Les électroaimants sont utilisés partout où il s'agit de convertir des signaux électriques en un mouvement mécanique. Très souvent, il s'agit d'un mouvement linéaire. Magnet-Schultz de Memmingen (MSM) fabrique également des aimants rotatifs qui effectuent un mouvement angulaire précisément défini. Les aimants MSM mettent des masses en vibration ou verrouillent des clapets et des portes, activent des vannes et ajustent des amortisseurs dans des châssis à commande électronique. Tout comme la taille et l'application des produits MSM varient, les tailles de lot le sont également : des produits uniques et des petites séries jusqu'à 10-20 millions de pièces par an.
Les techniques de fabrication varient donc considérablement, allant de l'assemblage manuel à des centres d'usinage hautement automatisés. « Nos spécialistes de la fabrication misent exceptionnellement souvent sur l'automatisation. Cela concerne également les usinages pour des quantités annuelles plus petites, ce qui nous permet de remplir les temps d'arrêt sur les machines hautement automatisées », explique le responsable de la production Werner Motz. « La solution d'automatisation doit être conçue de manière suffisamment flexible, alors cela en vaut la peine. Les palpeurs de BLUM sont un élément clé à cet égard. »
Un composant préformé est retravaillé par enlèvement de matière pour un composant fonctionnel dans une application pour l'industrie automobile. Des perçages, chanfreins et surfaces précis sont réalisés sur le composant. Les spécialistes de MSM devaient non seulement développer un processus de fabrication, mais aussi trouver des outils spéciaux adaptés capables de travailler le matériau particulier avec précision et une longue durée de vie. Les grandes quantités requièrent des temps de cycle très courts.
Le composant cylindrique possède une série de rainures de largeurs différentes et, dans une zone, plusieurs perçages qui doivent être alignés radialement très précisément par rapport aux rainures. Les perçages d'environ trois millimètres de diamètre sont ensuite équipés de chanfreins à tolérances très précises et ébavurés après le perçage. D'autres usinages nécessitent un repositionnement pour usiner le deuxième côté – et cela avec des tolérances de position très serrées entre les deux côtés d'usinage. « Le fabricant de machines a d'abord secoué la tête lorsque nous avons présenté nos idées. Nous travaillons en quelque sorte à l'envers, en commençant par l'usinage dans la contre-broche et en passant ensuite aux broches principales », se souvient Thomas Gerlach, responsable de l'optimisation des processus. « Après une réunion intensive, nous étions d'accord sur le fait que le processus est possible. La machine a ensuite été construite autour du processus sur la base de l'automate de tournage CNC à plusieurs broches. »
L'automatisation se compose d'un robot dans l'espace de travail, d'un deuxième robot pour la manipulation des pièces à l'extérieur de la machine, ainsi que de deux palpeurs de BLUM. Les ébauches sont triées par un convoyeur à vis et livrées dans la bonne position axiale à un plateau tournant avec caméra. À l'aide de la caméra, l'automatisation aligne la pièce de travail radialement par rapport à une rainure de référence. Le robot extérieur place ensuite deux ébauches sur un plateau tournant qui déplace les pièces dans l'espace de traitement tout en transportant simultanément deux pièces finies à l'extérieur. Le robot les dépose ensuite dans les bacs de pièces finies.
Le robot intérieur alimente les contre-broches avec des ébauches du plateau tournant et retire les pièces finies des broches principales. Après avoir inséré une ébauche dans le mandrin, la contre-broche mobile amène l'ébauche à un palpeur BLUM de la série TC76 monté dans l'espace de traitement et mesure les bords de la rainure de référence ainsi que la longueur de l'ébauche. Ainsi, la position de l'ébauche dans le mandrin de la machine est déterminée avec la plus grande précision.
Sur la base des valeurs mesurées, la machine de traitement positionne l'ébauche de manière à ce que, en plus de l'ensemble du traitement, les perçages transversaux soient également percés au bon endroit avec un outil spécial entraîné et soient chanfreinés et ébavurés dans le même cycle de travail. « Tant le fabricant de machines que BLUM ont brillamment réalisé cette tâche complexe. Au total, deux palpeurs BLUM ont été montés de manière fixe sur des consoles et reliés par câble au contrôle », explique Christian Bracht, responsable de la pré-fabrication des « systèmes autoportants ».
« Grâce au transfert multiple du robot au plateau tournant, puis au robot et enfin dans le mandrin, l'alignement radial des ébauches n'aurait pas été suffisamment précis sans le palpeur BLUM. Le palpeur sert en quelque sorte de « butée numérique haute précision ». » Grâce aux deux contre-broches, chaque broche peut effectuer le traitement pendant que l'autre mesure la prochaine ébauche avec le palpeur.
Lors de deux réunions, les experts de Magnet-Schultz et de BLUM ont exploré comment les appareils peuvent être intégrés dans le système de manière à permettre l'alignement optimal des ébauches avec un temps de mesure aussi court que possible. À cet égard, MSM a reçu de nombreux conseils précieux du spécialiste de la métrologie, qu'ils ont pu utiliser dans leur collaboration ultérieure avec le fabricant de machines.
« Selon la machine, nous intégrons nous-mêmes nos palpeurs dans la machine et son contrôle, mais pour des installations très complexes comme l'automate de tournage utilisé ici, il est plus efficace que le fabricant intègre la mesure dans les processus de sa machine », rapporte Daniel Miller du service technique de BLUM. « Nous avons donc soutenu en amont, puis le fabricant de machines a pris le relais. Bien sûr, nous collaborons également étroitement avec les fabricants eux-mêmes. »
Chez MSM, la collaboration est considérée comme un ingénierie concurrentielle classique : production, conception et fournisseurs travaillent main dans la main pour développer, mettre en œuvre et mettre en service un processus de fabrication très efficace et fiable.
Le composant a des tolérances allant jusqu'à 20 micromètres et des exigences très élevées en matière de surface, qui est parfois très difficile d'accès et nécessite des outils fins. Avec l'insert de palpage en saillie, on accède très rapidement à toutes les zones à mesurer à Memmingen. Ainsi, des temps de mesure courts, intégrés de manière homogène dans le processus, sont atteints sans avoir à exploiter les vitesses de palpation élevées de 2000 mm/min de la série TC76.
Les capteurs BLUM ont fait leurs preuves à Memmingen : dans des conditions de travail plutôt difficiles, où l'on travaille avec de l'huile qui s'infiltre partout au lieu d'utiliser un fluide de refroidissement, ils n'ont jamais failli et fonctionnent de manière très fiable, ce qui est crucial pour des volumes de production élevés et des temps de cycle courts. « Les capteurs BLUM sont absolument étanches et résistants à la saleté et fonctionnent également dans ces conditions de manière très précise. De plus, la collaboration avec notre partenaire a été absolument professionnelle et nous a permis de réaliser un projet complexe avec des volumes de production annuels très élevés de manière efficace et fiable, ce qui nous rend très satisfaits de BLUM », résume Werner Motz. « Enfin, l'installation a également bien démarré. La mise en service a été presque sans accroc pour un processus de traitement aussi complexe. »
Contact :
