Obtenez la plus grande disponibilité de vos machines grâce aux Smart Motor Sensors

GO BEYOND. Découverte #10

Les machines d’emballage ont les plus hautes exigences en matière de dynamique et de disponibilité. Chaque temps d'arrêt imprévu évité permet au client des économies considérables de coûts d'exploitation et l’amélioration du retour sur investissement.
C’est pourquoi le besoin d'une disponibilité maximale des machines est une évidence et une priorité. La maintenance prédictive et conditionnelle permettent de répondre à ce besoin. Pour cela, il est nécessaire de pouvoir identifier les causes profondes des défaillances et de les analyser avec précision - un projet ambitieux en coopération entre le spécialiste de l'emballage Tetra Pak et le spécialiste des capteurs SICK.

Surveillance des installations pour une disponibilité maximale des machines

Au cœur de toute usine à haute productivité se trouvent les systèmes d'entraînement qui commandent les processus à haute dynamiques et haute précision. Par exemple, dans le processus d'emballage primaire (former, remplir, sceller et couper) pour les cartons de boissons, quatre servomoteurs fonctionnent avec des temps de cycle extrêmement courts, à des taux d'accélération élevés et à une puissance moteur importante.

En raison de la tension élevée des courroies de transmission dentées, les roulements à billes des moteurs d'entraînement sont fortement sollicités. La surveillance de l'état et du fonctionnement de ces composants permet de mettre en place des solutions de maintenance prédictive qui augmentent la fiabilité des machines (en réduisant les arrêts non programmés) et créent des opportunités d'optimiser la planification de la production.

Le seul composant d'un servomoteur nécessitant une maintenance importante est le roulement à billes. Les analyses montrent qu'une part importante des pannes de servomoteurs est due à des roulements à billes endommagés. Afin de détecter cette défaillance à un stade précoce, les chocs et vibrations sur le boîtier du moteur peuvent être mesurés à l'aide de capteurs piézoélectriques externes et câblés séparément. Malheureusement, ces capteurs peuvent être endommagés par erreur et leur installation prend du temps.

"Nous sommes en mesure de prévoir les défaillances des roulements à billes et, par l'intermédiaire de notre service après-vente, de recommander des actions au client ou de les réaliser nous-mêmes, en fonction du concept de service choisi par le client", explique Davide Borghi, responsable du traitement des données et de l'analyse des équipements chez Tetra Pak.

sHub® et EDS/EDM35 forment une équipe de choc

En collaboration avec SICK, une solution plus durable et intégrée a été développée. Ainsi, des capteurs de vibrations (MEMs) ont été installés à l'intérieur du servomoteur : La solution sHub® de capteurs combinée au retour d'information EDS/EDM35 via l’interface HIPERFACE DSL® de SICK est utilisée. Extérieurement, ce servomoteur intelligent n’est pas différentiable d'un composant standard. Mais en interne, la combinaison du sHub® avec le codeur Feedback moteur EDS/EDM35 permet de combiner les valeurs de vibration des capteurs MEMs avec la vitesse et la position du codeur Feedback Moteur. Il est ainsi possible d'attribuer à chaque choc une position mécanique avec une haute résolution. Un câblage supplémentaire n'est pas nécessaire puisque toutes les données du servomoteur sont transmises via HIPERFACE DSL®. Un avantage décisif pour le diagnostic des données en aval est l'acquisition des données de vibration, de vitesse et de position de manière synchrone du système d'entraînement avec le cycle du contrôleur. " C'est un avantage décisif par rapport aux boîtiers CM montés à l'extérieur ", déclare Clemens Bitsch, Business Development, SICK AG.

Systèmes Feedback-moteur

Position absolue sûre avec HIPERFACE DSL^® pour les applications d'asservissement exigeantes

EDS/EDM35

Course du capteur pour la mesure des vibrations dans les servomoteurs

sHub

Le sHub®, facile à installer, avec capteur d'accélération intégré en combinaison avec un codeur Feedback Moteur permet l’intégration de cette solution complète directement dans le boîtier du servomoteur, sans en modifier la taille ou le design. De plus, les capteurs et l'électronique sont protégés contre l'humidité. Les données sont transférées via HIPERFACE DSL® au servomoteur, qui prépare et traite les données de processus selon les exigences du client via le bus de terrain et les transmet au contrôleur de niveau supérieur pour analyse.