays sur les cinq continents.

Sylvac SCAN

Sylvac propose la gamme de machines SCAN pour mesurer optiquement sans contact les pièces cylindriques. La pièce est serrée et une caméra à haute résolution la numérise à la vitesse de 100mm/s. L'image 2D résultante est ensuite mesurée et traitée par le logiciel et la mesure enregistrée. En plus, un nombre quelconque de points à mesurer peuvent être définis dans le logiciel. On peut choisir plus de 150 différentes fonctions de mesure. La répétabilité des mesures s'élève à 0.5 µm. On peut mesurer des pièces d'un diamètre des 0,2 à 145 mm et d'une longueur jusqu'à 1280 mm.

Un entraînement pivotant optionnel permet d'incliner la caméra, ce qui est nécessaire pour mesurer par ex. des filets. Une fois le système ajusté, une nouvelle pièce peut être mesurée et traitée en quelques secondes. L'opérateur n'a qu'à presser un bouton sur la machine. Il en découle un gain de temps supérieur à 90%, par rapport aux méthodes traditionnelles de mesure nécessitant plusieurs instruments de mesure manuels. 
 

Parkem, fournisseur compétent de systèmes servo

Parkem livre tout l'éventail d'entraînements comprenant servodrive, servomoteurs et réducteurs planétaires. A cet effet, Parkem combine les produits de plusieurs fabricants afin d'aboutir à une solution optimale. 

Les servodrives à un et deux axes de la série «Accelnet Plus» de Copley Controls servent d'entraînement. Ce servodrive est aussi livrable comme module pour le montage sur circuit imprimé, convenant particulièrement pour être intégré sur un circuit imprimé propriétaire. Parmi les caractéristiques les plus importantes, relevons les nombreuses possibilités de combinaison et de traitement des systèmes de mesure ainsi que la prise en charge de différentes technologies motrices. Accelnet Plus prend en charge deux systèmes de mesure par axe, qui peuvent être analogiques, numériques, relatifs ou absolus, ainsi que des moteurs linéaires ou rotatifs avec ou sans balais. L'intégration des moteurs s'effectue très simplement et aisément grâce au logiciel CME2.

Une autre caractéristique fondamentale d'Accelnet Plus est l'émission d'impulsions de déclenchement vers la caméra pour piloter son déplacement ou la prise de vue à la position réelle. Chaque impulsion provoque l'enregistrement d'une ligne et la combinaison de toutes les lignes produit l'image globale. 
Copley offre aussi des bibliothèques gratuites de fonctions Visualstudio (.NET) pour toute la série des régulateurs d'entraînement, qui servent à piloter le régulateur d'entraînement au moyen du port Ethernet d'un ordinateur normal (EtherCAT DS402). Pas besoin de connaissances approfondies d'EtherCAT grâce aux bibliothèques de fonctions.

Selon le type de machine, des moteurs du fabricant «Dunkermotoren» ou du fabricant coréen «LS Electric» ont été utilisés. Les moteurs de LS IS sont dotés d'une grande densité de puissance, sont compacts et offrent en standard un capteur de valeur absolue 19bit. Des variantes à codeur incrémental sont également livrables. 

Parkem a étroitement accompagné Sylvac dans toutes les étapes. Commençant par les conseils et le dimensionnement de l'entraînement, puis la formation des utilisateurs et tout particulièrement pour les mises en service, les optimisations et les essais sur site à Lausanne durant les essais de prototypes et les tests bêta.
 

Birdly® concrétise la réalisation d'un vieux rêve de l'humanité: pouvoir voler comme un oiseau. On se sent vraiment comme un oiseau grâce à la réalité virtuelle (VR) et au système mécatronique interactif. Après avoir mis les lunettes de VR et s'être installé confortablement sur le système, on peut démarrer. On se retrouve brusquement dans un cadre naturel, ou peut-être en plein New York, que l'on peut explorer librement comme un oiseau. A la différence de nombreuses expériences de VR, la trajectoire n'est pas prescrite. On gagne en hauteur en battant activement des ailes. On contrôle intuitivement l'inclinaison des ailes, planant dans l'air et déterminant la direction et la déclivité souhaitées, entrant ainsi dans le monde virtuel en oubliant qu'il s'agit d'une simulation. Le ventilateur intégré créant un courant d'air qui correspond à la vitesse actuelle de vol et le feedback acoustique renforcent l'impression de vraiment voler. La visualisation, la mécanique d'entraînement et la commande sont parfaitement coordonnées dans le système, procurant une extraordinaire sensation de vol.

