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Gravure et gaufrage entièrement automatisés de moules en aluminium

La programmation hors ligne de plus de 200 000 opérations de gaufrage individuelles par moule constitue une première étape dans l'utilisation de FASTSUITE pour générer de la croissance grâce à l'automatisation.

Le Projet


Le spécialiste de l'outillage Meissner explore de nouvelles approches dans l'utilisation des systèmes robotiques. Ces solutions permettront de diversifier et d'élargir la gamme de produits. Outre les équipements de chargement et de déchargement de moules, Meissner développe des machines et des montages spéciaux et personnalisés. L'équipe dirigée par Maximilian Kombächer va toujours plus loin en adoptant une véritable attitude de startup et en lançant des initiatives entièrement nouvelles. Cet élan d'innovation a donné lieu à d'excellentes solutions de fabrication, notamment un projet dans lequel un robot exécute 160 000 opérations de gaufrage de surface qui semblent littéralement avoir été réalisées par gravure manuelle. Pour réaliser ses objectifs de programmation de robots, Meissner s'est associé à l'équipe FASTSUITE de CENIT.

Maximilian Kombächer (à gauche) est responsable de la division technique d'automatisation chez Meissner, Marvin Duchhardt est partie prenante du projet en tant qu'ingénieur d'application.

Objectifs & Défis

 

Les moules sont utilisés pour fabriquer des revêtements de sol en plastique pour camions. Le produit fini doit être antidérapant et présenter un aspect de haute qualité. Pour obtenir cet effet, un processus de gaufrage est appliqué sur toute la surface. L'objectif est de créer une structure de surface irrégulière appliquée de manière uniforme et qui semble aussi aléatoire que possible.

La création manuelle d'un outil de moulage peut facilement prendre deux ou trois mois, car pour garantir un motif uniforme, chaque moule ne doit être estampé que par un seul spécialiste de la métallurgie. Et c'est un travail qu'aucun employé ne peut faire plus de trois ou quatre heures par jour.

Les spécialistes de l'automatisation de Meissner ont alors évalué si un robot pouvait être chargé de cette étape de traitement manuel, et avec le soutien de l'Institut Fraunhofer, l'équipe développe un algorithme. Cet algorithme génère des points sur la surface du modèle 3D qui correspondent aux points de contact de l'outil de gaufrage. Chaque point représente une position du processus avec des attributs correspondants tels que la position sur la surface, l'orientation de l'outil, etc.

Un autre problème découle de l'énorme quantité de données à traiter. "Pour vous donner une idée de la quantité de données : Le gaufrage d'un outil entier nécessite environ 160 000 opérations individuelles du robot", explique MDuchhardt. "Lors de la création du programme, nous devons donc également programmer tous les mouvements du robot pour 160 000 positions, car nos données n'incluent pas encore les mouvements d'approche et de retrait des robots. Si vous considérez maintenant que nous avons besoin de quatre mouvements de robot par opération, vous pouvez voir que nous devons être en mesure de programmer une grande quantité d'opérations en une seule fois, sinon le processus prendra une éternité."

Tests avec un échantillon de pièce

Résultats

 

Faire confiance à l'équipe FASTSUITE pour un concept unique de programmation hors ligne.

"Nous n'avons pas reçu beaucoup de réponses - il n'y en avait pas beaucoup qui étaient sûrs de pouvoir le faire", dit M.Duchhardt. "Avec l'équipe FASTSUITE, les choses ont été différentes - ils étaient tous motivés et enthousiastes dès le départ. Leur engagement n'a jamais faibli par la suite, et cela a constitué l'essence même de notre partenariat avec CENIT jusqu'à aujourd'hui."

Les équipes Services de CENIT ont développé le downloader (post-processeur) nécessaire. Les points de traitement sont transférés sous forme de jeu de données dans FASTSUITE Edition 2 et programmés zone par zone. Le projet pilote portait sur les 160 000 points de processus mentionnés ci-dessus, mais la solution peut en traiter beaucoup plus.

Grâce à la simulation très réaliste de FASTSUITE E2, Meissner peut prévenir les collisions ou les problèmes causés par des singularités avant que le robot ne commence à gaufrer le moule. Le seul facteur limitant pendant la production est le système de commande du robot, qui ne peut actuellement pas effectuer plus de 6 000 opérations à la fois.

"Selon la taille, nous pouvons désormais produire un outil entièrement gaufré en sept à dix jours ! Cela montre à quel point l'automatisation peut réduire les temps de passage. Et comme la simulation nous permet de sécuriser le processus, le robot peut fonctionner jusqu'à 24 heures sans aucune intervention manuelle", déclare M.Duchhardt, satisfait.

Meissner AG 

La société Meissner AG, fondée en 1922, est située dans la région rurale entre Siegen et Marburg. Depuis environ 100 ans, cette entreprise traditionnelle incarne la compétence, la fiabilité et l'innovation dans le développement, la conception et la fabrication d'outils prototypes et de série.

Challenges principaux

Processus global

  • Pas de retard : le gaufrage est effectué peu de temps avant la date d'expédition prévue.

Programmation hors ligne

  • Méthodologie de programmation pour le gaufrage, une technologie de production peu courante dans l'industrie
  • Programmation d'un grand nombre d'opérations en une seule fois
  • Uploader sans défaillance (post-processeur)
  • Élimination des collisions entre le robot et la pièce ou des problèmes causés par des singularités

Gaufrage :

  • Les distances entre les différents tampons doivent être comprises dans une certaine fourchette.
  • Conserver l'apparence d'un travail manuel : grande variété dans l'espacement et la direction des timbres;pas de répétition de nuages de timbres prédéfinis.

Clés du succès

  • FASTSUITE s'est révélé être une suite logicielle puissante pour les tâches d'automatisation quotidiennes et les projets d'innovation spéciaux.
  • L'équipe FASTSUITE a développé une méthodologie de programmation adaptée en étroite coordination avec le client.

Résultats

  • Programmation hors ligne jusqu'à 200 000 opérations robotiques individuelles par moule
  • L'équipe Services de CENIT a développé une méthodologie de programmation appropriée basée sur le package technologique FASTSUITE et le downloader (post-processeur) nécessaire.
  • La simulation sécurise le processus : le robot peut fonctionner jusqu'à 24 heures sans aucune intervention manuelle.
  • Réduction spectaculaire de la durée totale du processus grâce à l'automatisation d'un processus manuel très complexe - de 12 semaines à 10 jours.

 

 

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