05 Janvier 2018  |  Manutention
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 10/2017

Un système de manutention pour la Chine

Haute précision et grande vitesse étaient des critères prioritaires lors de la configuration d’un système de préhension destiné à l’usine de Kautex Maschinenbau dans le district de Shunde, au sud de la Chine. Or il restait très peu de temps pour le développement.

Il existe plusieurs procédés pour la fabrication de corps creux en matière plastique, comme les bouteilles, les bidons et autres récipients. Le moulage par extrusion-soufflage est une méthode économique. À cet effet, un tube de plastique chaud est introduit dans un moule, puis gonflé à l’air comprimé, ce qui le dilate dans le moule. Après un bref temps de refroidissement, le produit est prélevé du moule, prêt pour les opérations de finition. Kautex Maschinenbau, une entreprise internationale d’origine allemande, avait déjà commercialisé ce procédé sur les premières machines de moulage par extrusion-soufflage en 1949.
 
Le système de manutention prélève les produits finis et les dépose sur un convoyeur à bande placé à l’arrière de la machine.
 

La double préhension
Les machines de la série KCC font partie des machines polyvalentes Kautex fabriquées sur le site de l’entreprise de Shunde. Ces machines sont notamment utilisées par les clients du secteur de l’emballage ou destinées à des applications spécifiques. Cette entreprise propose ses machines en versions à une station ou à double station. Ces dernières sont équipées d’une tête d’extrusion à plusieurs filières, qui introduisent la matière plastique chaude en alternance dans deux moules. Ces moules se déplacent vers les stations de soufflage de part et d’autre de la tête d’extrusion, qui insuffle l’air comprimé dans les corps creux. Deux autres stations sont destinées au prélèvement des produits finis. La tête d’extrusion, la station de soufflage et les moules comportent d’une à douze filières, ou cavités, en fonction de la taille et de la forme du produit souhaité.
Lorsque la filiale Shunde Kautex Plastics Technology Co. Ltd., fondée en 1995, a développé la troisième génération de la série KCC20 MK3, elle s’est adressée à Bosch Rexroth avec un problème difficile: le constructeur de machines avait besoin dans les plus brefs délais d’un système de manutention comprenant deux bras de préhension et le guidage linéaire correspondant. Ce système devait prélever les produits finis et les déposer sur un convoyeur à bande placé à l’arrière de la machine. Auparavant les produits finis étaient déposés de part et d’autre de la machine sur un convoyeur à bande qui entourait celle-ci. La solution optionnelle envisagée par Shunde Kautex procurerait ainsi un gain de place sur les côtés.
 
Une configuration optimale
À la suite de la consultation, Ulrich Dreizler, de l’équipe commerciale de Bosch Rexroth à Lohr, s’est adressé à ses collègues de Schweinfurt. Les deux sites allemands ont travaillé en étroite coopération avec leurs homologues et le client en Chine, pour rapidement définir le système de manutention. «Le défi de ce projet consistait à dimensionner dans l’urgence le système de préhension dès le début avec précision, tout en restant dans des limites économiques efficaces», se rappelle Ulrich Dreizler.
L’équipe devait surtout tenir compte de deux paramètres pour le dimensionnement: le poids des produits finis à transporter par les préhenseurs et la dynamique des moteurs. Cette dernière est très importante, car la machine fabrique toutes les huit secondes des produits finis à évacuer par le bras préhenseur. Il importait donc que ce dernier dépose durant ce laps de temps, les produits finis de manière fiable sur le convoyeur, puis revienne à la position requise pour enlever de nouveaux produits.
En quelques jours, Bosch Rexroth a soumis à Shunde Kautex un projet de système de manutention, que les responsables sur place ont approuvé dans la foulée. Après la validation, le système de préhension a été pré-assemblé dans l’usine de Schweinfurt. Il se compose de deux ensembles identiques, qui prélèvent chacun les produits finis de part et d’autre des stations de soufflage. Le mouvement vertical du système de préhension est assuré par des modules compacts à entraînement par vis à billes Rexroth. Ces modules, qui se distinguent par leur faible hauteur, présentent une répétabilité et une précision de positionnement élevées, grâce au système d’écrous à circulation de billes précontraints, fonctionnant donc sans jeu. Des modules linéaires à guidages par billes sur rails entraînés par une courroie dentée se chargent du mouvement horizontal. Cette conception leur permet de déplacer des masses importantes à grande vitesse et avec une grande précision.
 
Les machines de la série KCC sont notamment implantées par les clients du secteur de l’emballage ou pour des applications spécifiques.
 
 
Une mise en route rapide
Après le pré-assemblage à Schweinfurt, Bosch Rexroth a expédié le système de manutention en Chine. Les formalités douanières pour les composants, qui ont duré beaucoup plus longtemps que prévu, n’ont pas mis en péril le calendrier pourtant très serré. Il faut rappeler à ce propos, que le système avait déjà été pré-assemblé, y compris la chaîne énergétique, de sorte que Kautex Maschinenbau a pu rapidement achever l’assemblage définitif dans l’usine de Shunde. La mise en route sur site a été exécutée en moins d’une demi-journée avec l’aide du spécialiste de Bosch Rexroth. Les responsables de Kautex à Shunde ont été très satisfaits des premiers essais et l’entreprise a pu présenter dans les temps la machine équipée de son système de préhension, au salon Chinaplas 2016 à Shanghai.
Une grande précision et une répétabilité élevée font partie des principales exigences des clients de Kautex. Ulrich Dreizler en donne l’explication: «Dans cette branche, les machines sont souvent en service 24 heures sur 24, tout au long de l’année. Elles produisent constamment les mêmes articles, ce qui implique une grande précision et une durée de vie importante des composants en place». C’est la raison pour laquelle Shunde Kautex ne se contente pas de miser sur le système de manutention Bosch Rexroth qui fournit aussi une grande partie de l’hydraulique, telle que les valves, les pompes et même les vérins hydrauliques. Ces derniers assurent le mouvement de tous les axes principaux, le déplacement vertical des buses de soufflage, ainsi que l’ouverture et la fermeture des moules. Les machines sont également équipées de guidages linéaires Rexroth, sur lesquels les unités de fermeture se déplacent à droite et à gauche. Même les plaques de fermeture se déplacent sur ces guidages.
 
Une première réussie
Après le succès rencontré sur le salon par la nouvelle machine KCC20, les partenaires ont analysé conjointement les nombreuses données récoltées au cours des présentations et proposé des perfectionnements au bénéfice de l’utilisateur final de la série. «L’important sur ce système de préhension en option était de l’optimiser au plus haut degré, afin que cette acquisition supplémentaire soit avantageuse pour le client», conclut Ulrich Dreizler. Mission accomplie, comme le prouvent la demande et les premières ventes de machines équipées de l’option du système de manutention après le salon.
 
Source: Drive & Control 01/2017
 
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