Parkem, partenaire pour les entraînements

Pour cette application, Somniacs compte sur les entraînements et l'assistance de Parkem. L'équipement matériel comporte des vérins électriques PNCE, servomoteurs FBL et servodrives Accelnet Plus, intégrable sur circuit imprimé. Les atouts de cette solution d'entraînement se manifestent par une dynamique et une robustesse élevées et par la combinaison, opérée par Parkem, de composants de qualité provenant de trois marques réputées. Somniacs peut ainsi profiter d'une solution technique et commerciale optimale. L'assistance technique envers Somniacs englobe le choix et le dimensionnement de tous les composants, en tenant aussi compte de la durée de vie, la mise en service avec l'optimisation des entraînements, l'aide pour l'implémentation du bus de terrain et un appui soutenu pour les essais des prototypes. Tout cela disponible d'une seule source, de Parkem.

Vérin électrique PNCE

• Très bon rapport prix/performances
• Grande durée de vie
• Frais de maintenance réduits par le trou de graissage intégré
• Anti-rotation intégrée

Servomoteur synchrone FBL

• Servomoteur compact et très avantageux
• Codeur intégré multitours d'une résolution de 19bit
• 6 tailles pour 48Vdc, 230Vac ou 400Vac
• Frein d'arrêt en option
• Connecteur de dimension réduite

Servodrive Accelnet PLUS AP2 / APM

• Exécution compacte pour montage sur circuit imprimé
• Fonctionnement de 20 jusqu'à 180 Vdc, courant jusqu'à 10.5Arms cont.
• Versions à 1 ou 2 axes dans un seul boîtier
• Compatible avec système de mesure à résolveur, incrémental ou absolu
• Pour moteurs BLDC, DC, synchrone ou linéaire (intégration très simple)
• EtherCAT (CoE) ou CANopen (DS402)

Liens utiles de Birdly

• Birdly site web
• Birdly sur Twitter (@Birdly)
• Birdly sur Linkedin

La société Frewitt SA, à Fribourg, propose dans le monde entier son savoir-faire technologique pour le traitement de toutes sortes de poudres. Les broyeurs OscilloWitt utilisent une technique particulière, le "frewittage", manière délicate de calibrer, broyer ou pulvériser des matières solides au moyen de trépidations et d'oscillations.
Pour leurs entraînements, les spécialistes romands du broyage ont choisi les entraînements dynamiques de Parkem AG.

Il y a différentes façons de calibrer, broyer ou pulvériser des matières solides, dont le frewittage. Cette méthode se différencie des autres broyeurs par un élément particulier. Le rotor ne tourne pas, mais il oscille et se balance. Ce mouvement oscillant du rotor présente des avantages décisifs, tels par exemple un broyage fait avec ménagement ou une étroite plage de taille de grains, conformément aux exigences croissantes actuelles envers les produits. Le broyeur oscillant (OscilloWitt) de Frewitt SA convient particulièrement au broyage de produits sensibles à la chaleur ou difficiles à transformer.

Eprouvé de longue date et pourtant toujours actuel

Le frewittage est certes une méthode éprouvée de longue date, mais elle est toujours encore actuelle. Le principe demeure, seule la conception des broyeurs a été renouvelée entre-temps.
 
Les broyeurs de nouvelle génération ont des possibilités d'utilisation nettement augmentées. Le mouvement oscillant du rotor, réglable en continu sans changement de la vitesse ou de la force exercée, assure le broyage du produit de manière encore plus délicate. Autres atouts: faible dégagement de chaleur, plage étroite de taille de grains et nombreuses possibilités d'utilisation pour des produits secs, humides ou sensibles.
Le débit horaire des broyeurs oscillants va de 100 g (pour les laboratoires) à 4000 kg (applications industrielles). La robustesse de ce type de broyeur affecte positivement leur durée de vie et leur cycle de vie. Ils sont prévus pour le traitement de particules d'une taille de 5 cm à 250 µm et conviennent donc pour le broyage à sec ou humide. La version ATEX des broyeurs oscillants garantit la sécurité du processus pour le broyage de matières explosives.

Il faut des entraînements dynamiques

Pour les entraînements, Frewitt a choisi les entraînements dynamiques de Parkem AG. Pour exécuter les mouvements oscillants sophistiqués, la ligne d'entraînement doit présenter un très faible moment d'inertie. Elle comporte un servomoteur SMH115 compact et à faible inertie ainsi qu'un réducteur planétaire à flasque-bride, garantissant un couple d'entraînementet une stabilité longitudinale élevées. Dans la version ATEX, on utilise des servomoteurs EX en boîtier antidéflagrant et des réducteurs certifiés ATEX. Les câbles d'alimentation et de codage ignifugés sont fabriqués spécialement pour Frewitt.

