DEPRAG fournit un système de vissage pour le système de protection solaire

La société SOGA Gallenbach GmbH à Pforzheim conçoit et développe des machines spéciales. Cela inclut également un automat multi-vis à commande multiple pour ROMA, l’un des principaux fabricants de systèmes d’ombrage, qui assemble de manière fiable des rails profilés. Pour cela, SOGA a fourni une installation avec plusieurs têtes de montage. La profondeur de vissage et le couple de serrage sont surveillés de manière fiable. La technologie d’entraînement nécessaire pour les axes des têtes, tels que moteurs synchrones servo, transmissions à engrenages planétaires et à vis sans fin, ainsi que les régulateurs de vitesse, provient de STÖBER. Le moteur LeanMotor, extrêmement compact et dynamique, est également utilisé en service. La nouvelle classe de moteurs sans codeur de STÖBER représente une alternative économique et robuste au moteur servo. De plus, STÖBER s’est occupé de la conception mécanique et du dimensionnement. DEPRAG complète le partenariat en fournissant, en tant que spécialiste de la visserie, les modules de fonction de vissage nécessaires.

« Nous proposons à nos clients des développements spéciaux qu’ils peuvent utiliser immédiatement après livraison en production », décrit Fabian Gallenbach sa démarche. Avec ses dix employés, le directeur général de SOGA Gallenbach GmbH à Pforzheim conçoit et développe des machines spéciales, des solutions pour la construction de dispositifs ainsi que pour l’impression 3D, et commercialise des composants pneumatiques. Les clients proviennent notamment du secteur médical et de l’aéronautique – « ce sont des secteurs avec des exigences particulières en matière de précision », explique Gallenbach. Et il connaît la précision, car il a été formé chez un fabricant suisse d’horlogerie. Là, il a appris à couper un micromètre en deux. Lors de la création de l’entreprise, son objectif était d’apporter cette précision acquise dans la construction mécanique. Ainsi, l’entreprise répond aux exigences toujours croissantes de ses clients. « Nous ne recevons presque plus de demandes simples », remarque le directeur général. Pour la mise en œuvre de solutions exigeantes, SOGA Gallenbach s’appuie sur le soutien de fournisseurs sélectionnés, ou plutôt : de partenaires. Parmi eux, depuis plusieurs années, STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG, également basée à Pforzheim, ainsi que DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. de la Bavière, Amberg.

Vis sans retouche

Avec STÖBER, SOGA Gallenbach reste en contact régulier. Cela facilite l’entrée dans les détails lors de nouveaux projets. Lorsqu’il s’agit de rechercher la combinaison moteur-transmission adaptée, les spécialistes en entraînement ont souvent déjà soutenu les constructeurs de machines – par exemple lors du développement d’un automat multi-vis. Le client : ROMA – un fabricant leader de systèmes d’ombrage tels que volets roulants, stores vénitiens et écrans textiles.

Jusqu’à présent, le fabricant intermédiaire utilisait pour le perçage et le vissage de jusqu’à trois rails profilés en aluminium ou en plastique une unité de vissage automatique à déplacement, avec alimentation automatique en vis – sans mesures de surveillance. « C’est souvent la production de copeaux entre la tête de vissage et le rail profilé qui pose problème lors du vissage de légères alliages d’aluminium », explique Gallenbach. La vis est recouverte d’un capuchon de fermeture visible. En raison des copeaux, il est difficile d’enfiler proprement le capuchon. Les opérateurs de production devaient constamment effectuer des retouches manuelles. Et ROMA voulait éviter cela à l’avenir.

« Au cours des 15 dernières années, nous avons développé plus de 50 automatismes de vissage avec des couples allant de 0,4 à 200 Newton-mètres », raconte Gallenbach. « Cela a permis à nos clients de monter les vis sans que l’opérateur ait à les resserrer ou à faire des retouches manuelles. » ROMA voulait une solution qui perce également les rails profilés à longueur de 710 à 5710 millimètres. Pour garantir la fiabilité des processus, SOGA a développé un automat de vissage capable de surveiller différentes profondeurs de vissage et couples de serrage. « Spécialement pour le vissage de plastiques, nous avons élaboré une stratégie où notre tournevis pneumatique fonctionne avec des impulsions de pression », explique Gallenbach. En effet, le plastique ne nécessite pratiquement pas de couple final supérieur lors du serrage final par rapport à l’ensemble du processus de vissage. C’est pourquoi l’automate doit fonctionner de manière sensible. Les ingénieurs ont également équipé la machine de deux tiroirs pour le chargement des rails profilés. La machine déplace ainsi les profils séparément ou simultanément pour le traitement. Les pièces sont chargées et tendues manuellement.

La combinaison moteur-transmission adaptée

Pour SOGA Gallenbach, il était important lors de ce développement de disposer d’un partenaire compétent avec une gamme de produits complète. « Les tiroirs se déplacent sur deux axes Y en mode automatique », décrit Guido Wittenauer, commercial chez STÖBER qui accompagne SOGA. Pour cela, les spécialistes en entraînement ont fourni à chaque tiroir une boîte de vitesses à engrenages planétaires de la série PE, combinée à une transmission par courroie et vis, avec un servomoteur synchronisé EZ.

La machine alimente automatiquement les vis et les visse pneumatiquement. Elle est équipée de cinq têtes de montage, qui se déplacent indépendamment les unes des autres sur un rail à crémaillère dans la direction X. « Chaque tête est équipée d’une tête Z et d’une tête de perçage », indique Wittenauer. Pour l’axe X, STÖBER a fourni des transmissions à crémaillère de la série ZVPE ainsi que des servomoteurs synchrones EZ. Pour l’axe Z, des moteurs EZ avec entraînement par vis sont également utilisés. Afin d’éviter que les cinq têtes ne se heurtent sur le rail à crémaillère, les ingénieurs de STÖBER ont mis en place une protection contre les collisions triple – la commande surveille la position relative, des commutateurs de fin de course logiciels sont paramétrés dans chaque axe X avec la plage de déplacement autorisée, et chaque tête dispose en outre d’un commutateur de sécurité mécanique.

