Ensemble le XTS de Beckhoff et le système de guidage innovant GFX d’HepcoMotion optimisent l’efficacité et la flexibilité d’une machine de contrôle optique de diffuseurs d’airbags

Les constructeurs de machines sont confrontés à des exigences croissantes, les fabricants réclamant de leurs systèmes à la fois de meilleures performances et davantage de souplesse, ce qui les oblige à reconsidérer entièrement les cycles de production. En ce qui concerne Gefasoft, la solution est venue de l’association de l’eXtented Transport System (XTS) de Beckhoff et du système de guidage innovant GFX d’HepcoMotion.

Gefasoft, un concepteur de systèmes automatisés basé à Regensburg en Allemagne, a été chargé d’élaborer une machine de contrôle optique de diffuseurs d’airbags. En cas d’accident, les diffuseurs établissent la direction du flux d’air dans l’airbag. Cette pièce maîtresse doit être inspectée et contrôlée de manière fiable afin de déceler tout défaut éventuel.

Le Défi

L’objectif du client était d’atteindre un temps de cycle moyen inférieur à deux secondes, malgré l’enchainement de 15 opérations de durées variables. “Cette synchronisation rapide représentait un défi particulier”, déclare Georg Schlaffer, directeur marketing chez Gefasoft. L’inspection optique des diffuseurs requiert plusieurs caméras numériques placées à différentes stations, chaque contrôle demande un temps différent. À une station donnée, le diffuseur est pivoté autour d’une petite caméra numérique capable de déceler jusqu’aux plus petites anomalies présentes sur les parois intérieures. Ce procédé élaboré prend à peine moins de trois secondes, alors que d’autres tests ne nécessitent qu’une fraction de ce temps. “Un système conventionnel serait dépassé par tant de différences dans les temps de contrôle. De plus, il ne serait pas facile d’ajouter de nouvelles stations, ou encore d’adapter le système existant à d’autres dimensions de diffuseurs, comme le souhaite le client”, explique-t’il.

Sur la base de ces exigences, l’utilisation d’une table d’indexage rotative traditionnelle n’était pas envisageable; dans cette situation, le processus d’inspection le plus lent déterminerait le temps de cycle total. La flexibilité souhaitée en termes d’opérations supplémentaires et la possibilité d’adapter sans grande difficulté la machine aux différentes tailles de diffuseurs n’auraient pas pu être satisfaites avec un système d’inspection conventionnel.

Un autre défi pour le concepteur, résidait dans le poids relativement élevé du mover – environ quatre kilogrammes. La manipulation des diffuseurs pendant leur inspection complète n’était possible que si des mécanismes de levage et de rotation étaient embarqués sur les movers.

La Solution

GFX 1TL

La solution proposée par Beckhoff et HepcoMotion était apte à satisfaire l’ensemble de ces exigences. Le système d’entraînement linéaire XTS de Beckhoff comprend une combinaison de modules de moteurs linéaires et rotatifs avec électronique intégrée et détection de position, ainsi que de mécanismes de déplacement (chariots) pouvant être contrôlés en tant qu’axes asservis. Chaque mover peut être contrôlé individuellement, ce qui permet des changements de production à la volée et ouvre la possibilité à toutes modifications du cycle de la ligne de production.

“Bien entendu, nous avons également considéré d’autres circuits d’entraînement, mais la plupart n’offrait pas la flexibilité élevée du XTS dont nous avions besoin. Beckhoff nous a dirigés vers HepcoMotion », confie Christian Schärtl, responsable du développement de projets chez Gefasoft.

« La société britannique est spécialisée dans les systèmes de guidage linéaire. Le système de guidage innovant 1-Trak d’HepcoMotion (qui peut être fabriqué dans presque toutes les trajectoires 2D possibles) et ses chariots de grande capacité constituent le complément idéal au système XTS de Beckhoff. »

“Dans le système de guidage GFX basé sur 1-Trak, notre conception du circuit s’intègre parfaitement au XTS. Les éléments de la courbe clothoïde de Beckhoff et Hepco permettent des transitions en douceur et garantissent un mouvement toujours rapide et précis,” précise Alexander Mend, directeur commercial d’HepcoMotion Allemagne. “Grâce au système de guidage linéaire d’Hepco, la gestion du poids relativement important sur chaque mover ne pose aucun problème. De plus, notre mover spécialement développé à trois galets offre un jeu minimal dans les courbes, assurant ainsi un positionnement parfait devant les caméras,” ajoute l’ingénieur. Pour Gefasoft, toutefois, il était primordial que l’association des deux systèmes permette de doubler la station de travail la plus lente, permettant le fonctionnement en parallèle de cette étape de travail et l’obtention du temps de cycle moyen souhaité de 1.9 seconde.

Maintenance Réduite

Un autre critère décisif était la longévité et l’entretien réduit du système qui garantissent de minimiser les temps d’arrêt de l’équipement, lui-même fonctionnant en 3 x 8h. “Nous avons convenu avec notre client d’un programme d’entretien trimestriel, pour déterminer si des problèmes de jeu seraient apparu dans les galets en V”, a indiqué M. Schärtl. Habituellement, le réglage des galets en V d’Hepco s’effectue avec le chariot monté sur le rail. “En raison de l’accès limité au XTS, nous avons installé un rail étalon de 300mm de long, facilitant ainsi le process de réglage et optimisant le temps nécessaire à la maintenance des chariots.”

Une Solution Innovante qui obtient des résultats

La conception finale du nouveau système d’inspection optique automatisé comprenait un rail d’une longueur totale développé de 11 mètres, sur lequel 35 movers cheminent conjointement à travers 15 postes de contrôle. Chaque mover est numéroté avec un code d’identification unique. Dès le démarrage du système, les instruments sont initialisés, un dispositif RFID identifie la position de chaque mover. Cela permet de suivre la position des movers sur l’installation toute entière. Lorsqu’un diffuseur passe à travers chaque station, les données de chaque caméra de contrôle sont transférées à un ordinateur. Elles sont alors analysées et le résultat est renvoyé à temps pour la fin du processus d’inspection où chaque diffuser est classé en conséquence.

“C’était tout un apprentissage pour nous, mais il est certain que nous ferons de nouveau appel à Beckhoff et HepcoMotion pour des défis similaires,” déclare Georg Schlaffer, directeur marketing chez Gefasoft. Le système fonctionne à merveille depuis deux ans sur le site du client final, ce qui prouve que le courage de s’engager sur de nouvelles voies peut porter ses fruits.

“C’était tout un apprentissage pour nous, mais il est certain que nous ferons de nouveau appel à Beckhoff et HepcoMotion pour des défis similaires”

SchlafferDirecteur marketing chez Gefasoft

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