Moteur EX (zone 1) et EY (zone 2)

La commande des servomoteurs est assurée par un servorégulateur multifonctionnel Compax3. Il peut être utilisé en tant que système autonome ou être intégré dans des installations existantes. En mode stand-alone, le Compax3 (librement programmable selon IEC-61131-3) assure la régulation globale de toutes les fonctions de mouvements oscillants ainsi que le traitement direct du panneau de commande. Des composants supplémentaires peuvent être pilotés au moyen de sorties numériques (des vannes, par exemple). Le Compax3 permet de renoncer à un coûteux API. S'il est intégré dans une installation, les instructions de contrôle sont acceptées par l'API prioritaire. De nombreuses options du bus de terrain sont disponibles à cet effet. L'exécution et la surveillance des calculs dynamiques de mouvement continuent à être assurées par le régulateur, alors que l'API doit simplement indiquer quelle est la fonction désirée.

Une étroite collaboration

Parkem livre des systèmes d'entraînement complets (régulateur, câbles, moteur et réducteur), ce qui réduit nettement les dépenses d'approvisionnement de Frewitt. Frewitt, de son côté, fait appel aux diverses prestations de service de Parkem. Parkem a établi le cahier des charges du logiciel durant la phase de conception et l'a ensuite développé. Frewitt s'est familiarisé avec les produits, le servorégulateur Compax3 et le logiciel CEI au travers de formations données sur place. Ces formations ont aussi permis d'améliorer le logiciel et de tenir compte de nouvelles observations. Parkem a également effectué divers tests dynamiques de longue durée sur le prototype pour déterminer le comportement en température des différents profils d'oscillation. 

Le Kopter Group AG a été fondé en 2007 dans le but de concevoir, fabriquer et vendre une nouvelle génération d'hélicoptères à turbine. L'hélicoptère SH09 est le premier hélicoptère développé et fabriqué en Suisse. Son développement a démarré de zéro. Le prototype 3 a été examiné sur toutes les coutures à Mollis; les vols d'essai sont maintenant programmés en Sicile.

La société Kopter, qui compte 300 collaborateurs talentueux, a son siège principal près de Zurich et dispose d'usines de production et de montage dans le canton de Glaris. Elle a construit elle-même certains de ses bancs d'essai pour vérifier les composants nouvellement développés et les valider pour l'homologation. Les entraînements de Parkem ont trouvé une utilisation idéale dans les bancs d'essai de boîte de transmission principale, de transmission de queue et de rotor principal.

Banc d'essai de transmission principale

Le banc d'essai de transmission principale est équipé de trois vérins électriques ETH100 pour simuler les contraintes du rotor. Les vérins (décalés de 120 degrés chacun) appliquent les contraintes sur la transmission. Chaque vérin peut pousser une force de 63kN. Différentes manœuvres de vol et charges peuvent être appliquées sur la transmission à l'aide de ces vérins électriques.

Banc d'essai de transmission de queue

Le banc d'essai de transmission de queue comporte trois vérins électriques GSM30 à l'aide desquels les contraintes de traction et de compression ainsi que les moments de flexion sur la transmission de queue peuvent être simulés. Chaque vérin développe une force de crête de 7.2kN. Les vérins GSM ont été choisis en raison de leur compacité. Ils sont structurés de manière que le moteur synchrone est construit autour de la vis à rouleaux planétaires, c'est-à-dire que le rotor du moteur est aussi l'écrou de la vis du réducteur planétaire.

Banc d'essai de rotor principal

La «Whirltower» sert à la vérification des pales et de la tête du rotor. Un moteur synchrone de 1000kW est intégré dans la tour, simulant la puissance de traction de l'hélicoptère. Trois vérins électriques ETH80 de force nominale de 6kN chacun sont utilisés pour mouvoir le plateau cyclique selon les instructions de commande souhaitées.

Ils permettent de transmettre les mouvements aériens suivants sur la tête de rotor:

• Pas collectif: Le pilote modifie uniformément l'angle d'attaque de toutes les pales du rotor au moyen du pas collectif des pales, provoquant l'ascension ou la descente de l'hélicoptère.
• Tangage: désigne le pivotement de l'hélicoptère autour de l'axe transversal. Cela veut dire qu'on incline l'hélicoptère vers l'avant ou l'arrière.
• Roulis: désigne le pivotement de l'hélicoptère autour de l'axe longitudinal. Cela veut dire qu'on incline l'hélicoptère vers la droite ou la gauche.

Les actionneurs peuvent également produire des balayages de fréquence en vue d'évaluer la stabilité du rotor et les fréquences de résonance.

Le vaste assortiment Parkem de produits de divers fabricants a permis de choisir l'actionneur optimal pour chaque application. Parkem a assisté le client par le conseil, le dimensionnement des vérins, les calculs de durée de vie, le choix de l'entraînement et la définition des interfaces.

Tous les vérins électriques sont entraînés par des servomoteurs et des servo-entraînements de Parkem.

