Les candidats à l'examen mis en lumière

drylin®-Axes linéaires dans des installations de contrôle à grande vitesse

Contrôle visuel de petits composants en très grandes quantités : L'automatisation de cette tâche est la mission de Gefra GmbH à Friedewald/Westerwald - et elle est couronnée de succès dans le monde entier. Pour le réglage électrique des unités d'éclairage, Gefra utilise des unités d'entraînement linéaires complètes de la gamme drylin d'igus®.

Comment contrôler 900 vis ou 700 pièces moulées par injection à la minute ? Si vous vous posez cette question, vous trouverez la bonne réponse chez Gefra GmbH, une entreprise fondée en 1995 qui s'est spécialisée dans le développement d'installations automatisées pour le contrôle et la mesure optiques rapides et précis de composants.

La création de l'entreprise a été motivée par la constatation d'un besoin dans ce domaine. Thomas Rothweiler, fondateur et associé gérant de l'entreprise, a conseillé des entreprises de production dans le cadre de la rationalisation et de l'automatisation. Il a constaté qu'à la fin des processus hautement automatisés, l'œil humain est encore souvent utilisé pour le contrôle et le tri manuel.

Un contrôle automatisé à grande vitesse
Les machines Optisort qu'il a ensuite développées utilisent la technique des caméras en combinaison avec une alimentation automatisée et des systèmes informatiques très rapides. Lorsque l'on voit une telle installation en action, la vitesse est impressionnante : les pièces à contrôler sont amenées une à une depuis un système de trémie via un convoyeur oscillant, si nécessaire en position correcte, et passent devant les caméras soit sur un plateau en verre, soit sur un plateau métallique spécial pour les vis, soit sur une bande transporteuse. Des contrôles à 360° avec quatre caméras sont également possibles. Les bonnes pièces sont évacuées activement, les pièces défectueuses sont séparées.

Tout cela se fait à une vitesse que l'œil humain ne peut guère suivre. "Les installations contrôlent plusieurs centaines de pièces par minute, parfois plus de 50 000 pièces par heure", explique Thomas Rothweiler. Ce faisant, elles sont très flexibles,car elles inspectent différents composants : "Chaque machine contrôle typiquement200 à 300 produits". Un programme d'inspection spécifique est défini pour chaque produit.

La mécanique et la vitesse de calcul imposent des limites techniques
Lors du développement continu des installations, la mécanique, c'est-à-dire l'alimentation à une vitesse aussi élevée, s'est toujours heurtée à ses limites. La vitesse de calcul des commandes disponibles a également atteint ses limites, ce qui est tout aussi évident si l'on considère que huit ou dix caméras inspectent parfois l'échantillon et que la commande doit décider en quelques millisecondes si l'échantillon est "bon" ou "non conforme".

Réglage électrique de l'éclairage
Même si chaque machine est adaptée individuellement aux souhaits du client, Thomas Rothweiler tient à ce qu'il ne s'agisse pas d'une construction de machines spéciales : "Nos machines sont basées sur un principe modulaire et nous utilisons beaucoup de pièces communes".

Un développement actuel concerne l'éclairage, qui permet de placer les échantillons sous la bonne lumière pour les caméras. La distance entre les lampes et l'échantillon varie en fonction du produit, et l'utilisateur règle les lampes manuellement à l'aide d'une molette graduée. L'objectif de Thomas Rothweiler était d'intégrer ce processus dans la commande et de le rendre ainsi reproductible. De cette manière, il s'agissait non seulement d'économiser des étapes de processus manuelles et d'exclure d'éventuels mauvais réglages. La possibilité d'intégrer la position des luminaires dans la documentation était encore plus importante.

Une unité d'entraînement linéaire complète comme solution
À la recherche d'entraînements linéaires adaptés, les ingénieurs de Gefra ont trouvé ce qu'ils cherchaient dans la gamme drylin® d'igus®. Sur la base des axes linéaires drylin®, dans lesquels un chariot en polymère haute performance iglidur® se déplace à l'aide d'une broche d'entraînement, igus® a développé la gamme drylin® E. (E comme électrique). Il s'agit d'unités d'entraînement linéaire complètes, dans lesquelles un moteur pas à pas entraîne l'axe via une bride optionnelle et un accouplement à griffes également optionnel.

Avec cet axe, Gefra crée les conditions nécessaires pour intégrer le réglage des luminaires dans la commande PC et donc dans le plan de contrôle correspondant, et pour faire avancer l'automatisation d'un pas supplémentaire. Un axe avec une course de 60 mm est utilisé, il est entraîné par un moteur pas à pas NEMA 17 et déplace des charges jusqu'à 1000 g avec une précision de +/- 0,5 mm.

Fonctionnement sans lubrifiant
Le fonctionnement sans lubrifiant de la broche et du chariot a été un critère décisif lors de la sélection : Comme les unités d'éclairage se trouvent dans l'espace de travail de l'installation, directement au-dessus, à côté et en dessous des objets à contrôler, les entraînements ne doivent pas émettre de substances étrangères susceptibles d'entraver le processus de contrôle.

La forme compacte des unités d'entraînement était tout aussi importante. Thomas Rothweiler : "Comme le réglage électrique sera proposé en option à l'avenir, il doit pouvoir être intégré dans la construction existante. Il est également important pour nous d'avoir une unité complète avec moteur, chariot et fixation, prête à être installée".

Optisort aussi chez igus®
Le nouveau concept a déjà été testé dans une installation qui contrôle des joints. Quatre tables linéaires à vis de type drylin® SAW-0630 avec entraînement électrique, bride de moteur et accouplement à griffes intégré sont reliées au PC du système par un contrôleur. Les entraînements s'intègrent parfaitement dans l'environnement.

D'ailleurs, les avantages des installations Optisort sont très appréciés chez igus®, car dans la production de Cologne, quatre installations de Gefra sont utilisées pour le contrôle des paliers lisses. Il s'agit principalement de composants importants pour la sécurité qu'igus® fabrique pour l'industrie automobile et qui sont contrôlés à 100 %. Actuellement, igus® prévoit l'acquisition d'une cinquième installation Optisort. Si les responsables choisissent l'option du réglage électrique de l'éclairage, certaines des unités drylin® E livrées à Friedewald retournent sur leur lieu de production.