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Robots industriels
LMSMA2x/3x : une solution novatrice pour des mesures de vitesse haute précision
Aucun homme ne peut rivaliser avec de telles performances en termes de vitesse et de précision. Les robots modernes peuvent manipuler les pièces à une vitesse qui relevait autrefois de la science-fiction. Les environnements de production modernes impliquent des temps de cycle extrêmement rapides, et donc des instruments de mesure haute précision afin d'éviter toute erreur. Pour répondre à ce besoin, le fabricant Omron Adept Technologies GmbH, basé à Dortmund, fait appel aux systèmes conçus par Wachendorff Automation.
De petits robots mobiles se déplacent rapidement et presque sans bruit. Sans la machine à café aux couleurs du Borussia, on pourrait presque se croire au beau milieu de la Silicon Valley. Pourtant, nous sommes bien à Dortmund, dans le laboratoire d'application d'Omron Adept Technologies, un des leaders mondiaux en matière de production de robots industriels, dont la maison-mère se trouve en Californie.
Le siège européen des services de ventes, de maintenance et de formation a été établi ici en 1986. Au sein du laboratoire, la plupart des produits de la société, certains baptisés Cobra, ou encore Hornet, sont en service. « Dans ce laboratoire, nous menons avant tout des études de viabilité », explique Günter Graß, responsable des formations. « Si un client recherche une solution d'automatisation, il peut venir ici pour réaliser des tests, afin de s'assurer, par exemple, que nos robots répondent aux exigences en termes de temps de cycle, » poursuit-il.
Les tâches d'automatisation se sont considérablement complexifiées ces dernières années et les temps de cycle requis sont désormais beaucoup plus courts : aujourd'hui, les clients veulent des solutions offrant une efficacité optimale. En une fraction de seconde, celles-ci doivent identifier, prélever et installer chaque pièce correctement. Cet objectif peut être atteint de nombreuses manières. Les petites pièces sont bien souvent manipulées par air comprimé. D'autres doivent être prélevées avec précaution. Et d'autres encore nécessitent un positionnement précis.
La technologie de convoyeur et de chargeur n'est généralement pas adaptée à ce processus. Les systèmes d'empaquetage de magazines ajoutent par exemple automatiquement un cadeau à chaque exemplaire et emballent le colis dans du film plastique transparent. Omron Adept Technologies construit des systèmes de pointe parfaitement adaptés à ce type d'application complexe, en fournissant des solutions logicielles et de traitement d'image complètes avec les robots.
La coordination adéquate de la plage de détection de la caméra et du mouvement du préhenseur implique de mesurer la vitesse de la bande avec une grande précision. Ce n'est qu'en possession de cette information que le système de commande peut calculer à quel moment les pièces atteignent le préhenseur, et ainsi programmer leur réception.
Même si certains systèmes réduisent la vitesse de la courroie directement au niveau du moteur, ils ne tiennent pas compte de facteurs externes tels que le glissement de la bande. Outre les temps de cycle restreints, ce processus requiert une précision optimale. Ce résultat ne peut être atteint qu'en réduisant la vitesse directement au niveau de la courroie, aussi près de la pièce que possible.
Pour bénéficier d'une solution sécurisée et simple à intégrer, Omron Adept Technologies a choisi le nouveau système de mesure de longueur LMSMA de Wachendorff Automation. Basé à Rheingau, le fabricant a présenté ce nouveau produit au salon SPS/IPC/Drives de Nuremberg, à l'occasion duquel il a éveillé l'intérêt de Günter Graß et de ses collègues.
« Nous cherchions une solution dotée d'un mode de déploiement universel, car les applications de nos produits couvrent de nombreux secteurs, jusqu'à l'industrie agroalimentaire », explique l'ingénieur technico-commercial. Elle devait en outre offrir une durée de vie étendue, ainsi qu'un design haute qualité, adapté aux produits robustes et durables d'Omron Adept.