Hocoma est un pionnier et un leader reconnu à l'international en technologie de réadaptation. Cette entreprise de Volketswil (Zurich) compte plus de 150 collaborateurs dans le monde. Elle est spécialisée dans les dispositifs thérapeutiques automatisés pour la réadaptation en cas de troubles moteurs d'origine neurologique. Les attaques, les commotions cérébrales ou les paralysies médullaires sont trois causes majeures de ces troubles. Elles obligent les patients à réapprendre la marche. Les appareils de Hocoma y contribuent de manière très importante.

Des études montrent qu'en cas de trouble neurologique, les régions encore saines du cerveau et de la moelle épinière peuvent assumer les fonctions des régions abimées. Mais cela requiert un training intensif, comportant de nombreuses fréquences de répétition du schéma de mouvement à réapprendre. Les dispositifs thérapeutiques de Hocoma assistent les patients dans cette tâche et conviennent aux adultes et aux enfants.

Réadaptation précoce avec l'Erigo

droit d'image: Hocoma

L'Erigo permet d'amener progressivement en position verticale les patients grabataires. Le patient est assuré par un système de harnais afin de pouvoir commencer la thérapie au tout début de la réadaptation, même au stade des soins aigus. L'atout de l'Erigo, c'est que la thérapie peut commencer également pour les patients dont la circulation n'est pas encore assez stabilisée pour supporter la position verticale.

Les jambes du patient sont entraînées par deux moteurs pilotés par le servodrive modulaire EtherCAT biaxe Accelnet AE2 de Parkem. Il se distingue par sa grande flexibilité, car il peut piloter n'importe quel moteur DC ou synchrone muni d'un système de codage quelconque. Les commandes de mouvement de l'Erigo s'effectuent en mode CST (prescription cyclique de couple) via l'EtherCAT. En plus d'excellentes caractéristiques de régulation, l'AE2 séduit par sa taille réduite.

Entraînement à la marche par Lokomat Pro

droit d'image: Hocoma

Lors de l'entraînement par Lokomat, les patients sont fixés à un système d'allègement du poids du corps, pratiquement suspendus au-dessus du tapis roulant. On peut ainsi ajuster individuellement la charge appliquée aux jambes. L'exosquelette proprement dit est adapté par des sangles aux jambes qui peuvent ainsi suivre le mouvement du tapis roulant. Le patient reçoit toujours un feedback visuel direct du mouvement instantané au moyen d''un moniteur. Il s'agit surtout de motiver le patient par des exercices ludiques et d'encourager sa participation active à la thérapie, ce qui induit un succès plus rapide de la thérapie.

En plus des entraînements des jambes, le Lokomat Pro dispose de deux autres moteurs pour le harnais de suspension et pour la stabilisation du bassin, afin que la position latérale du centre de gravité du corps se trouve à la verticale de la jambe d'appui. Le tronc du patient est donc déplacé durant la marche en va et vient latéral par ces deux autres entraînements, qui sont également pilotés en mode CST via le servodrive Accelnet AE2.

Atouts du servodrive Accelnet AE2

• Alimentation DC
• EtherCAT DS402 (CSP, CSV, CST)
• 2 entrées individuelles de rétroaction, combinables, actives et passives
• TTL incrémental
• Sinus / Cosinus 1Vpp
• Codeur absolu
• Taille compacte
• 2 axes dans un seul boîtier
• Avec broches de contact pour le montage sur circuit imprimé
• Entrée PWM comme interface analogique (lisible via EtherCAT)
• Courant jusqu'à 15A cont / 30A crête

(Image symbolique)

L'enfoncement de la couronne sur la tige est l'un des processus de production dans la fabrication des montres. Jusqu'à présent, notre client réalisait cette opération au moyen d'une presse pneumatique. Le pressage se faisait à bloc. A titre d'assurance qualité, des échantillons étaient prélevés pour un contrôle manuel de la force d'arrachement. Il arrivait donc parfois que des composants dotés d'une force de retenue insuffisante soient transmis aux étapes suivantes de production.

Dans le cadre d'une modernisation visant à améliorer la qualité, le client a choisi la servopresse électrique flexiPRESS de PARKEM. L'actionneur linéaire de servopressage, le capteur de force et la commande à mesure de force comPRESS ont été exactement dimensionnés selon les besoins. Il en est allé de même pour les fonctions de pressage easyPRESS. En raison des exigences spéciales, la fonction standard de pressage easyPRESS a été complétée par une surveillance supplémentaire, qui enregistre et évalue la différence de force durant le cycle de pressage. Le taux de réussite entre «bons» et «mauvais» composants a été ainsi massivement amélioré. Les déviations les plus petites sont détectées de la sorte. Les mauvaises pièces sont triées directement et sont éliminées avant la prochaine étape de production.

