Cellule d`assemblage, de découpe et de contrôle

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Cellule d’assemblage, de découpe et de contrôle
L’équipement présenté ci-dessous
permet l’insertion d’une pièce souple
moulée en TPE (ThermoPlastic Elastomer) dans la partie cylindrique
d’une pièce rigide injectée en PE
(PolyÉthylène). Cet équipement
réalise de nombreuses opérations
autour de la pièce souple, de la pièce
rigide ainsi que vis-à-vis de leur
assemblage : découpe, insertion et
contrôle. Il s’articule autour d’un
plateau tournant regroupant
l’ensemble des fonctionnalités
décrites ci-après.
Pour des raisons de confidentialité, nous
ne décrirons pas les fonctions précises
de ces deux pièces ni le cadre de leur
utilisation.
La pièce souple, appelée bouchon, est un cylindre d'environ 8,5mm de diamètre et 5,5mm de
hauteur, évidé en son centre (diam. int. 5mm) sur
la moitié de sa hauteur.
La pièce rigide comporte deux parties cylindriques femelles appelées cylindres. Un seul des
deux cylindres est destiné à recevoir le bouchon.
Il a une hauteur d'environ 30mm et un diamètre
intérieur de 8mm. Le fond des deux cylindres est
fermé.
 Découpe : Le bouchon est alimenté via une
trémie et un bol vibrant. En sortie du bol vibrant,
une smart caméra Sick contrôle le sens de la pièce
(concave ou convexe) et le système rejette dans le
bol les pièces mal orientées. Les pièces bien
orientées sont chargées sur le plateau tournant.
Une entaille est ensuite réalisée dans le fond du
bouchon, sans génération de particules de plus de
50µm de diamètre. Après chaque découpe, une
autre smart caméra Sick vérifie si la lame ne
Plateau indexeur à 10 positions
Ce plateau tournant constitue le cœur de la
machine autour duquel viennent se greffer les
postes assurant les différentes fonctionnalités :
 Contrôle d’étanchéité "leak test" : Après
chargement de la pièce rigide sur le plateau
(alimentation via trémie et bol vibrant), l’étanchéité
des deux cylindres est contrôlée par une mesure de
différence de pression (via un appareil Rosemount)
après un laps de temps t. Ce poste est également
composé d’un circuit d'étalonnage constitué d’un
élément avec fuite calibrée afin de valider le fonctionnement correct des mesures de pression.
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présente pas de défauts ou de bris. Le cas échéant, le bouchon est rejeté au poste suivant et la
machine est arrêtée en erreur.
 Assemblage : Le bouchon est inséré dans le
cylindre. Afin d’éviter tout retournement du bord
périphérique du bouchon (dont le diamètre extérieur est supérieur au diamètre intérieur du cylindre) et de permettre l'insertion du bouchon (sans
utilisation de lubrifiant), il est nécessaire de le
comprimer et de l'insérer via un judicieux système
d’entonnoir et de pousseur/stoppeur.
 Contrôle qualité : Un capteur LVDT (Linear
Variable Differential Transformer) permet de
contrôler la hauteur d’insertion du bouchon. Les
pièces ainsi contrôlées sont évacuées dans deux
bacs différents en fonction de leur (non-) conformité.
Le système permet également à l’opérateur d’obtenir
un échantillon d’un assemblage en cours de production. Cette pièce est quant à elle envoyée dans un
bac "sampling" spécifique.
Contrôle et Interface Homme Machine
L’équipement est contrôlé par un PLC Allen Bradley qui gère les mouvements pneumatiques, la
rotation du plateau tournant, le déclenchement
des caméras et une interface homme-machine
(IHM). Cette IHM propose différents écrans qui
permettent de voir les statistiques de production,
de visualiser les alarmes, de régler les paramètres
de la machine, de gérer les différents niveaux
d’accès utilisateur (avec ou sans mot de passe),
de piloter la machine mouvement par mouvement
pour le dépannage, …
Equipement autonome
L’ensemble des postes et le plateau tournant sont
montés sur un châssis à roulettes. Il en est de
même pour le coffret électrique de l’équipement.
Les raccordements de cet équipement se
résument donc à une connexion en air comprimé
(7 bars) et une connexion électrique (230V monophasé). Cet équipement est installé dans une
clean room classe 100.000.
Ceci permet également de garantir le positionnement du bouchon dans le cylindre de façon
précise (0,5mm) et répétable d’un assemblage à
l’autre. En outre, cet astucieux système permet de
ne pas emprisonner de l’air sous pression entre le
fond du cylindre (qui est bouché) et le bouchon, ce
qui aurait comme conséquence de faire remonter le
bouchon que nous cherchons à positionner avec
précision.
L’étude et la réalisation de cet équipement ont
été confiés à WOW Technology pour sa grande
expérience et son savoir-faire dans la réalisation de machines d’assemblage et de test sur
mesure, ainsi que pour sa flexibilité dans le
développement d’un nouvel équipement parallèlement au développement du produit. Ceci a
permis à notre client de réduire le temps de
lancement de son nouveau produit sur le
marché.
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