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Solution complète capteur-to-cloud pour machine d'assemblage

Une grande diversité de produits avec des temps de préparation minimaux : Eberhard AG construit un système de montage performant pour les douilles de connecteurs M8 et M12

Lorsqu'il s'agit de câbler des installations industrielles, des machines et des appareils dans des conditions d'utilisation exigeantes, les connecteurs ronds sont l'une des interfaces physiques les plus répandues dans le monde. Les tailles courantes qui se sont imposées sont M8 et M12 pour les appareils plus compacts. Pour la confection automatisée de connecteurs ronds M8 et M12 avec différents codages pour l'utilisation dans des modules d'E/S TBEN Block, respectivement avec ou sans connexion de conducteur de protection (PE, Protection Earth), Turck recherchait une solution de montage offrant des temps de passage rapides, un nombre de pièces évolutif et une sécurité de processus maximale.

Un constructeur de machines spéciales expérimenté
Les planificateurs de production de Turck avaient déjà fait de bonnes expériences avec les machines spéciales d'Eberhard AG sur différents sites de production. C'est ainsi que l'entreprise de Schlierbach, dans le Bade-Wurtemberg, a également reçu cette commande. Dans l'application en question, les exigences étaient claires dès la phase de conception dans l'intérêt d'une productivité et d'une efficacité maximales : une puissance maximale, un temps de préparation court ainsi qu'une flexibilité et une fiabilité élevées de l'installation. "Pour notre application, Eberhard AG s'est avéré être le partenaire le plus digne de confiance et le plus approprié", explique Jörg Montowski, Production Engineering - Process Development chez Turck. "Nous avons été particulièrement convaincus par leur expertise exceptionnelle dans la fabrication de connexions de connecteurs et l'équipement de contacts dans des pièces en plastique, comme par exemple les connecteurs à cent pôles pour l'industrie automobile".

Assemblage automatisé
L'installation de montage introduit les contacts métalliques dans les noyaux en plastique de la future douille et enfile le corps métallique de la douille comme un manchon sur le noyau en plastique - une mise à la terre est encore ajoutée auparavant. La commande du processus est assurée par un API Siemens. Les autres tâches d'automatisation ont été essentiellement résolues avec des composants Turck, notamment des capteurs, des barrières immatérielles de sécurité, des modules d'E/S de bloc, des pupitres de commande IHM avec connexion directe au cloud ainsi que la connectique.

  • Le système Eberhard assure une production efficace de connecteurs M8 et M12 avec différents codages

  • Eberhard a utilisé toute la gamme, des capteurs et modules d'E/S à l'IHM et à l'informatique en cloud.

  • Andreas Wißt | Eberhard AG

  • Une IHM Turck de la série TX700 est utilisée pour la visualisation et la liaison avec le cloud.

  • Les capteurs de champ magnétique BIM-UNTK détectent la position du piston et donc la hauteur de la pince

  • Arrêt d'urgence lumineux : le concept peu encombrant de la lumière dans les boutons-poussoirs est rare

  • Un optocapteur QS18 détecte le plateau sur lequel sont placés les connecteurs finis.

  • Le robot déplace la pièce en plastique sur le plateau tournant et la fait tourner dans la bonne position.

Les noyaux en plastique sont amenés, comme les corps métalliques, par un convoyeur hélicoïdal. Un capteur photoélectrique QS18 détecte le plateau sur lequel les douilles terminées sont déposées. Le capteur optoélectronique de Banner Engineering assure ainsi l'arrivée ou le départ ordonné des supports en plastique. Dans le palettiseur, des barrières immatérielles de sécurité de Banner Engineering sont utilisées en mode tunnel pour protéger les opérateurs de l'installation d'une prise involontaire dans la zone dangereuse de la machine. Après l'alimentation, un système de caméra mesure la position des pièces en plastique à l'aide du guidage et de la géométrie des trous. Le système signale un nombre de degrés à la commande, de sorte que le robot puisse prendre les pièces en plastique en position correcte ou corriger leur position. Une fois que les positions réelles et théoriques ont été comparées, le robot déplace la pièce en plastique vers la table circulaire où il la tourne dans la position correcte et l'insère. Pendant le processus de placement, un capteur QM30 monté sur la tête de placement enregistre les données de vibration, qui sont visualisées sur un tableau de bord et peuvent être utilisées pour la surveillance de l'état et la maintenance préventive

Remplacement d'appareils plug-and-play avec IO-Link
L'une des exigences était de pouvoir remplacer les capteurs de la machine selon le principe plug-and-play, afin qu'ils puissent être échangés en cas de défaut et utilisés directement sans avoir à les paramétrer à nouveau. Une exigence qui a été résolue avec des capteurs IO-Link intelligents. Les jeux de paramètres des dispositifs IO-Link peuvent être enregistrés dans le maître IO-Link et appliqués à chaque appareil de remplacement. Les autres composants IO-Link de l'installation sont des îlots de vannes, y compris le grand îlot principal sur la tête de placement, ainsi que les capteurs de pression de Turck. "Les capteurs de pression PS+ tiennent la promesse de leur mise en service et de leur utilisation intuitives", confirme Andres Wißt, responsable de l'ingénierie logicielle chez Eberhard AG. Les capteurs PS+ surveillent les variations de pression dans le système pneumatique. Si l'installation fournit des valeurs qui s'écartent de la norme, l'utilisateur est alerté. 

Modules d'E/S et de sécurité flexibles
Pour la connexion des signaux IO-Link ainsi que des signaux d'entrée et de sortie numériques classiques, Eberhard a misé sur la gamme de modules d'E/S TBEN de Turck. "Nous avons été particulièrement impressionnés par la diversité et la flexibilité des modules d'E/S en bloc décentralisés", décrit Andreas Wißt. "Le module hybride TBPN-Profinet/Profisafe de Turck en IP67 combine en un seul appareil des entrées/sorties standard et sécurisées, qui peuvent être paramétrées de manière flexible. J'ai été très surpris de tout ce que cet appareil peut faire". Pour la visualisation, le panneau fixe est une IHM de la série TX700, qui est en outre utilisée comme passerelle cloud. "Un grand avantage", selon Wißt. "L'une des exigences était de mettre des données à disposition pour le cloud. Cela n'a été possible qu'avec l'IHM de Turck - et sans aucun problème".

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