Le bus en temps réel EtherCAT sert d'interface. La servocommande est intégré directement dans la commande à mesure de force comPRESS; cette combinaison permet des temps de réponse rapides, de quelques millisecondes, même lors de la transmission de plusieurs valeurs de consigne et réelles (cycliques et acycliques). Le capteur de force est lu et exploité par une tâche interne de 500µs.

Voici comment Parkem a aidé son client

• Dimensionnement des composants électriques et mécaniques
• Intégration des fonctions et des interfaces sélectionnées dans la commande à mesure de force
• Raccordement via EtherCAT de la commande à mesure de force à la commande Beckhoff, y compris Mapping de bus
• Mise en service sur place et accompagnement de plusieurs mesures d'essai de différents échantillons

Atouts pour le client

• Choix optimal des composants et des fonctions (concept modulaire)
• Servopresse avantageuse à nettement moins de 10 000 CHF
• Interface EtherCAT et transmission des données adaptées à l'application, y compris Mapping de bus
• Temps de cycle rapides, taux de balayage élevé du capteur de force
• Accompagnement par Parkem du dimensionnement jusqu'à la mise en service

Le groupe Hilger&Kern / Dopag fait partie des plus importants fabricants mondiaux d'installations de dosage et mélange. Elles sont utilisées pour le traitement des polymères à plusieurs composants et des produits monocomposants tels que les graisses, les huiles et les adhésifs.

Deux lignes d'équipements pour le traitement de produits à basse ou haute viscosité et/ou abrasifs ont été développées en collaboration avec la société Parkem AG. Il s'agit d'une combinaison inédite de soupapes pneumatiques de sortie et d'entraînements électromécaniques pour un dosage précis. Cette innovation technologique ouvre de nouvelles possibilités pour l'enduction de produits d'étanchéité et d'adhésifs.

Dosage et mélange directement au point d'application

Les systèmes de dosage vectodis et vectomix permettent des temps de cycle extrêmement courts surtout lorsqu'il faut appliquer de petites doses en plusieurs coups avec un volume de piston, avant de devoir recharger. Le dosage et mélange s'effectue directement au point d'application, ce qui assure une précision et une répétabilité élevées du dosage.

• vectodis s'utilise pour le traitement de produits monocomposants. A cet effet, seuls un approvisionnement correspondant de produit et un calculateur de dosage sont nécessaires. Il permet la distribution de doses précises ou la réalisation de cordons réguliers.
   
• vectomix s'utilise pour le traitement de produits multicomposants. Pour des raisons de compatibilité, on utilise dans ce cas deux modules de dosage à piston vectodis reliés entre eux par un bloc mélangeur. Il permet la distribution de doses précises ou la réalisation de cordons réguliers.

Précision et fiabilité du dosage grâce à l'électromécanique

En évaluant l'entraînement, DOPAG tenait à pouvoir utiliser un système qui soit avantageux, compact et précis. Le choix s'est donc porté sur une solution électromécanique, car elle offre plusieurs avantages par rapport à un système hydraulique et pneumatique:

• Dynamique élevée
• Profil d'avancement paramétrable librement
• Fidélité élevée de profil d'avancement, aussi en cas de besoin de force variable résultant du dosage de produits très différents
• Le vérin électrique exerce en tout temps la force exacte exigée par l'application
• Positionnement extrêmement précis à n'importe quelle place grâce au codeur intégré
• Rendement élevé
• Aucun groupe hydraulique, aucune production d'air comprimé nécessaires

Parkem a utilisé les vérins électriques de la gamme GSM/GSX en raison des forces nécessaires liées aux profils de mouvement exigés. La vis à rouleaux planétaires intégrée dans les vérins GSM/GSX convient particulièrement bien à une utilisation exigeante en continu. Le servomoteur synchrone est intégré dans le boîtier du vérin, qui est le plus compact dans cette catégorie.

Concept de commande

Un coffret de gestion avec écran tactile est utilisé pour la commande. Elle calcule la course nécessaire vérin électrique pour doser la quantité de produit exigée. Les données sont transmises en temps réel au servorégulateur.

Les avantages par rapport aux solutions hydrauliques ou pneumatiques sont évidents: la commande peut toujours compter sur le servorégulateur pour mettre précisément en œuvre les valeurs exigées transmises. Cette stabilité jumelée à la fidélité de mise en œuvre assure une précision élevée du dosage ainsi que la constance des résultats de dosage, rendant vectodis et vectomix particulièrement exceptionnels.

Parkem a assisté Dopag dans le choix optimal des entraînements, pour le dimensionnement des vérins électriques et des servorégulateurs, pour l'analyse thermique et le calcul de durée de vie. En étroite collaboration avec DOPAG, Parkem a effectué des essais sur place puis la mise en service et l'optimisation des paramètres de régulation.

Notre client a conçu et développé une nouvelle installation de fabrication de formes frittées. Pour assurer un maximum de flexibilité et de répétabilité du pressage durant le frittage, il a choisi une solution complète d'entraînement sous forme d'une flexiPRESS de Parkem.

