HBM apporte sa contribution en pesage dynamique au cœur du processus de fabrication des carambars

FlexLink a relevé le défi d'intégrer le pesage dynamique grande vitesse à un système d’encaissage / palettisation pour le fabricant «Carambar».

FlexLink a choisi HBM comme partenaire. Les experts HBM ont étudié les exigences de ce projet afin de fournir une solution parfaitement adaptée.

FlexLink travaille avec Carambar

FlexLink  (1167 employés  – 80 000 installations dans le monde) est spécialisé dans les solutions de flux et convoyage industriel, solutions robotiques, intégrant tous les services associés : ingénierie , outils de contrôle de rendement, entretien, etc. Le groupe FlexLink fait lui-même partie du groupe italien Coesia (9000 personnes, présence dans 35 pays, 86 sites de production ), spécialiste et leader dans le domaine des systèmes automatisés et innovants, en process indutriel, manutention, conditionnement, emballage , engrenage de précision, avec tous les services associés (pesée, analyse, impression, monitoring, etc.).

En France, FlexLink a vraiment pris son essor avec l'acquisition en 2012 d'ADMV (créé en 1986), fabricant de bols vibrants (au départ), puis de machines spéciales (créées en fonction du besoin du client) et de robotique collaborative. Cette entité regroupe aujourd'hui une centaine de personnes. « En rejoignant FlexLink, nous avons ipso facto élargi notre couverture géographique et fait connaître dans le monde entier notre spécialité de robotique collaborative », indique Dominique Aumaitre, responsable des projets sur le site de Crémieu (près de Lyon).

 

Problématique

FlexLink, société du du groupe italien Coesia, est spécialisé dans les solutions de flux et convoyage industriel, solutions robotiques, intégrant tous les services associés : ingénierie , outils de contrôle de rendement, entretien, etc. Tout récemment, FlexLink a développé un système d’encaissage / palettisation pour le fabricant de confiserie, Carambar - et relevé le défi d'intégrer un système offrant un pesage dynamique grande cadence.

Solution

HBM a identifié les composants les mieux adaptés à ce cas et a fourni à FlexLink une formation de quelques heures, permettant de travailler de manière autonome. Il était nécessaire de procéder à un pesage dynamique à grande cadence et le capteur devait se connecter sur le bus de terrain ProfiNet de la machine. Au moment de la sélection, il n'y avait pas de capteurs de pesage numériques offrant une telle interface, mais HBM avait une solution. Nous avons retenu une approche classique, avec un capteur analogique associé à un conditionneur numérique, plus précisément, le capteur (analogique) PW18 associé au convertisseur Clip X  BM40IE.

Résultat

FlexLink a développé un système d’emballage parfaitement adapté aux besoins de Carambar, qui a aujourd'hui intégré trois lignes de ce système à son processus de production.

Les robots collaboratifs sont ainsi dénommés parce qu'ils peuvent travailler avec des opérateurs placés à proximité. Ils ne sont pas dangereux pour l'homme (quand une présence humaine se trouve sur sa trajectoire, il n'y a pas de risque de blessure). Ils n'ont pas besoin d'être cartérisés (ou très peu) et prennent peu de place, de sorte qu'ils peuvent aisément être installés sur des lignes existantes. Actuellement, les principaux secteurs porteurs de FlexLink en France sont l'agroalimentaire, la cosmétique et la pharmacie, ce qui n'empêche pas FlexLink d'être présent dans tous les secteurs industriels, notamment l'automobile, les biens de grande consommation et l'électronique.

Tout récemment, FlexLink a développé un système d’encaissage / palettisation pour Carambar (outre le célèbre carambar, le groupe rassemble des marques connues comme Poulain, Suchard,  Mi-Cho-Ko, Krema, La pie qui chante, Malabar, les pastilles Vichy). Celui-ci intègre deux capteurs de pesée PW18 d'HBM associé à un conditionneur industriel avec montage RAIL DIN   type Clip X. Pour l'instant, trois lignes ont été livrées à Carambar.
 

