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Les industries à forte intensité de capital s'appuient sur des usines et des équipements qui fonctionnent à leur rendement maximal, ce qui est souvent réduit par l'usure et la corrosion des composants essentiels. Le revêtement laser peut être efficace pour améliorer les performances et la longévité des équipements sujets à l'usure et à la corrosion dans les environnements industriels.
Le revêtement laser est un procédé de fabrication additive. Il permet d'ajouter des couches métalliques ou composites haute performance avec une liaison métallurgique aux composants neufs ou remis à neuf pour offrir une protection renforcée contre l'usure et la corrosion.
L'usure des composants peut avoir un effet profond sur la productivité et le coût total de possession des équipements d'investissement.
Les équipements et composants sont soumis à l'élimination de matière par divers mécanismes, notamment l'abrasion, l'érosion, la corrosion, la cavitation, la chaleur et les chocs, ainsi que toute combinaison de ces mécanismes d'usure – par conséquent, une métallurgie de surface adaptée prolonge la durée de vie d'un composant et améliore ses performances.
LaserBond est une entreprise australienne spécialisée dans l'ingénierie des surfaces qui a développé des solutions et des systèmes de revêtement laser innovants pour une utilisation dans divers secteurs industriels.
L'entreprise a reconnu l'intérêt d'investir dans de nouvelles technologies pour améliorer la productivité des cellules laser robotiques utilisées dans le processus de revêtement laser.
Les facteurs de motivation pour l'automatisation varient selon l'application, mais ils visent généralement à améliorer l'efficacité et la productivité de la fabrication. Dans le cas du revêtement laser, l'automatisation est essentielle, car le processus n'est possible qu'avec un contrôle précis du mouvement robotique et ne peut donc pas être réalisé manuellement.
Wayne Hooper, PDG de LaserBond, explique que « chaque travail de revêtement laser est différent, nous avons donc vraiment besoin de systèmes d'automatisation intuitifs pour les opérateurs. Ils doivent être faciles à configurer, avec des instructions claires pour piloter le robot en toute sécurité, piloter les axes externes, contrôler le laser et contrôler l'équipement associé. »
Pour améliorer la rapidité et la précision du processus de configuration pour différents travaux, LaserBond a demandé à Rockwell Automation de fournir le matériel et les systèmes pour aider au développement de commandes intuitives qui réduisent le temps de configuration, augmentant ainsi la productivité.
Le défi consistait à rendre chaque cellule de revêtement laser robotisé plus facile à utiliser, afin que l'opérateur puisse configurer chaque tâche sans avoir à modifier le code du robot.
La nouvelle solution impliquait le portefeuille de commande et d'information Integrated Architecture® de Rockwell Automation, utilisant des contrôleurs Allen-Bradley® Compact GuardLogix® et des servovariateurs Allen-Bradley Kinetix® avec sécurité et mouvement intégrés sur EtherNet/IP. Cela permet de créer des équipements intelligents qui réduisent le temps de configuration et fournissent un accès aux informations.
Le rechargement laser produit des surfaces à très haute performance
Avec tout le codage développé dans les automates pour la commande des robots, cette intégration simplifiée a permis d'améliorer l'efficacité opérationnelle pour la conception et le développement des robots. De plus, le temps de mise en service a été réduit grâce à l'utilisation de l'environnement Studio 5000®, qui a également fourni un accès à distance au système via FactoryTalk® View Site Edition et FactoryTalk TransactionManager.
L'automatisation est essentielle dans le procédé de revêtement laser, car elle n'est possible qu'avec le contrôle précis du mouvement robotique
Il existe des problèmes de sécurité importants lors de l'utilisation de lasers et de robots. Un laser de très haute puissance est utilisé pour le revêtement laser, ce qui rend essentiel que les personnes ne se trouvent pas à proximité du processus et contribue à atténuer les risques pour la sécurité. En intégrant la sécurité dans le PLC, la sécurité du système a été rationalisée et la nécessité de câbler séparément les composants de sécurité a été évitée.
