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Unités rotatives et pivotantes de la prochaine génération

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Manutention et montage

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SCHUNK a élargi sa gamme avec deux modules pivotants pour l'automatisation, ouvrant ainsi une nouvelle ère de mouvement rotatif. Raison suffisante pour se demander où nous nous dirigeons, quand il s'agit d'unités rotatives et pivotantes, et les potentiels cachés.

Qu'il s'agisse de charges élevées ou de temps de cycle courts - les modules rotatifs et les unités pivotantes sont constamment sous pression pour offrir des performances encore meilleures lors de la manutention et du montage. Ces dernières années, SCHUNK, leader en matière de systèmes de préhension et de technique de serrage, a systématiquement élargi son programme modulaire pour mouvements rotatifs en développant des composants particulièrement dynamiques, intelligents et adaptables. Le dernier né du segment pneumatique est le SCHUNK SRM. L'unité pivotante haute performance surpasse même le modèle le plus vendu SCHUNK SRU-plus et pourrait bientôt devenir le nouveau standard en matière de pivotement pneumatique jusqu'à 180°.

La référence en matière de densité de performance, de longévité, de mise en service et de maintenance

Comparé aux unités pivotantes pneumatiques existantes sur le marché, le module puissant se distingue par une combinaison unique et inédite de couples élevés et de moments d'inertie de masse élevés pour des temps de pivotement courts, un grand alésage central, un roulement robuste et en même temps des contours fins. Pour le développement du module haute performance, SCHUNK a utilisé les dernières technologies de simulation permettant pour la première fois la collecte des forces de réaction, des séquences de pression, des vitesses d'impact, des énergies cinétiques et de l'entraînement. De nouveaux amortisseurs et joints de piston spéciaux, ainsi qu'un joint Viton/FKM, constituent la base de ce qui reste un ensemble de services unique avec un haut niveau de robustesse. Le module rotatif est donc également adapté à une utilisation dans des environnements à fluides agressifs. Le palier préchargé, sans jeu et sans jeu, permet d'absorber des couples et des forces de cisaillement particulièrement élevés, aussi bien dans le sens axial que radial. Comme les amortisseurs intérieurs sont généralement préréglés, il suffit de régler les manettes des gaz pendant la mise en service pour que la production puisse commencer. Lors du remplacement des amortisseurs intérieurs, l'angle de pivotement et le réglage de la course de l'amortisseur restent inchangés : les travaux d'entretien sont donc effectués très rapidement.

Traversées rotatives en option

Avec le SCHUNK SRM, il est possible de concevoir des systèmes de dimensions réduites, de réduire les temps de cycle et d'augmenter à la fois la précision et la durée de vie. La densité de puissance élevée offre les conditions idéales pour des solutions particulièrement compactes et en même temps efficaces. La conception modulaire constante de l'unité pivotante permet d'obtenir une conception sur mesure à un rapport qualité-prix inégalé. L'alésage central exceptionnellement grand permet le passage de câbles pneumatiques et de câbles préassemblés avec connecteurs intégrés. Le passage rotatif pneumatique ou électrique offre encore plus de confort : En cas d'utilisation de la traversée de fluide pneumatique, le grand alésage central est entièrement préservé. Pour le passage électrique rotatif, les câbles des capteurs peuvent être insérés directement dans le module. Le code couleur sur le connecteur simplifie la mise en service et l'affectation des signaux. Si, malgré toutes les précautions, le câble devait se rompre, les câbles individuels sont remplaçables sans avoir à remplacer la totalité de la traversée rotative. L'unité pivotante haute performance SCHUNK SRM est disponible dans les tailles 14, 16, 25 et 40 pour des angles de pivotement de 0°/180°, 0°/90° ou est réglable librement pour des angles de pivotement entre 0° et 180°. En taille 40, des couples jusqu'à 23,7 Nm et des moments d'inertie jusqu'à 7 kgm2 peuvent être atteints. C'est presque 20 % de couple en plus par rapport à l'ancien modèle haut de gamme SCHUNK SRU-plus.

Module pivotant avec technologie 24 V

Le prochain point fort est le module rotatif mécatronique SCHUNK ERP. Au lieu d'ajuster constamment les gaz et de changer les amortisseurs, comme dans le cas des modules rotatifs pneumatiques, ou de charger de nouvelles séquences comme dans le cas des modules rotatifs électriques, les utilisateurs peuvent maintenant opter pour une alternative électrique qui est beaucoup plus simple et moins coûteuse à long terme. Avec ses composants à faible usure, SCHUNK répond à toutes les exigences de l'industrie pour le développement d'un système automatisé qui fonctionne aussi bien sans défaut que possible, et en même temps sans entretien. Jusqu'à présent, le plus grand défi avec les modules pivotants pneumatiques a été la patience, l'expérience et la précision requises de la part du technicien de mise en service, ainsi que l'usure de l'amortisseur. Jusqu'à présent, les modules pivotants pneumatiques sont toujours surchargés, soit par manque de connaissances et de patience, soit en raison des exigences de temps de cycle élevées. Alors que les unités pivotantes pneumatiques correctement réglées se distinguent par l'absence d'impacts et de vibrations mécaniques, les unités surchargées créent parfois des impacts et des vibrations considérables dans l'ensemble du système. Résultat : Les amortisseurs s'usent prématurément, des temps d'arrêt imprévus se produisent et, dans des cas extrêmes, d'autres composants du système, comme les systèmes de caméras sensibles, peuvent être endommagés par des vibrations permanentes