Le cycle de pressage est surtout déterminé par la force constamment changeante de la poudre à presser. La force augmente d'une part lorsque la pression de moulage croît, puis elle diminue d'autre part par la détente de la matière. C'est pourquoi les fonctions standards de pressage easyPRESS ont été complétées par des fonctions dynamiques spécifiques. Le contrôle permanent de la force permet une haute qualité de production et de reproductibilité des éléments fabriqués. Par contraste, la force de compression des presses pneumatiques utilisées jusqu'à présent dans cette opération n'était déterminée que par la pression maximale exercée, entraînant un accroissement des tolérances de la précision de pressage.

Voici d'autres avantages de la presse électromécanique:

• Reproductibilité élevée de la force et de la position
• Liberté de configuration du profil de déplacement
• Flexibilité de prescription des paramètres de production
• Pas besoin d'air comprimé

Le train d'entraînement a été réalisé au moyen d'un vérin électrique de la série ETH piloté par un servomoteur synchrone. La commande de presse comPRESS assure le pilotage du moteur ainsi que la gestion complète du processus et le traitement du capteur de force, du pupitre opérateur et des interfaces, grâce à la commande intégrée dans la comPRESS. Nul besoin d'une commande externe. Le processus est régulé et surveillé avec précision par le codeur à haute résolution, afin que les formes produites présentent une qualité constante et qu'on puisse corriger immédiatement d'éventuelles fluctuations.

L'utilisation s'effectue par écran tactile. L'opérateur dispose de plusieurs modes manuels et automatiques. Le pressage peut s'effectuer au choix selon la force ou la position. Les paramètres de production de divers produits peuvent être enregistrés au moyen de la gestion des recettes.

Parkem a conçu entièrement le train d'entraînement, complété le logiciel de commande selon les exigences spécifiques du processus et établi la visualisation. Le client a été également formé à l'occasion de la mise en service sur place.

Les opérateurs de l'installation bénéficient maintenant d'une presse facile à régler et qui fabrique des produits avec une très faible tolérance d'erreur.

Emmi est l'un des leaders de la transformation du lait en Suisse. Le site de Suhr élabore des produits laitiers, de la crème et du beurre. La beurrerie industrielle produit des mottes d'un poids de 1, 5 et 10 kg. La production annuelle s'élève à 5 500 tonnes. Un vérin hydraulique d'une poussée de 14 tonnes était utilisé pour presser le beurre dans la forme et la quantité souhaitées. Le vérin actionnait un piston pressant le beurre en quantité souhaitée par l'outil de formage.

Le vérin hydraulique a été remplacé par un vérin entièrement électrique afin de doser plus précisément les portions et de réduire la durée de mise en train pour un changement de produit. Concrètement, on utilise un vérin électirque FTX215 d'une force d'avance de 17.8 tonnes.

L'entraînement électrique présente les avantages suivants:

• Le volume de dosage atteint est plus précis et constant (dispersion <0.5%)
• La durée de mise en train a passé de quatre heures à trente minutes (réglage mécanique plus nécessaire, choix de la recette dans la commande)
• Réduction massive du niveau sonore, très appréciée des collaborateurs de la production.
• La consommation d'énergie du nouveau système électrique n'est plus que de 40% comparée à la solution hydraulique.
• Le rythme de production a augmenté, car le système électrique permet d'effectuer des profils de mouvement définis avec précision, ce qui améliore la tenue du produit.
• Un système hydraulique (fluide, fuites etc.) n'est actuellement plus souhaité dans une entreprise du secteur alimentaire et a pu être éliminé de la production.

Matériel utilisé:

• Vérin électrique: FTX215-0600, pas de vis 30mm, course 600mm, force maximale 178‘000N, vitesse maximale : 300mm/s
• Réducteur planétaire: PSN190, réduction 5:1
• Servomoteur: MH2053090538S6I65A74, couple nominal 61.6Nm, couple de crête 398Nm, vitesse nominale 3000t/min
• Servovariateur: C3H125V4F11I20T11M00, puissance nominale: 91kVA

En produisant plus de 10 millions de connecteurs par semaine, notre client fait partie des leaders mondiaux dans ce segment. Le fait qu'il développe lui-même ses équipements de production est l'un de ses points forts. Le savoir-faire solide et la poursuite de la perfection assurent des produits de qualité ainsi qu'un excellent rendement de production, deux facteurs décisifs pour le maintien durable en Suisse du site de production.

Ces connecteurs sont utilisés dans les télécommunications, l'informatique, l'industrie automobile, l'aéronautique et les applications médicales.

