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Nouveaux produits

Des servo-amplificateurs embarqués contribue à améliorer la forme des feuilles de métal

Par Fabio Massari, directeur commercial chez Kollmorgen Italie

Publication: Juillet 2015

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Salvagnini simplifie la conception de ses machines à l’aide des solutions d’entraînement de Kollmorgen...
 

Pour sa nouvelle génération P2lean de machines, Salvagnini, premier fabricant mondial de cintreuses, a adopté une nouvelle architecture d’entraînement. Désormais, au lieu d’installer les entraînements dans l’armoire de commande, l’entreprise utilise des servo-amplificateurs embarqués. La nouvelle gamme AKD-D de Kollmorgen lui permet de réaliser des économies sur toute la chaîne de valeur.

Autre première de la part du fabricant italien de machines :

le remplacement de la pompe hydraulique centrale par un réseau synchronisé de servo-actionneurs électriques.

Au début d’un cycle de cintrage, l’opérateur place une feuille de métal sur le plan de travail horizontal. La pièce de fabrication est automatiquement alignée par rapport à l’unité de pliage par des axes de positionnement sous un serre-flan. La feuille est ainsi maintenue en place pendant que les lames mobiles de l’unité de pliage procèdent aux opérations de pliage vers le haut ou vers le bas. La précision de la position de référence est essentielle pour la qualité de fabrication qui s’en suit, car cette opération n’est effectuée qu’une seule fois pour chaque pièce de fabrication pendant le cycle de transformation.

Les entraînements positionnés avec simplicité à côté des moteurs

Pour entraîner les unités de positionnement intégrées, Salvagnini utilise des servo-amplificateurs embarqués AKD-N de Kollmorgen. Grâce à cette nouvelle génération du spécialiste des technologies d’entraînement et du contrôle des mouvements, les entraînements peuvent facilement être installés directement à côté des moteurs. Cette architecture embarquée présente l’avantage de permettre des économies considérables en termes de câblage pour les sept servo-axes embarqués dans P2lean.

Dans une structure centrale avec variateurs en armoire de commande, le câble blindé entre le moteur et l’entraînement et le câble du système de retour pouvaient mesurer à eux deux jusqu’à 10 mètres. Pour les sept axes de positionnement, cela aurait supposé au total 140 mètres de câble. Avec la nouvelle solution, qui utilise un module d’alimentation électrique AKD-C central dans l’armoire de commande et sept servomoteurs embarqués en deux groupes à trois et quatre axes, le câblage a été réduit à seulement 40 mètres. La longueur totale est calculée comme suit : deux câbles hybrides d’alimentation électrique et de retour entre le module d’alimentation et les deux câbles d’entraînement les plus proches pour un total de 20 mètres, plus trois mètres pour la connexion des trois axes du premier groupe, et quatre mètres et demi pour trois autres axes du second groupe, sachant que la distance moyenne entre les équipements IP67 dans le système ne dépasse pas un mètre et demi. Il faut ensuite tenir compte de l’alimentation des moteurs. Ces derniers sont aussi installés à un mètre et demi maximum des servo-amplificateurs AKD-N embarqués. La solution Kollmorgen étant dotée d’une technologie de connexion innovante à un seul câble, seulement 7,5 mètres de câble supplémentaire sont nécessaires. Si l’on tient compte uniquement de l’utilisation de servo-amplificateurs AKD-N embarqués associés au système de connexion à un seul câble, la longueur de câble requise passe de 140 à 40 mètres, soit une réduction de 100 m ou environ 71 %.

Rendement optimisé

Cette gestion précise des ressources d’équipement apporte d’autres améliorations qui découlent directement de l’utilisation de câbles bien plus courts. Ces derniers prennent moins d’espace dans la machine et leur installation est plus rapide. La réduction du nombre de connecteurs permet aussi de gagner du temps à la connexion, ce qui entraîne des économies d’environ 30 %.

Les autres avantages de cette technologie servo embarquée ne se situent pas au niveau de la machine, mais de l’armoire de commande. La perte de chaleur de l’entraînement n’ayant plus besoin d’être dissipée derrière des portes fermées, le coût de refroidissement de l’armoire s’en trouve réduit. Cela a deux conséquences : premièrement, un système de refroidissement plus petit, et donc moins onéreux, et deuxièmement, une optimisation du rendement énergétique, grâce à la baisse de consommation électrique de l’armoire de commande. Kollmorgen a estimé que les économies dans les applications concrètes pouvaient atteindre 30 %.

Réduction de l’encombrement, optimisation du rendement énergétique et baisse des coûts d’installation et de montage : voilà trois avantages de la technologie de servo-amplificateurs embarqués illustrée par la gamme AKD-N de Kollmorgen, qui permet de réaliser d’autres économies tangibles. Il est intéressant de remarquer que dans cette application, la gestion stricte des ressources entraîne aussi une baisse des coûts de matériel. En ce qui concerne les équipements d’entraînement de l’installation, une architecture embarquée coûte au moins 3,5 % de moins que la solution avec armoire de commande centrale pour la plus petite machine Salvagnini. Pour les systèmes aux performances accrues et incluant un plus grand nombre d’axes, ce chiffre peut atteindre 10 %.

Rendement énergétique accru

Salvagnini utilise aussi la technologie d’entraînement de Kollmorgen dans une autre de ses innovations. Pour remplacer le système hydraulique central composé d’une pompe principale et d’un puissant moteur asynchrone, le fabricant a décidé d’utiliser trois servo-actionneurs à haut rendement, alimentés par des servomoteurs AKM et des servo-amplificateurs S700 de Kollmorgen, qui fournissent une alimentation uniquement au moment requis par le processus. Cela permet d’améliorer le rendement énergétique, car le système entraîne uniquement les processus de cintrage actifs. Grâce à la précision standard des axes d’entraînement de Kollmorgen, les forces de cintrage nécessaires peuvent être appliquées plus rapidement et avec une précision de répétition accrue, ce qui améliore la qualité de fabrication.

Au final, Salvagnini a réussi avec P2lean à mettre au point une machine à la fois économique et écologique, et donc hautement compétitive, pour les sociétés spécialisées dans le cintrage des feuilles de métal. La technologie de servo-amplificateurs embarqués de Kollmorgen contribue de manière importante à l’efficacité des ressources, notamment en termes de câblage, d’encombrement dans l’armoire de commande et de refroidissement.

http://www.kollmorgen.com/en-us/home/

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