La mécatronique intelligente ajoute des capacités aux applications de mouvement linéaire

Les équipementiers et les utilisateurs finaux d'automatisation des systèmes de fabrication d'aujourd'hui recherchent constamment des avancées technologiques pour les aider à se simplifier la vie.

Les innovations de l'industrie 4.0 ont stimulé une nouvelle classe de technologies intelligentes qui combinent l'électronique numérique et les interfaces de communication pour plus de sophistication, de fonctionnalité et de facilité d'utilisation.

Alors que de plus en plus d'entreprises manufacturières adoptent la technologie prête pour l'industrie 4.0, les technologies émergentes de mécatronique intelligente confèrent aux machines une intelligence et une polyvalence accrues. Ces systèmes avancés sont également plus faciles à spécifier, à commander et à déployer que les options précédentes, ce qui améliore leur valeur pour les OEM et les utilisateurs finaux.

Comprendre les capacités de la mécatronique intelligente peut aider les ingénieurs concepteurs de systèmes à évaluer la meilleure façon de tirer parti de cette mécatronique pour rendre leurs solutions de fabrication hautement compétitives.

La mécatronique moderne est intégrée et polyvalente

La mécatronique sont des systèmes et des sous-ensembles qui combinent des composants mécaniques et électroniques disparates dans des solutions dédiées à des tâches spécifiques. Dans le monde du mouvement, deux exemples sont l'assemblage et le transport de produits satisfaits par les systèmes de mouvement linéaire mécatroniques et les robots cartésiens. Le cœur de la mécatronique est l'intégration étroite des moteurs électroniques, des commandes, des capteurs et des composants linéaires. La mécatronique pourrait être considérée comme un précurseur des technologies de l'Industrie 4.0.

La mécatronique intelligente pousse le concept plus loin en prenant la forme de solutions complètes qui intègrent des capteurs avancés et des plates-formes de contrôleur conviviales. Ces systèmes donnent :

• Données en temps réel sur les performances de la machine

• Données en temps réel sur la qualité de fabrication, le cas échéant

• Contrôle et exécution précis des séquences de mouvement

• Suivi automatisé des données de production et du débit

• Connectivité facile avec les systèmes de gestion au niveau machine et à l'échelle de l'usine

Première étape de la mécatronique intelligente : configuration en ligne

La mécatronique intelligente est plus rapide et plus facile à concevoir et à mettre en service que les systèmes mécatroniques précédents. C'est utile parce que la mécatronique est par nature assez complexe - exigeant la prise en compte et le dimensionnement simultanés de plusieurs composants linéaires, entraînements, contrôleurs et interfaces opérateur... et ensuite leur combinaison soigneuse.

La première étape de la spécification, de l'achat et de la mise en service d'une machine mécatronique intelligente consiste à tirer parti des outils en ligne accessibles via les portails des fournisseurs. Ces outils de configuration permettent aux ingénieurs de construire des systèmes intelligents prêts à fonctionner « prêts à l'emploi » avec un minimum de programmation... ils sont donc peut-être plus utiles aux ingénieurs ayant juste une compréhension de base de l'actionnement électrique et hydraulique (y compris le mouvement linéaire) et des commandes de mouvement. Les utilisateurs entrent des paramètres tels que la course, le poids de la pièce et le temps de cycle, ce qui génère ensuite une sortie qui peut être vérifiée dans l'environnement CAO de l'outil en ligne. Les invites de dimensionnement et de configuration suivantes permettent de spécifier en une seule fois tous les composants de la solution mécatronique complète, tels qu'un robot cartésien, une machine de pressage ou une machine d'assemblage. Il s'agit d'une option qui permet aux ingénieurs d'obtenir une solution complète auprès d'un seul fournisseur, en recevant un système intégré livré avec des séquences de mouvement préprogrammées prêtes pour une mise en œuvre prête à l'emploi.

Contrôle opérationnel plus intelligent et plus simple

La mécatronique intelligente peut améliorer la productivité et la flexibilité, généralement avec des processus de production «transparents» - avec des capteurs pour la surveillance de l'état en temps réel.

Considérez simplement comment certains fabricants proposent des kits de fonctions mécatroniques spécifiques à l'opération pour prendre en charge une telle surveillance. Par exemple, un kit de fonctions pour une machine à presser peut inclure un vérin électromécanique, un servomoteur, un moteur, un contrôleur, des capteurs et un logiciel d'opérateur pour prendre en charge les opérations d'assemblage de pressage et d'assemblage. Les machines construites à l'aide d'un tel kit de fonctions sont faciles à mettre en œuvre, car les composants sont livrés avec un logiciel d'exploitation préinstallé... et un paramétrage automatique prêt à fonctionner sur le servo-variateur - aucune connaissance en programmation de contrôle de mouvement n'est donc nécessaire pour mettre la machine en ligne. Le logiciel dispose d'une interface utilisateur graphique (GUI) par glisser-déposer qui permet aux opérateurs de créer intuitivement des séquences de production, telles que l'insertion de roulements à billes dans un boîtier, par exemple.

De plus, les données peuvent également être exportées via des interfaces système vers des systèmes d'analyse de fabrication à l'échelle de l'usine ou basés sur le cloud... faisant du système mécatronique intelligent un élément intégral de la plate-forme Industrie 4.0 d'une entreprise.

Des capacités similaires sont également déployées pour d'autres scénarios d'automatisation d'usine, y compris les systèmes de mouvement linéaire tels que les robots de manutention cartésiens pour les opérations de pick-and-place ou de transport. Ils utilisent des outils de configuration en ligne similaires pour dimensionner et spécifier tous les modules linéaires, les actionneurs et les effecteurs finaux, le câblage, les capteurs, les entraînements électriques et le contrôleur nécessaires aux systèmes de manutention complets.