Le client a décidé avec l'aide de Parkem de remplacer les presses pneumatiques existantes par des servopresses électromécaniques, dans le cadre d'une optimisation. Les avantages de l'alternative électromécanique sont évidents:

• consommation réduite d'énergie
• entièrement paramétrable
• dynamique élevée
• fonctionnement très silencieux
• excellente reproductibilité du pressage

On utilise la flexiPRESS structurée de manière modulaire. Le module de pressage a été défini et conçu en fonction des exigences de force, de précision et de vitesse. Les fonctions easyPRESS nécessaires au déroulement du processus ont été également fixées. La servopresse appuie sur le bloc avec la fonction de limitation de force. La force maximale admissible, définie librement à une valeur de référence, est régulée au moyen du courant du moteur, ce qui rend superflu un capteur de force.

A la différence de la presse pneumatique, le profil de déplacement de la servopresse électromécanique peut être défini avec précision. La prise de contact s'effectue donc en douceur, en évitant les chocs. La valeur de consigne de la force peut être ajustée entre 1 et 9 kN.

On utilise ces servopresses à différents postes de montage manuel, en contact direct avec les collaboratrices et collaborateurs qui unissent les connecteurs avec le corps isolant avant que la presse ne chasse les contacts. Le cycle de pressage est initié par une commande à deux mains.

La commande de mesure de forces multifonctionnelle comPRESS assure d'une part le pilotage et le déroulement des fonctions de pressage et régule d'autre part directement le servomoteur de la presse. Les paramètres principaux du processus et les informations de contrôle et d'état s'échangent en temps réel par l'interface EtherCAT. comPRESS surveille chaque cycle de pressage. A la fin du cycle de pressage, la commande prioritaire est informée si le cycle a été correctement effectué ou non.

Un fichier de description XML, préconfiguré spécifiquement par Parkem, facilite l'intégration dans la commande prioritaire, ce qui évite de devoir établir manuellement le mappage EtherCAT. Parkem a paramétré la presse en mode Plug and Play en la raccordant directement à l'API prioritaire durant la mise en service et l'optimisation.

Le client souhaitait surtout des améliorations en termes de meilleure dynamique, de paramétrage total et de reproductibilité élevée. Ses attentes ont été pleinement satisfaites.

En plus, il a été surpris positivement par le silence de fonctionnement dépassant de loin toutes ses attentes. Les servopresses travaillent beaucoup plus silencieusement que les presses pneumatiques utilisées jusqu'à présent. Les nuisances sonores ont pu être nettement réduites et l'environnement de travail est devenu plus agréable et efficace.

La société Reichle & De-Massari AG (R&M) est une entreprise familiale suisse active dans le monde entier, spécialisée en technologies de l'information et de la communication. Elle développe et produit des systèmes de câblage pour les réseaux de communication de qualité, utilisés par les gestionnaires de réseaux et dans les bureaux, les centres de calcul, les logements, l'industrie. R&M mise maintenant sur les servopresses électromécaniques de Parkem.

R&M a conçu une nouvelle installation électromécanique à servopresse pour la production de certains câbles réseau. La servopresse modulaire flexiPRESS de Parkem en est l'élément central. Elle comporte un module de pressage ainsi que la commande de presse multifonctionnelle comPRESS, qui réunit en un appareil la commande de mesure des forces et un servo-entraînement. Le concept modulaire a permis d'intégrer idéalement la flexiPRESS dans l'installation conçue par R&M, lui offrant une importante création de valeur ajoutée propre.

La servopresse est utilisée pour la confection de connecteurs. L'opération de pressage sertit les différents fils du câble dans les contacts du connecteur et serre les colliers de décharge de traction. A cet effet, un connecteur RJ45 est placé préalablement dans un ramasseur et le câble est raccordé selon le câblage souhaité. Le ramasseur est placé sous la presse et l'opération de pressage déclenchée.

On utilisait jusqu'à présent des presses pneumatiques dans les installations. R&M met en œuvre nouvellement les servopresses électromécaniques de Parkem pour tirer profit des avantages suivants:

• Fonctionnement sans air comprimé
• Détermination optimale des profils de force et de mouvement
• Flexibilité de l'adaptation des paramètres
• Emissions sonores réduites
• Rendement élevé

Le module de servopresse flexiPRESS comporte un actionneur linéaire ETH32 entraîné par un servomoteur synchrone. Le moteur ne tire que la puissance effectivement nécessaire au processus grâce à la régulation en boucle fermée. En outre, n'importe quelle position peut être atteinte avec une grande précision sans nécessiter d'adaptations mécaniques. La régulation du moteur et du processus de contrôle de la force ainsi que le traitement des interfaces s'effectue par la commande multifonctionnelle de servopresse comPRESS, basée sur CoDeSys. Aucune commande externe supplémentaire n’est nécessaire.

