Pour une production automatisée de petites séries

D’énormes progrès ont été faits dans l’automatisation du chargement des machines : même pour de toutes petites séries, il est devenu possible de réduire considérablement les temps d’immobilisation dus aux montages et d’atteindre ainsi un taux maximum d’exploitation des machines, jour et nuit, avec une main-d’œuvre réduite au minimum. Le choix des bons dispositifs de serrage et des systèmes de préhension est décisif pour optimiser l’automatisation de la production.

Les concepts modernes de chargement automatisé des ­machines-outils tiennent compte de trois facteurs fondamentaux : des temps de cycle les plus courts possibles, une disponibilité maximale du système et une capacité de réponse polyvalente pour s’adapter à la fabrication selon la demande. Des exemples de bonnes pratiques viennent confirmer qu’un fabricant qui recherche une grande variabilité et un rendement maximal pour produire des petites séries doit tout d’abord simplifier ses processus. Il est important de raccourcir au maximum les temps d’équipement en se rapprochant au plus près de la machine et de lisser la production via des unités de stockage des pièces.

En particulier, il est déterminant pour les entreprises d’avoir une bonne vision d’ensemble du système composé de la machine, du système de serrage, des outils, de la technologie de préhension et des autres composants de chargement. En effet, selon les circonstances, on définit la meilleure méthode pour charger les machines dans la production de petites séries : changement direct du dispositif de serrage ou manipulation des pièces à l’aide d’un robot ou d’un portique. Schunk propose le plus vaste choix de techniques de serrage et de systèmes de préhension au monde, avec plus de 11 000 composants standard – la base idéale pour des solutions personnalisées.

Solutions modulaires individuelles

Les systèmes de palettisation normalisés permettent un changement polyvalent et stable des moyens de serrage. Les pièces à usiner et les moyens de serrage sont installés sur des palettes de bridage, emmagasinés puis successivement sortis du magasin de palette et chargés sur le centre d’usinage. Sur la partie inférieure, les palettes disposent d’une interface standard vers le système de bridage au point zéro. Tel un adaptateur, elles relient la machine à différentes pièces. Les systèmes de palettisation modernes possèdent en outre une interface latérale pour une connexion stable à un robot ou à un portique. Une solution particulièrement efficace est le module de palettisation Vero-S NSA plus de Schunk, qui est extrêmement plat et laisse beaucoup de place pour la pièce à usiner et les mouvements axiaux dans la machine. Avec sa course de serrage rapide brevetée, il atteint des forces de plaquage jusqu’à 15 000 N et des forces de retenue supérieures à 100 000 N.

Toutes les pièces fonctionnelles (corps de base, coulisseaux de serrage, bagues d’arrêt) sont fabriquées en acier inoxydable trempé et sont donc entièrement résistantes à la corrosion. Un débit d’air forcé nettoie les extrémités et le cône court lors du changement automatisé pour un appui plan sans copeaux.

Les bagues de centrage assurent ensuite un positionnement précis. Les tirettes de bridage garantissent une fixation ajustée autobloquante. Le contrôle de la pression de retour permet de surveiller toutes les étapes du processus. Contrairement aux autres systèmes de serrage, le Vero-S NSA plus de Schunk ne consomme aucune énergie pendant l’usinage. Les palettes maintiennent un serrage fiable même en cas de chute soudaine de pression du système d’air. Les ressorts intégrés assurent un serrage permanent et sûr. Une pression pneumatique de 6 bars est suffisante pour ouvrir les modules.

Chargement automatisé de palettes jusqu’à 1 000 kg

Avec le système de couplage robot Vero-S NSR de Schunk, l’équipement se fait hors de la machine en temps masqué. Le positionnement ainsi que le bridage des palettes dans la machine s’effectuent avec une très grande précision, en une seule opération. Le fabricant a développé le module de couplage robot Vero-S NSR, léger aux contours de collision optimisés. Il peut être utilisé dans de petits espaces et permet la palettisation au plus près de la table de machine. Comme le corps est en aluminium et les pièces du mécanisme interne soumises aux efforts en acier inoxydable, le module d’accouplement atteint un juste équilibre entre rigidité, robustesse et poids. Le mécanisme de verrouillage est ajusté et autobloquant. L’ouverture, la fermeture et la présence des palettes sont vérifiées par des détecteurs de proximité magnétiques, de façon à pouvoir surveiller de manière fiable tout le processus de changement.

Afin d’améliorer la stabilité du processus, l’accouplement de robot est entièrement étanche aux copeaux et aux liquides et dispose en version standard d’une fonction de nettoyage intégrée. Les modules sont extrêmement légers, puisqu’ils pèsent seulement 400 g (NSR mini 100) et 1 600 g (NSR 160). Ils conviennent parfaitement à la manipulation fiable de palettes pesant jusqu’à 75 kg (avec 200 x 200 mm) ou jusqu’à 300 kg (avec 400 x 400 mm). Schunk a également mis au point l’accouplement de robot NSR maxi 220 pour la manutention de charges lourdes pouvant aller jusqu’à 1 000 kg. Le module transfère des couples jusqu’à 4 000 Nm.

N° 93 octobre 2017