Animés par notre passion pour la technologie, nous développons les meilleures solutions pour nos clients. Vous avez une application concrète et souhaitez obtenir des conseils ?
Lieu :
Maquette d'exposition au salon SPS 2018
Secteur :
Construction de machines-outils
Application :
Robot à portique
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C'est pourquoi nous avons commencé, il y a déjà plusieurs années, à développer nos propres solutions d'automatisation afin de pouvoir répondre avec un maximum de souplesse aux exigences de nos clients. Mais comme nous sommes avant tout des fabricants de machines-outils, nous avons décidé de rechercher un partenaire solide pour le développement de cette technologie d’automatisation, capable de nous apporter son soutien notamment dans les domaines de l’électrotechnique et des systèmes de pilotage. Le choix s’est porté sans hésitation sur SEW-EURODRIVE. Après tout, nos deux entreprises sont liées par une relation commerciale de confiance qui dure depuis des années. Je suis très heureux que nous ayons déjà pu présenter, lors du salon SPS 2018, un premier résultat de cette collaboration, dans le cadre duquel EMAG a développé les composants mécaniques et SEW-EURODRIVE l’ensemble des systèmes d’alimentation, électriques et de pilotage.Ronald Matzig, responsable grands comptes pour SEW-EURODRIVE chez EMAG
Nous retirons des segments de machines de la chaîne, libérons les ressources associées et rendons les installations dans leur ensemble plus flexibles et plus productives pour l’avenir. Ce faisant, nous renonçons à un contrôle en boucle ouverte dans chaque robot.Klaus Just, responsable de la conception des systèmes chez SEW-EURODRIVE
Dans l’intralogistique de la construction de machines, les robots portiques constituent la solution éprouvée et couramment utilisée pour la manutention des matériaux entre les machines ou les centres de production. Ce sont généralement des chaînes porte-câbles qui assurent le guidage des câbles d’alimentation et de données.
Notre innovation révolutionnaire pour les robots cartésiens met désormais fin à ces chaînes porte-câbles encombrantes et peu flexibles. Cela est rendu possible grâce à une solution intelligente combinant transmission optique et inductive des signaux et de la transmission d'énergie.
Voici comment l’intralogistique peut être gérée de manière intelligente à l’aide d’un robot portique : en permettant à plusieurs robotsde se déplacer librement et horizontalementsur le même parcours, on rend possibles des processus logistiques qui seraient pratiquement impossibles à mettre en œuvre avec des chaînes porte-câbles. Cette solution permetmêmede gérerdes sections qui se chevauchent.
En comparaison, les chaînes porte-câbles, qui doivent être déplacées en permanence, nécessiteraient de mettre en mouvement des masses nettement plus importantes. Il en résulterait un niveau sonore élevé, une usure importante et une perte de dynamique. Par ailleurs, la consommation d’énergie serait inutilement élevée en raison des frottements générés. Heureusement, grâce à cette nouvelle solution, tout cela appartient désormais au passé chez EMAG
La conception de notre solution système pour robots à portique est particulièrement intelligente grâce à la transmission d'énergie par induction MOVITRANS®et au module d’alimentation décentralisé TES. Iln’y a ainsi plus aucune restriction en termes d’encombrement, d’usure, de consommation d’énergie ou de rupture de câble éventuelle. Liberté et dynamique élevée au lieu d’un nombre de cycles limité : telle est désormais la devise. Grâce à notre automatisation modulaire des machines, la faisabilité de puissances de transmission comprises entre 3 et 8 kW est désormais assurée.
La solution d’automatisation mise en place chez EMAG s’avère particulièrement intéressante si l’on examine le bilan énergétique. Bien que l’accélération sur l’axe horizontal nécessite à elle seule plus de trois kilowatts de puissance, le robot ne doit pas absorber plus de 500 watts via la tête de transmission MOVITRANS®sur l’ensemble du cycle de charge.
L'astuce : l'application puise les besoins énergétiques ponctuels dansla mémoire décentralisée MOVI-DPS®.. Ce dispositif de stockage (DPS = Drive Power Solution) est un ensemble de condensateurs à double couche chargé d’assurer l’alimentation en courant des robots avec une tension circuit intermédiaire de 100 VCC.
Mais d’où provient l’énergie stockée dans ce dispositif ? Si l’on observe un robot portique ou son profil de déplacement typique, on constate que les phases d’accélération alternent avec les phases de freinage. Au lieu de dissiper l’énergie de récupération générée pendant les phases de freinage – comme c’est habituellement le cas – via des résistances, la solution de SEW-EURODRIVE conserve cette énergie de freinage dans le processus grâce au système de stockage d’énergie décentralisé.
Le fonctionnement du système de stockage d’énergie DPS s’apparente à celui d’un boosterlorsque les entraînements du portique accélèrent les robots de zéro à six mètres par seconde. Les économies d’énergie sont énormes. En effet, grâce à cette solution MOVITRANS®, ilneresteplus qu’à compenser les pertes mécaniques. Le systèmeneconsomme ainsi au total que 500 watts pour un cycle de charge.
La communication au sein du robot portique s’effectue également sans aucun câble. À la place, une barrière optique de données pour le protocole Ethernet temps réel EtherCAT® est utilisée comme liaison optique vers les unités mobiles. Cette barrière optique de données permet de transmettre en cascade les données d'entraînement aux unités mobiles du système. Un contrôle en boucle ouverte pour chacun des robots devient ainsi superflu. Un cycle ne dure qu’une milliseconde – et ce, pratiquement sans temps de latence à prendre en compte lors de l’envoi des consignes de position interpolables aux régulateurs ou lors du retour des valeurs actuelles.
La communication relative à la sécurité fonctionnelle s’effectue également via EtherCAT®. Toutes les unités mobiles et l’ensemble de la machine sont reliés par un contrôleur de sécurité central. On utilise pour cela le protocole EtherCAT® Safety « Safety over EtherCAT® », qui établit une communication directe entre le contrôleur de sécurité et leMOVI-C®CONTROLLER.
Cette solution permet un échange de données simple entre les deux contrôles en boucle ouverte, simplifie en outre la programmation et, grâce à la densité d’informations ainsi obtenue, crée les conditions idéales pour le diagnostic et le débogage.
Avec cette application, nous démontrons qu’un maître Safety over EtherCAT® ainsi qu’une barrière photoélectrique de données EtherCAT® s’intègrent parfaitement dans l’univers d’automatisation de SEW-EURODRIVE.
Une seule commande centrale pour jusqu’à quatre robots mobiles :Un MOVI-C®CONTROLLER issu de notre système modulaire d’automatisation MOVI-C® calculele contrôle de mouvement complexe des robots.
Lors du calcul des profils de mouvement, il s’agit non seulement de la prévention des collisions,mais aussi de la coordinationexactedes robots intégrés, notamment en vue d’optimiser la productivité de l’application dans son ensemble.
La solution d’automatisation des machines de SEW-EURODRIVE est si flexible qu’elle permet aux utilisateurs de réagir rapidement et avec agilité aux changements. Si, par exemple, l’une des machines du réseau de production devait avoir besoin d’un débit de matière deux fois plus élevé, un robot du système à portique pourrait être détaché de manière flexible pour être affecté à cette zone.
« Libérées de la chaîne », les zones de machines, grâce à leurs ressources plus mobiles, seront à l’avenir nettement plus flexibles et plus productives.