L'assemblage de l'installation ainsi que l'intégration mécanique et électrique des composants flexiPRESS dans le système du client ont été effectués par R&M. Parkem a exécuté les tâches suivantes dans le cadre du module de base easyPRESS à prix fixe:

• Evaluation des besoins
• Dimensionnement de la servopresse (puissance, durée de vie)
• Modélisation des interfaces
• Paramétrage de la fonction easyPRESS
• Mise en service sur site (optimisation des paramètres d'entraînement et de la fonction de pressage)
• Brève formation sur site

Atouts de la flexiPRESS chez R&M:

• Pas d'air comprimé
• Flexibilité de réglage des forces et des paramètres de mouvement
• Répétabilité et précision de positionnement élevées
• Fonctionnement silencieux
• Rendement élevé
• Servopresse à prix fixe
• Installation très compacte grâce à l'intégration optimale des composants de la presse
• Grande création de valeur chez R&M

Mikron Automation est l'un des leaders en matière d'installations automatisées performantes de montage extrêmement précis et de vérification.
Mikron a réalisé pour un client de l'industrie automobile une ligne de production de détonateurs pour airbags. Un détonateur comprend une
pastille remplie d'explosif et un corps cylindrique intérieur de raccordement électrique.

Mikron a développé avec Parkem une servopresse extrêmement précise selon ATEX pour le pressage de poudre noire et l'a intégrée dans les processus d'installations existantes. La flexiPRESS compact comporte un vérin électrique GSM certifié ATEX à servomoteur et dynamomètre intégrés et la commande de mesure de forces comPRESS. Cette servopresse remplace un système pneumatique initialement envisagé, produisant trop de rebut en raison d'une régulation insuffisante de la force et de la position. La flexiPRESS ne mesure pas seulement la force maximale d'enfoncement; le profil de vitesse et la force durant le placement et l'enfoncement sont définis et surveillés. Toutes les valeurs mesurées (force,
position etc.) sont lues et enregistrées à des fins d'assurance qualité et de surveillance du processus.

La commande de servopresse comPRESS est conçue comme un système fermé sur lui-même et met à disposition diverses fonctions intégrées qui sont activées depuis la commande prioritaire via Profinet. Après la commande de démarrage, la presse
avance rapidement jusqu'à une référence prédéfinie en vérifiant la force exercée. Si la force croît trop vite, le processus est interrompu et la presse retourne à la position de repos. Dans le cas contraire, la vitesse est réduite depuis le point de référence, car la presse peut maintenant atteindre le détonateur à tout moment.

La croissance de la force jusqu'à 2000 N se produisant sur quelques dixièmes de millimètres et un dépassement de la force étant inadmissible, le profil d'avancement est calculé et adapté cycliquement par Fast-Task toutes les 0.5 ms à partir de la force réelle. Quand la force définie est atteinte, la presse s'arrête puis la position et la force actuelles sont enregistrées et protocolées. On effectue le traitement pour savoir si le processus de pressage s'est produit à l'intérieur de la tolérance ou non. Pendant ce temps, l'entraînement retourne à la position de repos. Le cycle complet dure 800 ms. Mikron Automation a intégré jusqu'à présent 22 flexiPRESS pour son client.

La société Stoco SA a développé pour une manufacture réputée d'horlogerie une servopresse pour le montage et le chassage automatisés de petits composants dans les platines. La stocoPRESS place automatiquement de petits composants (ressorts anti-chocs, broches à déclic ou petites "pierres") dans les platines et les ponts. Les pierres faites de rubis ou de corindon servent de micropaliers pour l'ancre, le balancier ou d'autres réducteurs.

Le vérin électrique GSM20, muni d'un servomoteur intégré, d'un dynamomètre et d'un palpeur de précision, est au coeur de la stocoPRESS. Le palpeur mesure la hauteur des composants par rapport à une zone de référence sur la platine, indépendamment de la position calculée par le capteur de valeur absolue, indépendamment de la position calculée par le capteur de valeur absolue. Lors du chassage, la presse s'abaisse rapidement pour mettre l'outil d'assemblage en contact avec la platine. Puis la presse ralentit et mesure en continu la force de compression et la position des composants, ce qui permet de piloter le chassage pour atteindre la profondeur souhaitée avec une précision durable de moins de 1 µm!

Le placement des composants se fait sans mouvement horizontal entre la presse et la platine, cette dernière étant intégrée dans la presse et la mesure de la hauteur de référence s'effectuant directement lors du mouvement de chassage grâce à un mécanisme ingénieux. Le temps de cycle diminue nettement et cette "presse itérative" convient à la production en série. Pour la première fois, les horlogers ne doivent plus intervenir manuellement dans la fabrication des montres mécaniques. On fabrique ainsi douze montres par minute, 24 heures sur 24 et de manière entièrement automatisée. Une ligne de production compte jusqu'à 15 stocoPRESS et plus de 50 stocoPRESS sont déjà en service chez ce client.