Un constructeur de machines allemand utilise les modules d'E/S de Belden pour améliorer l'efficacité de son usine

Ceci est un extrait d'une étude de cas. Lire l'étude de cas complète ici.

Erhardt + Abt est un constructeur de machines allemand basé à Kuchen qui fabrique des solutions d'automatisation intégrées pour une large gamme d'industries depuis près de 20 ans. Avec ses 75 employés, Erhardt + Abt fait partie du groupe d'entreprises HEITEC, un fournisseur de systèmes pour solutions industrielles, qui compte un total de 19 sites en Allemagne.

La filiale de HEITEC promet une qualité rigoureuse et constante, au plus haut niveau en ce qui concerne ses processus de fabrication. C'est pourquoi Erhardt + Abt n'utilise que des composants soigneusement sélectionnés qui répondent, voire dépassent, ces exigences.

Pour cela, le constructeur de machines originaire du sud de l'Allemagne compte sur le soutien compétent et professionnel du partenaire privilégié de Belden,à savoir h.team, qui est un fournisseur de systèmes pour le secteur de la construction de machines, spécialisé dans la vente de composants électrotechniques spécifiques à l'industrie. H.team accompagne avec succès les entreprises de construction de machines dans leurs processus de développement depuis plus de dix ans.

Lors de sa recherche de modules d'E/S appropriés, comprenant des connexions de fieldbus et de capteurs pour le développement d'une cellule robotisée utilisée dans l'industrie textile, la société Erhardt + Abt a choisi les produits haute performance de Belden, également privilégiés par la société h.team.

La cellule robotisée entièrement automatisée a été développée pour Saxonia Textile Parts GmbH, qui souhaitait non seulement améliorer son efficacité, mais aussi accroître sa flexibilité grâce aux nouvelles machines. Ce client et industriel de longue date de pièces d'assemblage pour les machines à tricoter avait besoin d'un système robotique entièrement nouveau, pouvant être déplacé sur n'importe quel site d'exploitation sans avoir de modifications à effectuer.

Le système de robot intégré habile devait être utilisé pour les tests de qualité des cartes de circuits imprimés fabriquées lors d'une étape de production précédente, ce qui exigeait une précision et une exactitude totales.

Le défi

Pour que ces processus intelligents fonctionnent sans problème, un grand nombre de signaux de commande sont nécessaires. Les exigences de Erhardt + Abt concernant la solution de transmission de signaux de Belden étaient les suivantes :

• Installation rapide et mise en route rapide de tous les composants
• Entrée et sortie de signaux fiables avec une disponibilité maximale
• Modules robustes résistants à la poussière et aux vibrations
• Modules avec isolation galvanique et norme de protection IP élevée
• Utilisation d'un câblage standardisé
• Solution complète et intégrée provenant d'une seule source

Pour être saisies, les cartes de circuits imprimés sont acheminées vers le robot par le biais d'un flux de marchandises en vrac et la séparation se fait en suivant. Le système vérifie l'épaisseur des cartes et retire l'excédent de matériau au moyen d'une presse pneumatique intégrée.

Les composants qui ne réussissent pas ce test seront éliminés. Les circuits imprimés répondant aux exigences qualitatives seront déposés sur un total de six mandrins afin d'être traités. Une fois complètement chargés, les mandrins seront retirés par un opérateur.

La solution Belden

L'environnement de fabrication qui prévaut dans les salles de production du client final impose des exigences élevées aux produits de câblage et de réseau de Belden. Les vibrations et la poussière ne sont pas rares dans l'industrie textile. En raison de la presse intégrée, les copeaux de métal font partie de la charge quotidienne que les modules doivent supporter.

Afin de répondre à ces exigences difficiles, h.team a décidé de recommander les modules robustes de la série LioN-R de Belden, avec des connecteurs M12 résistants aux vibrations et aux courts-circuits et qui bénéficient d'une isolation galvanique.

Le boîtier en zinc moulé sous pression entièrement encapsulé garantit un haut niveau de stabilité mécanique ainsi qu'une fiabilité fonctionnelle pour une plage de température allant de -10° C à +60° C avec une capacité de transport de courant maximale de 9 ampères par module.

Pour offrir au client une solution entièrement intégrée provenant d'une seule source, h.team a également fourni à Erhardt + Abt des câbles de connexion actionneur/capteur standardisés, équipés de connecteurs prêts à l'emploi des deux côtés, ainsi que des lignes d'alimentation 7/8 po et des câbles de données M12 correspondants, également moulés des deux côtés.

Au total, Erhardt + Abt a installé trois modules d'E/S LioN-R produits par Belden sur son installation robotique. Tous les composants de cette solution intégrée sont conformes aux exigences de la norme de protection IP67 et offrent ainsi une excellente protection contre les contraintes externes telles que la pénétration de saletés, de poussière ou d'humidité.

Lors du choix de la solution d'E/S appropriée, Erhardt + Abt a opté pour la transmission de signaux via PROFINET. Avec les modules LioN-R, les signaux des capteurs et actionneurs connectés des systèmes robotiques sont regroupés avant d'être envoyés au contrôleur via une ligne unique de données PROFINET.

Le protocole de communication ouvert est capable de fonctionner en temps réel et il est basé sur l'Ethernet industriel. Il se caractérise notamment par ses fonctions de diagnostic détaillées et significatives. Ainsi, le constructeur de la machine fournit au client non seulement des indications complètes sur le statut et le diagnostic au moyen de LED, mais aussi la possibilité de récupérer des informations détaillées concernant l'adressage et les diagnostics pour chaque canal d'E/S via un navigateur Web standard. C'est un serveur web intégré dans le module qui permet cette fonctionnalité.

Si un défaut devait survenir malgré ces mesures de protection en amont, la fonction de sécurité intégrée garantit un arrêt sûr. Cependant, le comportement de chaque canal en cas de défaut peut être déterminé individuellement. Dans ce cas, le principe du plug-and-play intégré joue un rôle essentiel. Cette fonctionnalité permet une installation simple et rapide et garantit un démarrage rapide une fois que le système a été redémarré.

Belden sait que l'espace disponible est limité dans le secteur de la construction de machines. Ainsi, il ne faut que huit ports M12 pour positionner un total de 16 canaux numériques sur un seul et unique module. Erhardt + Abt peut décider de l'utilisation de ces canaux, soit comme canaux d'entrée, soit comme canaux de sortie, soit comme une combinaison des deux. Une isolation galvanique supplémentaire entre les entrées et les sorties garantit des signaux sans interférence. Cela permet non seulement d'avoir une transmission rapide et fiable, mais aussi de réduire la quantité de câblage nécessaire. Cela entraîne à son tour une réduction des coûts d'installation et de maintenance pour Saxonia Textile GmbH. 

Pourquoi Belden

Belden a fourni à Erhardt + Abt une solution intégrée et flexible tenant compte de l'espace limité disponible dans le secteur de la construction de machines. Cela permet au constructeur de machines de dépasser les attentes de ses clients en ce qui concerne la qualité, mais aussi la disponibilité de leurs machines.

Au-delà de cela, Erhardt + Abt apprécie sa coopération étroite et de longue date avec h.team, que le spécialiste de l'automatisation décrit comme une entreprise très professionnelle tant sur le plan technique et commercial que sur le plan humain.