Les têtes de montage, appelées modules de fonction de vissage (SFM), proviennent de DEPRAG. L’unité de vissage applique de manière fiable la vis pour chaque opération. Pour atteindre le cycle souhaité, une version multi-forets robuste est utilisée. La plage de couple est adaptée individuellement à la tâche de vissage spécifique. Le module de vissage DEPRAG est testé de manière ciblée et exhaustive avec des pièces d’origine pour la tâche de fabrication spécifique, puis intégré dans la machine en tant que composant fonctionnel. La charge de l’ingénierie interne est ainsi réduite au minimum. « Notre large gamme de modules standard propose une solution efficace pour chaque tâche de vissage. Mais même les cas spéciaux peuvent être réalisés de manière économique et personnalisée sur la base de notre large gamme standard », explique Daniel Guttenberger, chef de produit pour la technologie de vissage DEPRAG, en soulignant les avantages des modules de fonction de vissage. L’alimentation en vis nécessaires se fait via le chargeur vibratoire eacy feed. Les cinq modules de fonction de vissage sont alimentés simultanément par un seul dispositif d’alimentation ! Cela est possible grâce à l’utilisation d’un chargeur vibratoire à double spirale, également appelé dispositif jumeau, combiné à une séparation triple.

Pour la broche de perçage, un moteur aussi compact que possible avec peu de poids propre doit être installé. « Cela nous permet de réduire la masse à déplacer sur les cinq axes et d’atteindre une position très rapide », décrit Wittenauer. Outre le perçage, il doit également être possible de réaliser un fraisage ultérieur. Cela nécessite des régulations de moteur hautement dynamiques. STÖBER a fourni le LeanMotor (LM). Avec cette nouvelle conception, la vitesse et le couple peuvent être régulés en continu, de l’arrêt à la vitesse maximale, avec un contrôle complet du couple – le LM fonctionne entièrement sans codeur. La solution est beaucoup plus légère et compacte qu’un asynchrone pour une puissance équivalente, et plus économique et robuste qu’un entraînement servo. Avec des rendements jusqu’à 96 %, ces moteurs atteignent la classe d’efficacité IE5. ROMA bénéficie ainsi d’une consommation d’énergie réduite et d’une longue durée de vie. Chaque tête possède trois moteurs, pouvant être placés très proches les uns des autres. « Étant donné que notre LeanMotor ne nécessite pas de codeur, seul un câble de puissance standard sans fils ou blindage supplémentaire est requis », explique Wittenauer.

Fiable en arrière-plan

STÖBER a combiné les moteurs avec neuf régulateurs double axes de la série SI6. Cette solution très dynamique fonctionne de manière fiable en arrière-plan, même lors de mouvements exigeants. Les fonctions de sécurité STO (Safe Torque Off) et SS1 (Safe Stopp 1), certifiées selon EN 13849-1 (PL e, Cat. 4), sont intégrées. « Le régulateur d’entraînement, d’une largeur de seulement 45 millimètres, est conçu comme un module en série », indique Wittenauer. « Un seul régulateur peut contrôler jusqu’à deux axes. En enchaînant plusieurs régulateurs, le nombre d’axes à piloter peut être dimensionné librement. » L’installation des composants est pratiquement simplifiée : les modules Quick-DC-Link brevetés permettent de clipser simplement des rails en cuivre standard pour la distribution d’énergie, ainsi que la fixation facile des régulateurs. STÖBER supporte également la communication via le système de bus de terrain Ethernet PROFINET®.

En tant que partenaire, STÖBER ne fournit pas seulement les composants adaptés. « Nous nous sommes également occupés de la conception mécanique et du dimensionnement », indique Guido Wittenauer. L’assistance du spécialiste en entraînement a commencé dès la phase d’offre. Les deux parties ont discuté ensemble des points critiques et les ont abordés étape par étape. « L’idée que, pour l’axe X, le moteur avec la transmission et le pignon à engrenages conique forme une unité, a été développée conjointement lors des réunions de projet », explique le directeur général Gallenbach. La proximité géographique et le bon contact personnel entre les deux entreprises ont bien sûr facilité la collaboration. La paramétrisation des axes a ainsi pu être effectuée facilement sur place. « La conception de notre concept global de machine repose notamment sur les calculs de la technique moteur », indique Gallenbach. « Si une erreur survenait dans cette conception, cela pourrait compromettre toute l’automatisation. »

Les intégrateurs de systèmes et les constructeurs d’installations privilégient des modules de construction clairement conçus, qui peuvent être intégrés dans la conception de manière efficace, en économisant du temps et des coûts, tout en offrant une haute fonctionnalité. Grâce à la standardisation et à la construction modulaire des modules de fonction de vissage, DEPRAG lutte contre la pression énorme de temps et de coûts à laquelle le secteur de la construction de machines modernes doit faire face dès la phase de conception. « Nos standards pour les unités de vissage sont intelligemment conçus et faciles à gérer. Cela permet de réduire considérablement les délais de planification et de livraison », explique Guttenberger. La construction compacte et robuste, ainsi que des interfaces simples, permettent une intégration facile des unités de vissage dans n’importe quel système de montage. Et ROMA ? Le fabricant de systèmes d’ombrage peut désormais produire de manière beaucoup plus fiable – sans retouche.