Les nouveaux systèmes de mesure de longueur, intégrant un bras compensé breveté, une roue de mesure à codeur rotatif et un support de montage, ont été commandés immédiatement. Les exigences de cette commande ont été pleinement satisfaites. « La fonction d'ajustement de la pression de contact via la résolution au niveau du support est particulièrement utile », poursuit Günter Graß au sujet de la précision du système et de sa capacité à éviter les glissements. Un ressort spécial garantit une pression de contact constante sur une durée étendue. Sur les nouveaux systèmes, la précharge du ressort est ajustable par incréments de 5 N, jusqu'à un maximum de 30 N.
Le système de mesure est installé sur un socle auquel il est fixé par des vis. L'écart des vis est conforme aux profils de montage standard. Une vis captive centrale permet d'installer le système de mesure rapidement et facilement.
En l'absence d'options de pose dans l'usine, il est possible d'installer le système dans différentes positions grâce à une équerre modulable.
Les roues de mesure se déclinent en différentes surfaces, offrant ainsi une adaptabilité optimale aux propriétés de la bande ou des matériaux (carton, bois, plastiques souples, textiles, cuir, papier, fil, profilés en acier, toile, câbles, métaux graissés, surfaces peintes, moquette...). Elles sont également disponibles avec une circonférence de 200 ou 500 mm.
La fonction de repli (ou de fixation) du bras compensé en position de repos est particulièrement pratique. « Pour réaliser les opérations de maintenance ou de nettoyage, il aurait sinon été nécessaire de déposer, puis de réajuster l'ensemble du système. Ce dispositif nous permet de soulever le bras de la bande à l'aide d'une molette, de le maintenir en position relevée, puis de le rabaisser ultérieurement. Le système conserve un haut niveau de précision, ainsi que la pression de contact initiale », explique M. Graß au sujet des avantages de la fonction de manipulation du système de mesure de longueur LMSMA de Wachendorff.
Le LMSMA intègre un codeur rotatif incrémentiel chargé de mesurer la vitesse effective. Il est en outre extrêmement robuste, et ses roulements peuvent supporter de lourdes charges. Offrant des résolutions comprises entre 1 et 0,008 mm par impulsion, il suit aisément la cadence effrénée des systèmes robotiques d'Omron Adept.
Auteur :
Dieter Schömel
Chef de produits Codeurs rotatifs
Wachendorff Automation GmbH & Co. KG
1) Omron Adept Technologies dispose de filiales implantées partout dans le monde. À Dortmund, un réseau d'ingénieurs assure un service de maintenance rapide. Les études de faisabilité et les formations sont effectuées sur ce site, tout comme les réparations et la configuration des applications spécifiques.
2) Le modèle Adept Quattro est spécialement conçu pour les applications de manipulation à grande vitesse. Ce processus implique des mesures haute précision, telle que celles fournies par le système de mesure de longueur LMSMA2x/3x de Wachendorff Automation.
3) Les résolutions, permettant d'ajuster la pression de contact de 5 à 30 N, sont clairement visibles ici.
4) Le système de mesure de longueur LMSMA2x/3x de Wachendorff Automation peut être facilement relevé et maintenu en position de repos. Ce dispositif facilite considérablement les réglages, ainsi que les opérations de maintenance et de nettoyage de la bande. La molette permet de replacer le bras en position opérationnelle.
5) Dans le laboratoire d'applications, le bras compensé a été installé à l'aide du support, ce qui permet de modifier rapidement sa position afin de réaliser les diverses séries de tests.
6) Stephan Rump, qui travaille chez Wachendorff Automation, a conseillé Günter Graß lors du salon SPS/IPC/DRIVES de Nuremberg et lui a clairement démontré les avantages du nouvel outil de mesure de longueur et de vitesse.
7) Le système de mesure de longueur LMSMA2x/3x de Wachendorff Automation a également été installé dans la salle de formation. Les clients peuvent ainsi se familiariser avec sa manipulation et découvrir toute l'étendue de ses fonctionnalités.
