Chaînes électriques compactes dans les centres d’usinage Alzmetall

• Ce qui était nécessaire : Chaîne électrique E4/4L livrée sous forme de système readychain® pré-harnaché.
• Exigences : Vitesses et accélérations élevées, installation compacte nécessitant des rayons de courbe étroits, charge continue
• Industrie : Fabrication de machines-outils
• Succès pour le client : Le E4/4 à chaîne électrique légère offre des dimensions extérieures exceptionnellement compactes et est en même temps particulièrement robuste; le système à chaîne® prête à l’assemblage permet d’économiser du temps et des coûts d’assemblage et facilite considérablement l’installation pour le client.

Alzmetall GmbH, basée à Altenmarkt et reconnue comme un fabricant de premier plan dans l’industrie de la métallurgie, développe des centres d’usinage haute performance depuis les années 1980. Ces machines ont acquis une solide réputation dans le segment haut de gamme pour leur précision, leur qualité et leur productivité.

L’un de ces centres d’usinage, le GS 650, est un portique haute performance conçu pour une précision maximale et une performance dynamique. Équipée de moteurs de couple très dynamiques et sans entretien, la machine atteint des précisions de positionnement allant jusqu’à Tp = 0,007 mm tout en maintenant des vitesses d’usinage élevées. Ces capacités le rendent idéalement adapté à la fabrication d’outils et de moules, à la production de pièces uniques, à la fabrication en série et à une large gamme d’applications d’usinage de précision.

La machine peut être intégrée à des systèmes de production automatisés en utilisant divers concepts de chargement. Cela inclut des solutions robotiques linéaires, rendues possibles par un accès complet à la grue aérienne, ainsi que des changeurs de palettes et des robots à bras articulé pour le chargement frontal, incluant des systèmes équipés de la technologie de serrage à point zéro.

Pour les composants clés du système, Alzmetall collabore avec des fournisseurs spécialisés. Cela inclut le système d’alimentation en énergie responsable de fournir l’énergie, les données et le liquide de refroidissement à la broche.

Les exigences exigeantes imposées au système d’alimentation énergétique résultent directement de la performance dynamique de la machine. Pendant le fonctionnement, la broche est capable de mouvements rapides et de vitesses d’accélération élevées, imposant des charges importantes à la fois sur les câbles et sur le système de gestion des câbles. Combinées à un fonctionnement continu et un grand nombre de cycles de mouvement, ces conditions nécessitent un système de chaîne d’énergie capable d’assurer une longue durée de vie et des performances fiables.

Le défi dans cette application était de faire passer un grand nombre de câbles vers la tête de fraisage dans un espace d’installation extrêmement confiné tout en supportant des charges dynamiques élevées, incluant des vitesses de rotation d’environ 540° par seconde et environ 90 mouvements par minute. La solution devait maximiser l’espace d’installation disponible sans compromettre la durée de vie ni du système de chaîne d’énergie ni des câbles.

Un autre défi était l’exigence que les deux chaînes énergétiques intègrent plusieurs maillons capables de courbure inverse.

Puisque les produits IGUS® avaient connu du succès avec le modèle GS 800 antérieur, Alzmetall a déterminé que le GS 650 sera également équipé des systèmes readychain® d’IGUS.

Ce choix réduit non seulement le temps d’assemblage, mais contribue aussi à la durabilité du système d’alimentation énergétique. Ils permettent de petits rayons de courbure – ce qui permet aussi des installations compactes – et se caractérisent par une longue durée de vie même sous une contrainte de mouvement continue. C’est un critère important pour Alzmetall, car les machines sont construites de façon très solide.

La broche du GS 650 fonctionne à des vitesses allant jusqu’à 30 000 tr/min et nécessite entre 50 et 60 lignes de puissance, de données et de médias. Cela inclut des câbles de servomoteurs, des tuyaux hydrauliques pour le serrage d’outils, des câbles d’encodeurs et de systèmes de mesure, des conduites de liquide de refroidissement et des tuyaux d’air comprimé utilisés pour le nettoyage des broches. Les systèmes readychain® préassemblés réduisent considérablement le temps d’installation et d’assemblage.

Le système d’alimentation énergétique de la machine assure le mouvement sur trois axes. L’axe des x fonctionne indépendamment, tandis que les axes y et z se chevauchent. Pour simplifier l’installation et l’entretien, les trois chaînes énergétiques se terminent dans une boîte de distribution centralisée fournie par les igus. La chaîne de l’axe x est montée horizontalement et utilise le couvercle supérieur de la machine comme surface de support, avec un design guidé par pont qui minimise l’espace d’installation tout en assurant un guidage fiable de la chaîne.

Pendant le développement du GS 650, les ingénieurs d’igus ont pu profiter d’une nouvelle série de chaînes électriques (E4/4L) présentant un design nettement plus compact. Bien qu’elle conserve la même capacité de câble, la chaîne était 20 mm plus étroite que des solutions comparables. Ces 20 mm se sont avérés essentiels, assurant que la chaîne électrique reste dans l’enveloppe de la machine tout au long de son amplitude de mouvement. Même avec ses dimensions compactes et ses rayons de courbe serrés, le système supporte les grandes vitesses et les mouvements dynamiques requis par la machine tout en maintenant une protection fiable des câbles et une longue durée de vie.