03 Mars 2014  |  Automatisation
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 01/2014

Voie royale virtuelle

Paolo Salvagno*

Le fabricant de machines de conditionnement Dividella AG utilise sur une solution d’automatisation générale de B&R dans son encartonneuse NeoTOP 804 avec remplissage par le haut. Celle-ci communique par le bus rapide en temps réel Ethernet POWERLINK et intègre openSafety. Cette encartonneuse remplit quatre-vingt cartons par minute, dans lesquels elle a préalablement déposé des cloisonnements en carton. Pour des emballages plus petits, le débit peut être triplé.

Comment emballer des seringues, ampoules, flacons ou blisters dans une boîte sans les endommager? Dividella AG, dont le siège est à Grabs, dans le canton de Saint-Gall, s’intéresse depuis bientôt 40 ans à cette question. Et c’est parce que ce constructeur de machines sait y répondre, que de nombreuses entreprises pharmaceutiques appliquent ses solutions. Les machines de conditionnement ajustent les supports en carton préformés, plient le cloisonnement de maintien pour le matériel médical, le dépose et ensuite le colle. Lorsque des petites mains bien exercées ont besoin de 60 secondes pour une unité de conditionnement, l’encartonneuse NeoTOP 804 débite dans le même temps quatre-vingt emballages. Leurs dimensions peuvent atteindre 240 x 170 x 70 mm et contenir 1600 tubes, flacons ou cartouches. Pour emballer des seringues prêtes à l’emploi, des injecteurs ou des objets spéciaux similaires d’une dimension maximale de 40 x 190 x 40 mm, le débit peut même être triplé.
 
L’encartonneuse NeoTOP 804 met en forme quatre-vingt cartons par minute, dans lesquels elle dépose des cloisonnements en carton pour y introduire des ampoules, des seringues prêtes à l’emploi ou des objets similaires.
 
Flexibilité grâce à un concept de plate-forme
Certaines exigences nécessitent un concept souple. Avec la machine précédente, Dividella répercutait les déroulements dans un arbre maître mécanique. Chaque machine de conditionnement qui quitte l’entreprise est unique. Certes, le concept de plate-forme définit l’ordre des étapes du processus, «poser», «contrôler», «coller», «déposer», «joindre», «étiqueter», «plier et fermer», mais c’est la pratique qui détermine comment transposer tout cela techniquement. Afin de maintenir les coûts de développement au plus bas, Dividella utilise une structure modulaire. «Nous adaptons en moyenne 20 % de notre production pour des profils personnalisés», déclare le directeur, Marc Bachmann.
 
Trente-cinq Acopos Multi et vingt-six Acopos Micro commandent les cent vingt axes de la machine.
 
En particulier dans le module de mise en forme dans lequel sont placés des cloisonnements qui fixent ensuite les ampoules, maintiennent les flacons ou les seringues pour qu’ils ne glissent pas et ne soient pas endommagés, il a fallu à chaque fois des applications spécifiques. «Une boîte se laisse facilement mettre en forme. Par contre, le pliage et la pose des cloisonnements n’est pas chose facile», explique Patrick Marchion, ingénieur mécanicien HES. Comme la présentation de ces cloisonnements dépend de la marchandise à maintenir en place, il faut trouver des solutions personnalisées. Celles-ci ne prévalent pas seulement pour les outils avec lesquels les notices en carton sont mises en forme, mais aussi pour leur fixation dans la boîte formée. Par exemple, le cloisonnement a besoin, pour le produit A, d’un trait de colle d’une longueur de 5 mm, tandis que pour le produit B, plus grand, la durée de collage maximale de 200 ms est entièrement écoulée.
 
Cent cinquante disques du système X20-I/O collectent les données pertinentes pour assurer un processus coordonné.
 
Arbre-maître mis en œuvre numériquement
Cette solution offre des avantages essentiels. Si l’on constate, lors du paramétrage, que le carton doit être aspiré plus tôt, l’angle responsable de cela dans le logiciel est tout simplement corrigé. «Le guidage de la commande par l’interface homme-machine (HMI) est un formidable progrès», ajoute Marc Bachmann, qui apprécie également les avantages du nouveau concept. Pour celui-ci, les moteurs pas à pas ont été remplacés dans la mesure du possible, par des servomoteurs avec des indicateurs de valeurs absolues. On peut facilement et rapidement paramétrer les 120 axes de la machine de conditionnement, qui communiquent à une cadence de 1,2 ms par Ethernet POWERLINK. Patrick Marchion explique la manière de procéder: «Nous tournons simplement les axes dans la position souhaitée et fournissons les données peak-and-place». Et si quelque chose n’est pas clair, une personne de chez B&R répond à toutes questions concernant la commande, l’automatisation et la technique de régulation – cette accessibilité évite des problèmes d’interface. La HMI facilite la mise en route de la machine, ainsi que le rééquipement pour d’autres types d’emballage. En 30 minutes, on peut emballer une autre série de produits.
 
Trente nœuds X20-Safety assurent un maximum de sécurité en surveillant toutes les portes et arrêts d’urgence.
 
 
Le directeur Marc Bachmann et l’ingénieur mécanicien HES Patrick Marchion (à droite) réalisent un concept de machine flexible avec les composants B&R.
 
Un maximum de sécurité
Afin que les produits pharmaceutiques ne subissent aucun dommage lors du conditionnement ou qu’un mauvais produit soit déposé, différents capteurs et codes de lecture surveillent le processus. Même la pression à laquelle les ampoules et les seringues prêtes à l’emploi sont déposées dans les cloisonnements est contrôlée. Le bus rapide en temps réel Ethernet POWERLINK est ici également d’une grand aide. Toutefois, la sécurité ne concerne pas seulement le conditionnement, mais également le personnel de maintenance et les utilisateurs. C’est pourquoi de nombreuses portes et arrêts d’urgence ont été raccordées à la commande au moyen de trente nœuds X20-Safety, garantissent ainsi une sécurité maximale. C’est le protocole openSafety qui effectue leur intégration.
 
 
Bref aperçu technique
Le modèle NeoTOP 804 comporte 35 Acopos Multi et 26 Acopos Micro avec chacun deux moteurs raccordés. Les 120 axes sont reliés à la commande par cinq contrôleurs de bus X20. De plus, 150 disques du système X20-I/O ainsi que 30 nœuds X20-I/O-Safety sont installés. La visualisation des processus s’effectue par l’automatisme PC 810 (abrév. APV 810). Les deux réseaux Ethernet POWERLINK synchronisés communiquent avec un temps de cycle de 1,2 ms par l’APC 810, avec le système de fonctionnement en temps réel B&R (AR-emb). Tous les produits susmentionnés ont été développés et fabriqués par B&R.
 
À propos de Dividella AG
L’entreprise Dividella AG, dont le siège se trouve à Grabs (SG), est spécialisée dans la construction de machines de conditionnement pour l’industrie pharmaceutique, pour emballer des blisters, ampoules, flacons, etc. dans des cartons. Depuis le tournant du millénaire, cette entreprise suisse, qui fait partie du groupe Körber, a profité d’un développement florissant, avec un nombre de salariés passant de 35 à 130.
 
 
B&R Industrie-Automation AG
2504 Bienne
Tél: 032 315 00 80
www.br-automation.com

Dividella AG
9472 Grabs
Tél: 081 750 33 66
www.dividella.ch
 

* B&R Industrie-Automation AG


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