Un projet très complexe : développer une machine produisant 4 600 mouchoirs en papier à la minute
La machine FLOWTOS de Winkler+Dünnebier produit jusqu’à 4 600 mouchoirs en papier à la minute. Bosch Rexroth était présent depuis le développement de la nouvelle génération de machines jusqu’à sa commercialisation.
L’entreprise Winkler+Dünnebier (W+D) s’était fixé un planning ambitieux pour le développement d’une nouvelle machine de production de mouchoirs en papier : transformer en un temps record des bandes de papier à deux, trois ou quatre épaisseurs en mouchoirs et les emballer. Par ailleurs, l’entreprise était résolue à utiliser les mêmes composants d’automatisation pour tous les procédés de fabrication et ainsi offrir une machine homogène.
Pour ce projet, W+D a fait appel dès le début à Bosch Rexroth qui dispose d’une expérience de plus de vingt ans dans le secteur. Le spécialiste des entraînements et des commandes a pris part au développement de la machine, de la conception à la mise sur le marché, en passant par la mise en route.
L’électronique à la place de la mécanique
Les anciennes générations de machines étaient équipées de courroies dentées pour la coordination des mouvements. Les systèmes mécaniques assuraient la mise en œuvre synchronisée de plusieurs outils, mais imposaient des réglages fins, compliqués et longs, surtout aux changements de format ou de produit. Pour réduire les temps de réglage sur la FLOWTOS, ces réglages sont effectués automatiquement par une gestion des compositions.
Cette gestion est basée sur les servoentraînements IndraDrive Mi décentralisés associés à la commande Motion-Logic IndraMotion MLC. Une telle solution système, qui permet de régler les unités de travail en appuyant sur un bouton, adapte la machine au format et à la quantité de mouchoirs par paquet. Les servoentraînements IndraDrive Mi sans armoires de commande ont un fonctionnement harmonieux et parfaitement compatible avec les régulateurs conventionnels.
Compte tenu des performances supérieures requises, ces derniers sont disposés dans l’armoire de commande, notamment pour l’entraînement des grands rouleaux dérouleurs, de lissage et de gaufrage des bandes de papier. Sur la FLOWTOS, l’alimentation électrique centralisée aux entraînements IndraDrive Mi raccordés a lieu en courant continu directement à partir de l’armoire de commande. L’alimentation en puissance et la communication par bus de terrain Sercos des entraînements décentralisés raccordés en série sont assurées par un unique câble hybride, ce qui réduit jusqu’à 90 % du câblage.
L’utilisateur peut facilement opérer les modifications de composition grâce au contrôle électronique du mouvement et optimiser en permanence le processus sans interrompre l’exploitation. En arrière-plan, la fonction FlexProfile adapte automatiquement les mouvements des cames.
Tout est nettement plus rapide et plus simple qu’auparavant avec les réglages mécaniques.
Hormis l’amélioration des temps de réglage, W+D tenait à poser de nouveaux jalons par un concept ouvert en termes d’utilisation, de maintenance et d’accessibilité de la machine. L’entreprise a donc conçu la nouvelle FLOWTOS avec montage unilatéral sur palier des rouleaux, ce que permet la conception décentralisée des servoentraînements.
Nous voulions réaliser une machine montée entièrement en porte-à-faux.Nous avons pour cela une paroi arrière centrale sur laquelle sont vissés les outils et les entraînements de sorte que pour l’opérateur la FLOWTOS est une machine entièrement accessible
Cela permet de gagner du temps lors de n’importe quelle intervention sur la machine.
Concentré sur l’essentiel
W+D a tiré profit de plusieurs outils Rexroth dès la phase de conception. La bibliothèque exhaustive de fonctions technologiques préprogrammées s’est révélée très utile. L’avantage pour Frank Jungbluth était qu’il pouvait se concentrer pleinement sur les processus de la machine. L’expert en ingénierie se réfère en particulier aux possibilités offertes par IndraWorks, qui dispose de nombreuses fonctions préprogrammées. Un simple paramétrage permet ainsi une adaptation à la machine.
Nous n’avons pas besoin de réinventer la roue à chaque fonction standard
L’outil logiciel CamBuilder intégré dans IndraWorks a parfaitement rempli son rôle étant donné que les cames dynamiques sont déterminées par Motion Control dans la machine à fabriquer les mouchoirs en papier.
Cet outil permet la programmation graphique de mouvements complexes et l’optimisation des interactions entre les axes au cours du processus d’ingénierie à l’aide des fonctions de prévisualisation. Le module FlexProfile nécessaire à l’intégration dans le programme Motion a été élaboré par simple clic
Nous avons beaucoup apprécié cette méthode. Chacun dans l’équipe peut se concentrer sur la solution de son problème sans avoir à réfléchir aux mouvements générés en termes d’entraînement. Ces fonctions de base d’IndraMotion font partie de la fourniture.
Support de A à Z
Tout au long du processus de développement chez W+D, les ingénieurs d’application de Bosch Rexroth étaient disponibles soit par téléphone ou par téléconférence, ce qui a simplifié le processus d’ingénierie. L’entreprise a également reçu le support du service mécatronique de Rexroth qui a réalisé des simulations et des analyses vibratoires.
Les résultats ont fourni de précieuses valeurs de référence pour le développement des composants mécaniques. A la suite de ces travaux préliminaires de développement, Bosch Rexroth a été également présent sur place pour la mise en route.
Tout bien considéré, ensemble nous avons mis au point un projet très complexe. La machine s’est imposée sur le marché et fonctionne chez plusieurs clients dans le monde en continu heures sur 24. Nous avons fait le bon choix pour notre partenaire en automatisation.