Burkert Fluid Control Systems, partenaire produit Encompass™ de Rockwell Automation, a fourni des régulateurs de débit sur EtherNet/IP. Le contrôle du débit massique permet la répétabilité et la cohérence tout au long du processus, de sorte qu'il est mesuré et géré de manière appropriée.
« La solution entièrement intégrée fonctionne bien avec l'ensemble de la cellule laser robotisée, et l'utilisabilité de l'opérateur a été améliorée avec FactoryTalk® View Site Edition (SE). En intégrant la sécurité et la commande, le système a été grandement simplifié et le temps de configuration pour chaque application a été réduit », a déclaré Wayne Hooper.
Le rechargement laser est un moyen efficace d’améliorer les performances des équipements sujets à l’usure et à la corrosion dans les environnements industriels. « Nos clients bénéficient généralement d’une durée de vie prolongée de leurs composants, car nous sommes en mesure de produire des surfaces très performantes », a expliqué Hooper.
« L’économie principale pour la plupart des clients n’est pas tant le coût de la pièce elle-même, mais le coût de l’arrêt de production associé au remplacement de cette pièce », a-t-il ajouté.
Le rechargement laser améliore les performances des équipements sujets à l’usure et à la corrosion dans les environnements industriels.
L'objectif principal de ce projet était d'améliorer la productivité du procédé de revêtement laser en réduisant le temps de configuration requis pour chaque application particulière.
Grâce au nouveau système de commande, le temps de configuration du programme de commande a été réduit de 30 minutes à moins de 5 minutes pour la plupart des tâches. De plus, LaserBond peut désormais enregistrer davantage de données, en constituant une bibliothèque, de sorte que s'il existe une tâche similaire, il n'est pas nécessaire de recommencer le processus de programmation à zéro, ce qui permet de gagner encore du temps.
« Étant donné la variabilité inhérente aux exigences des applications, nous avions besoin d'un système rapide à mettre en place et offrant une meilleure convivialité. Les nouveaux systèmes sont très conformes à l'Industrie 4.0, fournissant un accès aux informations opérationnelles et de diagnostic de la machine. Ils ont amélioré la connectivité de nos systèmes robotiques et nous ont permis d'améliorer considérablement la productivité », conclut Wayne Hooper.
À propos de Rockwell Automation
Rockwell Automation Australia et Rockwell Automation New Zealand sont des filiales de Rockwell Automation, Inc., un fournisseur mondial de premier plan de solutions d'automatisation industrielle et d'information qui aide les fabricants à obtenir un avantage concurrentiel dans leurs activités. La société regroupe des marques mondiales de premier plan dans l'automatisation industrielle, notamment les commandes et services Allen-Bradley® et le logiciel de gestion d'usine Rockwell Software®. Sa gamme de produits étendue comprend des systèmes de logique de commande, des capteurs, des interfaces homme-machine, des contrôleurs de variateur, des dispositifs de puissance et des logiciels.
Rockwell Automation Inc. (NYSE: ROK) est un leader mondial de l'automatisation industrielle et de la transformation numérique. Nous mettons en relation l'imagination des personnes avec le potentiel de la technologie pour étendre ce qui est humainement possible, rendant le monde plus productif et plus durable. Basée à Milwaukee, dans le Wisconsin, Rockwell Automation emploie environ 23000 personnes dédiées à nos clients dans plus de 100 pays. Pour en savoir plus sur la façon dont nous donnons vie à The Connected Enterprise® dans les entreprises industrielles, visitez www.rockwellautomation.com
Allen-Bradley, Compact GuardLogix, FactoryTalk, Kinetix, Rockwell Automation, Rockwell Software, Stratix, Studio 5000 sont des marques commerciales de Rockwell Automation, Inc.
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Publié 4 juin 2020
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