La fonction intelligente d'auto-apprentissage

C'est exactement là qu'intervient le concept du module pivotant mécatronique SCHUNK ERP : Contrairement aux unités pivotantes pneumatiques, le composant 24 V n'a pas besoin d'amortisseurs hydrauliques. Ceci élimine à la fois la frustration d'avoir à ajuster l'amortisseur et la principale source d'erreur lors du pivotement. En retour, une technologie intelligente d'auto-apprentissage est entièrement automatique. Il garantit que le profil de mouvement est toujours adapté au poids de la pièce concernée. Pour la mise en service, le composant 24 V est simplement raccordé à l'unité de commande via une E/S numérique et, si nécessaire, la position finale est réglée mécaniquement avec précision (+/- 5 °). Tout le reste est assuré par la technologie d'auto-apprentissage intégrée. Trois à cinq mouvements de rotation suffisent pour compléter la programmation. Le parcours du mouvement est un profil de rampe. En fonction de l'angle de pivotement et du poids du corps pivotant, l'unité rotative à entraînement direct accélère et freine automatiquement. Les chocs, les vibrations et les mouvements incontrôlés à vitesse maximale sont négligeables. Ceci minimise le niveau sonore et l'usure et rend superflue l'utilisation d'amortisseurs hydrauliques. En même temps, les temps de réaction et de déplacement sont les plus courts possibles. Si le poids du composant change pendant le processus, le module ajuste automatiquement son profil de déplacement, sans intervention de l'opérateur. Le réglage de la vitesse de rotation s'effectue facilement à l'aide d'un commutateur rotatif sur le boîtier. Comme la commande s'effectue via des E/S numériques, la série ERP SCHUNK est compatible avec tous les régulateurs et permet de remplacer simplement les modules pneumatiques. Le module rotatif 24 V est disponible dans la première étape en taille 25 pour des moments d'inertie de masse jusqu'à 0,1 kgm2 et un angle de pivotement de 45°, 90° ou 180°. La précision de répétition est de +/- 0,01°.

Module mécatronique flexible

SCHUNK a déjà prouvé avec succès le potentiel des modules rotatifs mécatroniques : Le module rotatif polyvalent SCHUNK ERS avec ses trois variantes de diamètre de 135 mm, 170 mm et 210 mm est spécialement conçu pour les mouvements rotatifs dans la plage de charge moyenne. En taille 170 à une hauteur compacte de 66 mm, il atteint un couple nominal de 5 Nm et un couple maximal de 17 Nm. Cela signifie qu'il offre des conditions idéales pour la mise en œuvre de concepts à la fois flexibles et compacts pour les systèmes automatisés. Le module compact est utilisable en tant qu'unité rotative ou table à transfert rotatif dans des applications d'assemblage. En tournant à l'infini jusqu'à 750 tr/min, il peut se rapprocher des positions intermédiaires avec une précision de répétition de 0,01°. Contrairement aux modules rotatifs avec servomoteur conventionnel, l'ERS n'a pas de contour perturbateur supplémentaire. L'élasticité due au jeu et au frottement ne se produit plus non plus. Au lieu de cela, le module à longue durée de vie offre une excellente accélération, une vitesse de pivotement et une précision exceptionnelles. Sur demande, un frein de maintien pneumatique est disponible. Il garantit que chaque position peut être réglée de manière fiable. Le grand alésage central permet le passage des câbles, des pièces à usiner ou l'utilisation d'une caméra. Mais ce n'est pas tout : Pour l'alimentation d'air comprimé ou de signaux sans tuyaux ni câbles à travers le module, le module compact est disponible dans une version avec passage électrique-pneumatique. En utilisant une bague collectrice ou un canal d'air d'un maximum de huit signaux électriques (24 V DC/2 A), et un fluide avec une pression jusqu'à 8 bar. La version avec passage rotatif atteint des vitesses allant jusqu'à 250 tr/min

