15/01/2021 - Production automatisée de verre résistant au feu grâce au robot Delta

Menéame

Vetrotech Saint-Gobain Kinon GmbH Elle fabrique des verres de sécurité pour les institutions publiques et les applications du secteur maritime depuis 1980. Outre le verre à l'épreuve des balles et des explosions, la société produit également du verre résistant au feu. Pour que le processus de fabrication du verre soit encore plus rapide et fiable, Vetrotech Saint-Gobain Kinon GmbH se fie à la technologie robotique. Par exemple, il utilise un robot Delta d'igus pour classer les produits en vrac dans des moules prédéfinis. La réadaptation vaut la peine pour deux raisons: elle permet aux employés d'assumer d'autres tâches plus complexes et réduit considérablement les coûts. Après une phase d'essai réussie en Allemagne, la technologie moderne d'automatisation sera utilisée dans cinq des usines de la société.

L'histoire de la compagnie Saint-Gobain remonte à 1665. Louis XIV, roi de France, a accordé au financier Nicolas Dunoyer et à ses associés un privilège exclusif de fabrication de verre pour miroirs, afin de mettre fin au monopole de la République de Venise sur le marché européen des miroirs. L'usine principale est située à Saint-Gobain, un petit village avec le même nom situé en Normandie. Les commandes que vous avez faites sont impressionnantes. Par exemple, Saint-Gobain fabriqua les miroirs qui ornent la galerie du Palais de Versailles depuis 1684. Environ 300 ans plus tard, la société vitrine est entrée sur le marché du verre de protection contre l'incendie avec Vetrotech, un fournisseur international leader en verre de haute technologie avec des décennies d'expérience. L'objectif était d'utiliser un processus fiable d'automatisation de la production avec un retour rapide de l'investissement pour rester compétitif sur le marché.

Un liquide spécial fournit une protection contre le feu

Vetrotech Saint-Gobain est une société spécialisée dans le verre pour les constructions verticales et horizontales: cela inclut la protection contre le feu, l'isolation thermique, l'insonorisation ou le verre de sécurité. Le verre de protection contre les incendies est un obstacle au feu et empêche sa propagation pendant un certain temps. Par contre, le verre conventionnel n'a pas cette fonction parce qu'il se casse par la chaleur. Dans la production de verre de protection contre l'incendie, des verres spéciaux avec une cavité entre des feuilles offrant une protection d'isolement en cas d'incendie sont nécessaires. Le verre multi-lumineux est recouvert d'un composé. Avant cela, cependant, un liquide doit être versé entre les feuilles de verre qui fournit une protection contre l'incendie.

Le défi de la production: remplacer les tâches monotones

Pour introduire le liquide entre les feuilles de verre, on utilise des pièces plastiques en forme de flèche pour les coins comme marqueurs de position, par lesquels le liquide entre dans le chromate à l'aide d'un tube flexible. Celui-ci est inséré dans l'espacement avant que les feuilles ne soient assemblées à haute pression. Les morceaux des coins sont retirés de nouveau pour le processus de remplissage. Ensuite, l'espaceur est coupé en bas de façon propre avec les bords afin que le tube puisse être inséré là. Ainsi, le liquide pénètre dans le verre, qui adopte une couleur plus claire après un processus de forgeage. Immédiatement après avoir rempli le verre, le tube est retiré et l'ouverture est fermée et scellée. La masse forgée assure une protection en cas d'incendie. Jusqu'à présent, le processus de production était le suivant: d'abord, les flèches en plastique étaient placées sous des formes prédéfinies, puis un robot les ramassait puis étaient placées comme marqueurs de position pour permettre l'introduction du liquide dans la cavité. Auparavant, l'insertion des pièces plastiques dans les moules était effectuée manuellement. Ce travail monotone était effectué par un employé. Cependant, il s'agissait là d'une tâche supplémentaire pour lui, et il fallait donc trouver une nouvelle solution qui, d'une part, libèrerait l'employé de le faire et, d'autre part, serait rentable et aurait des résultats fiables. Daniel Fahnenstich, Niklas Kuhl et Daniel Voth ont assumé ce défi dans le cadre de leur formation technique à Vetrotech Saint-Gobain.

Le robot Delta d'igus convainc par sa simple implémentation

Dans sa recherche d'une solution d'automatisation adéquate, l'équipe du projet a rencontré le robot Delta sur le stand d'igus de la foire de Hanovre 2019. Il s'agit d'un robot économique idéal comme solution d'automatisation pour l'exécution de projets simples. La machine est basée sur trois axes de sangle dentée drylin ZLW sans entretien, barres d'attelage igubal sans lubrification et plaques d'adaptation correspondantes pour la fixation. Les moteurs NEMA et les encodeurs assurent une manipulation rapide jusqu'à 5 kg avec une précision de ± 0,5 mm. Le système complet a un diamètre de travail de 660 mm. La construction légère avec aluminium et polymère rend le robot de cinéma parallèle extrêmement rentable à un prix inférieur à 5 000 €, et fournit des vitesses élevées avec une vitesse de collecte d'au moins 30 actions par minute. Avec les experts de Low Cost Automation de l'igus, l'équipe du projet a développé la solution pick and place pour l'installation automatisée de pièces plastiques en forme de flèche dans des palettes prédéfinies. En fait, le robot s'est installé rapidement.

Au cours de la pressée ultérieure des feuilles de verre, ces flèches servent de marqueurs de position pour remplir les cristaux avec un liquide spécial pour la protection contre le feu. (Source: angelique-photography.com)

Amélioration de la qualité du travail avec une courte période de retour sur investissement

La solution d'automatisation remplace les employés et accélère les processus de production. Cela permet aux travailleurs d'appliquer leurs connaissances pour accomplir des tâches plus exigeantes. L'amélioration de la qualité du travail n'était pas la seule incitation à l'automatisation. Le robot économique est rentable car il est prouvé par son retour rapide de l'investissement. < < Si> > , affirme Niklas Kuhl.

Le passage à la technologie robotique à court terme

Saint-Gobain Vetrotech prévoit d'optimiser le processus de production à l'avenir pour que le système de tri des pièces soit entièrement automatisé, du remplissage à l'élimination. La société a cinq autres usines dans le monde avec la même application. Pour ces installations, il est également prévu de passer à la technologie robotique. < < Pour> > . Si tout était disponible en stock, nous pourrions monter un tel système en un seul jour, explique Kuhl. La société a même remplacé certains composants d'igus par des composants Siemens: les moteurs pas à pas d'igus et le contrôleur moteur dryve D1 ont été remplacés par des servomoteurs et des servocontrôleurs Siemens pour assurer un fonctionnement parfait avec le contrôleur Siemens S7 1511T. Pour ce faire, l'entreprise utilise le contrôleur Portail TIA V15.1 de Siemens et les fonctions technologiques du système de contrôle pour la programmation et le calcul de la cinématique.

Selon les exigences du client, le robot Delta peut être livré dans les 24 heures comme un kit de construction prémonté dans une boîte avec les instructions de montage, ou comme un système prêt à être installé dans un cadre de transport. En option, le client peut utiliser son propre logiciel et système de contrôle, ou les systèmes intuitifs de contrôle Robot Control ou dryve de igus. L'utilisation du robot Delta est idéale pour les fonctions d'assemblage simples et les tâches de pick and place, ainsi que pour les applications dans la technologie d'inspection. Outre le robot Delta, igus propose également d'autres systèmes robotiques économiques inclus dans sa gamme de produits robolink.

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