Alimentation en énergie et en signaux pour les chargeurs à portique : Vitesse élevée, fonctionnement régulier

Problème

Le groupe Gehring est aujourd'hui l'un des chefs de file mondiaux de l'usinage de précision. Le constructeur d'installations conçoit des machines horizontales spéciales pour le perçage jusqu'à 15 mètres et des lignes de transfert pour la production de blocs moteurs. Ces machines se chargent non seulement du rodage, mais aussi d'autres étapes de travail telles que l'élimination des résidus de liquide de refroidissement et le nettoyage. Le tout avec un débit élevé : Avec des temps de cycle presque toujours inférieurs à une minute, il faut répondre à des exigences élevées en matière de disponibilité pour un fonctionnement 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7.
Comme les utilisateurs souhaitent aujourd'hui la plus grande flexibilité possible, ce sont surtout les lignes de transfert qui ont changé. Les moteurs sont de plus en plus petits et les cycles de vie des produits de plus en plus courts. La priorité est donnée à la construction de modules de machines individuels qui doivent être reliés par des chargeurs à portique.
Afin de proposer également de tels chargeurs à portique, Gehring a élargi son domaine d'activité en 2014. Aujourd'hui, le fabricant d'installations propose un système modulaire pour les portiques qui permet de combiner différents chariots, axes verticaux, systèmes de chargement et pinces.
L'alimentation en énergie de ces portiques représentait toutefois un défi de taille : une machine modulaire pour le rodage de l'alésage du vilebrequin peut mesurer jusqu'à 8 mètres de long. Les modules de cylindres occupent 2,60 mètres et, pour des raisons d'accessibilité, 3 mètres d'espace sont nécessaires pour chacun d'entre eux. Cela signifie que les portiques fabriqués jusqu'à présent - et donc les trajets de la chaîne d'énergie - ont une longueur de 20 à 33 mètres. La charge est également impressionnante : dans un projet actuel, le portique se déplace à une vitesse de 3 m/s et à une accélération de 7m/s2. Cependant, des portiques de 10 m/s ont également été construits, qui sont utilisés dans un banc d'essai de collision.

Solution

Lors du choix du système d'alimentation en énergie des portails, les concepteurs de Gehring ont utilisé nos chaînes d'énergie comprenant des goulottes de guidage et des câbles chainflex. Livrées en tant que systèmes « readychain », les chaînes d'énergie sont déjà assemblées et prêtes à être installées. Cela signifie que Gehring nous a transmis les données de conception nécessaires, que nous avons dessiné la chaîne d'énergie, que nous l'avons fabriquée, équipée et assemblée, et que nous l'avons finalement livrée prête à l'installation, câbles compris.

Étant donné que la combinaison exigeante d'une longue course, de vitesses de déplacement élevées et d'une longue durée de vie (dix ans sont requis) ne peut être obtenue avec une chaîne coulissante, nous avons spécifiquement recommandé à Gehring d'utiliser la chaîne à rouleaux profilés de la série P4. Ici, les rouleaux des parcours supérieur et inférieur ne se superposent pas, mais sont décalés sur une surface de roulement large et continue. Cela permet un roulement régulier et sans à-coups, même sur de longues distances allant jusqu'à 800 m.

Les barres autoguidées assurent un guidage sûr, tout en réduisant considérablement la puissance d'entraînement nécessaire et en augmentant la durée de vie.

Une chaîne du programme E4.1 est utilisée pour l'alimentation en énergie du portail, c'est-à-dire de l'axe X, vers les chargeurs (axe Z). Ici, la poignée arrière en particulier assure une stabilité latérale significative par rapport aux systèmes conventionnels.

Enfin, nos câbles chainflex sont également utilisés pour des applications mobiles. Pour les axes X rapides, Gehring utilise la série de servocâbles CF27, qui se caractérise notamment par une gaine intérieure supplémentaire en TPE extrudé sous pression. Nous accordons une garantie de 10 millions de cycles ou de 36 mois sur ces câbles. Pour la transmission des données, nous utilisons des câbles de la série CF113, dont la durée de vie prévue est même de 20 millions de cycles dans le cas particulier.

Le système d'alimentation en énergie contribue à la grande disponibilité du portique, qui fonctionne en trois équipes à raison de 160 coups par heure.