Le module miniature rotatif sans fin SCHUNK ERD est spécialement conçu pour les applications d'assemblage dans le domaine de l'électronique, des biens de consommation et de l'industrie pharmaceutique. Il est livré avec un ensemble d'équipements unique sur le marché : Le module standard est équipé de deux passages d'air intégrés. En option, quatre traversées électriques et un système de mesure de trajet absolu sont disponibles. Le SCHUNK ERD, disponible en trois tailles avec des couples nominaux de 0,4 Nm, 0,8 Nm ou 1,2 Nm, peut être mis en œuvre avec des systèmes d'assemblage rapides, à couple élevé et peu encombrants qui répondent également aux exigences de la directive machine. Un moteur synchrone sans balais à excitation permanente actionne le module rotatif. Sa géométrie spéciale assure une dynamique et une accélération élevées, et grâce au passage d'air optimisé, les actionneurs pneumatiques peuvent y être connectés plus rapidement. Ces deux facteurs combinés assurent des temps de cycle courts et une productivité élevée. Grâce au capteur de valeur absolue, il n'est pas nécessaire d'effectuer des courses de référence fastidieuses lors de la mise en service ou après un arrêt d'urgence. La précision de répétition spécifiée à 0,01° est également un avantage supplémentaire.

Pivotement intelligent pour des usines intelligentes

Markus Glück, Directeur Général Recherche & Développement, CINO, chez SCHUNK, le potentiel du mouvement rotatif est encore loin d'être pleinement exploité : "Nous vivons actuellement une phase d'innovation technologique rapide. Des systèmes de production hautement automatisés et interconnectés déterminent des processus de production intelligents et se fraient un chemin vers les installations de production ", déclare M. Glück, en décrivant le statu quo. "Le marché exige des unités pivotantes qui peuvent être mises en service rapidement et intuitivement sans avoir besoin d'un savoir-faire technique particulier. Les unités pivotantes de demain devront également s'adapter automatiquement aux situations de charge et aux scénarios d'application." Le module pivotant SCHUNK ERP est un jalon à cet égard, car pour la première fois, il est désormais possible d'effectuer un réglage autonome du module grâce à une intelligence intégrée. Pour l'avenir, le responsable de la R&D s'attend à ce que la sensibilité, la densité de performance et la dynamique des modules pivotants et rotatifs continuent à augmenter. "A l'avenir, un diagnostic continu de l'installation garantira une utilisation correcte, optimale et économe en ressources des unités pivotantes avec une dynamique maximale", assure Glück. "A l'avenir, les ingénieurs de mise en service seront facilement assistés par des systèmes de capteurs intégrés. Qui plus est : En ce qui concerne la rotation et le pivotement intelligents, l'ensemble du processus de rotation sera surveillé à l'avenir et les unités de commande automatisées et périphériques seront dotées des données de processus correspondantes en temps réel. "L'objectif est de fournir en permanence des informations d'état qui peuvent être interprétées avec précision sans connaissances techniques détaillées," souligne Glück. Ces types de systèmes intelligents ont permis d'allonger la durée d'utilisation des machines et de réduire les temps d'arrêt et les réinvestissements non planifiés et coûteux. Cela peut contribuer à éliminer ou à réduire au minimum le besoin de stockage pour les composants de remplacement, ce qui, du point de vue de l'utilisateur, immobilise trop de capital pendant trop longtemps.

"A l'avenir, les unités pivotantes deviendront intelligentes grâce aux systèmes de capteurs modernes."

Markus Glück, directeur de la recherche et du développement, CINO

SCHUNK GmbH & Co. KG, Lauffen, Allemagne

Préhension et pivotement combinés avec 24 V

L'unité de préhension électrique pivotante SCHUNK EGS, la plus compacte au monde, permet une rotation sans fin de la pince sans passage électrique. Les guides à galets de jonction préchargés, sans jeu, assurent une préhension de haute précision et des forces de préhension pratiquement constantes sur toute la longueur du doigt. Le module de préhension pivotant est équipé de connexions standard contrôlées par l'intermédiaire d'un distributeur de bus de terrain ou d'E/S numériques, ce qui signifie qu'il est compatible avec tous les systèmes de commande courants, sans frais et délais de livraison supplémentaires pour les équipements périphériques. L'électronique de commande et de puissance complète pour la commande décentralisée du moteur est intégrée dans le module. Il n'est pas nécessaire d'utiliser des terminaux de distributeurs comme sur les modules pneumatiques de préhension pivotants ou les variateurs de vitesse dans l'armoire de commande. Cela permet d'économiser de l'espace et beaucoup de temps lors de la planification, de l'approvisionnement et de la mise en service. La vitesse de rotation et la force de préhension peuvent être contrôlées en plusieurs étapes directement sur le module à l'aide de commutateurs rotatifs. Des angles de rotation entre 30° et 270° sont possibles. Ceux-ci sont réglés mécaniquement sur le module. La surveillance est possible via des détecteurs de proximité inductifs. Comme le module est exclusivement équipé de moteurs 24 V DC stationnaires, sans balais et donc sans usure, et qu'il ne nécessite ni câbles mobiles, ni bagues collectrices, ni amortisseurs, il augmente la stabilité du processus et la disponibilité des installations de montage. Le niveau sonore diminue également.

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