 

Le processus de production

L'application réalisée pour Carambar s'intègre dans l'ensemble du processus de production. Donnons en une description sommaire. En amont du processus, des caisses vides arrivent sur une palette et un robot collaboratif les transfère sur la ligne. L'objet de la ligne est de faire le processus inverse, c'est-à-dire de récupérer des palettes avec des caisses remplies de carambars (une caisse pleine pèse aux alentours de 8 kg). Les carambars, déjà emballés, arrivent dans une trémie  qui fait office de stockage tampon. Ils sont acheminés par un convoyeur élévateur (incliné à 45°) à bande et tasseaux qui les déverse dans des caisses en plastique. Une fois pleines, les caisses sont acheminées par un système de convoyage pour finir par être prises par un robot collaboratif qui les déposent sur une palette. « Le cahier des charges imposait de connaître le poids global des carambars accumulés sur chaque palette.

Plutôt que de peser la palette, nous avons choisi de peser individuellement chaque caisse et de calculer le poids global des caisses accumulées sur la palette », indique  Samuel Hacquin. Le capteur de pesage a été placé sous la caisse remplie par le convoyeur à bande/tasseaux. Ce type de convoyeur n'est évidemment pas adapté pour faire du dosage car les bonbons tombent en vrac par dizaines dans la caisse. Il n'y a donc pas de contrôle précis de lâcher de bonbons mais cela n'a pas d'importance : on n'est pas à quelques dizaines de bonbons près d'une caisse à l'autre mais ce qui importe, c'est  de connaître précisément le poids de chaque caisse. On demande au capteur d'avoir une bonne précision et une bonne répétabilité, et bien sûr d'être robuste car il est très sollicité : le processus de remplissage d'une caisse prend quelques secondes et pendant ce laps de temps, le capteur assure le pesage de la caisse vide avant remplissage, effectue un pesage dynamique pour décider l'arrêt du remplissage et pèse la caisse pleine.

FlexLink collabore avec HBM

L'intégration n'a pas posé de grandes difficultés. Pour cela, FlexLink s'est appuyé sur les compétences de HBM : « Notre interlocuteur a choisi les composants les mieux adaptés à notre cas et nous a assuré une formation sur le tas (de quelques heures), qui nous permet aujourd'hui d'être autonomes », conclut Samuel Hacquin. L'interlocuteur en question, c'est Bernard Vindret, expert en pesage dynamique. Le choix technique, comme toujours, a été dicté par les besoins de l'application. Il fallait ici faire du pesage dynamique à grande cadence et le capteur devait se connecter sur le bus de terrain ProfiNet de la machine. Au moment du choix, il n'y avait pas de capteur numérique doté d'une telle interface mais HBM avait quand même une solution répondant bien au besoin. « Nous avons retenu une approche classique, avec un capteur analogique associé à un conditionneur numérique », indique Bernard Vindret. Plus précisément, le capteur (analogique) PW18 associé au convertisseur Clip X  BM40IE.

Avec ses 3000 échelons et une portée de 5 à 75 kg, le PW18 préconisé par HBM fait largement l'affaire en termes de précision. Réalisé dans une technologie éprouvée (la jauge de contrainte), il offre la robustesse indispensable pour un fonctionnement sur une machine à taux élevé d'utilisation. Il est également peu sensible aux déséquilibres de charges dans la caisse à peser.
 

Et ses caractéristiques dynamiques ? « C'est un sujet sur lequel HBM porte beaucoup d'attention, poursuit Bernard Vindret, car le marché est très demandeur. Si le PW18 répond bien aux besoins du pesage dynamique, il le doit à sa fréquence propre (ou sa raideur) très élevée. Dès qu'il reçoit une charge, la stabilité est obtenue en quelques dizaines de millisecondes, voire moins. Le capteur revient donc vite à l'équilibre et il "s'économise" donc entre deux pesées, ce qui est contribue à sa  longévité dans les applications à fortes sollicitations comme celle réalisée par FlexLink pour Carambar ».

La connexion entre le capteur analogique et le convertisseur Profinet est réalisée par un câble d'une dizaine de mètres. « La technique a fait ses preuves. La connexion en 6 fils permet de réaliser la compensation de câbles sur de grandes distances. Quand à l’excitation du capteur, elle se fait sur une fréquence porteuse, et on s'affranchit ainsi des perturbations électriques éventuelles générées par les différents moteurs  », conclut M. Vindret.
 

A propos de FlexLink

FlexLink, plus de 80,000 installations dans le monde, est spécialisé dans les solutions de flux et convoyage industriel, solutions robotiques, intégrant tous les services associés : ingénierie , outils de contrôle de rendement, entretien, etc.. FlexLink fait partie du groupe italien Coesia, présent dans 35 pays, spécialiste et leader dans le domaine des systèmes automatisés et innovants, en process indutriel, manutention, conditionnement, emballage et engrenage de précision.