Koppert Machines & Zonen est un constructeur de machines pour l’agriculture et l’horticulture actif dans le Westland aux Pays-Bas. L’entreprise a vu le jour en 1983 et proposait à l’époque des semoirs. Elle développe aujourd’hui des solutions complètes pour le traitement de divers produits : des machines de récolte et à faire des bouquets aux machines de pesage et de conditionnement de produits dans notamment des seaux ou des récipients. L’ensemble du processus – la conception, la fabrication, l’installation et le service – est réalisé en interne.
Pour garder une longueur d’avance sur son marché, le département Ingénierie de Koppert n’a de cesse d’optimiser et d’étendre le portefeuille de produits. L’ingénieur Roshan Gangapersad travaille chaque jour sur des idées innovantes pour les machines standard, d’une part, et les machines spéciales d’un client spécifique, d’autre part.
Les machines de conditionnement retiennent toute son attention. « En gros, nous avons deux machines de conditionnement », dit-il. « Le Multipacker et sa version XL, et une machine de remplissage de récipients et de seaux automatique. Cette machine sépare les piles de récipients puis les place dans une certaine position de remplissage. Une fois le récipient rempli, par exemple de légumes à grignoter, un couvercle est déposé et pressé sur le récipient. Le conditionnement est ensuite emporté sur un convoyeur à bande vers un traitement ultérieur ou l’expédition. »
Les différentes étapes du processus – remplissage, fermeture et transfert – étaient jusqu’à présent réalisées de manière pneumatique, à l’aide d’un ilot de distributeurs, de vérins (rotatifs) pneumatiques et de distributeurs et d’une unité de conditionnement d’air. La solution était parfaite et robuste mais l’entreprise, qui souhaitait augmenter la vitesse du processus en faisant tourner le vérin rotatif plus rapidement, s’est heurtée aux limites de la pneumatique. Les ingénieurs ont donc recherché une solution électrique et ont fait appel à Festo pour réfléchir au dimensionnement et au choix des composants.
« Nous avions étudié plusieurs solutions et il y avait toujours des restrictions. Dans le cadre de la vitesse et de la précision, le servomoteur est une solution attractive mais cela ne correspond pas à notre vision de garder une machine simple pour nos clients. Si le client veut changer l’actionneur pour un autre élément, il doit pouvoir le faire facilement, efficacement et en toute sécurité. Avec un servomoteur, il faudrait un monteur E qualifié pour déconnecter correctement le câblage puis le reconnecter et relancer l’entraînement en toute sécurité. N’oublions pas que l’on travaille en 230 VAC. »
Comme alternative, Festo a proposé son vérin rotatif ERMS. Ce produit fait partie de l’assortiment Festo Simplified Motion Series (SMS) permettant d’offrir une réponse à l’électrification. Chaque élément est une solution complète composée d’un axe, d’un (servo)moteur et de la commande correspondante. Les éléments se distinguent par leur simplicité et sont, en tant que solution complète, adaptés à la réalisation de mouvements de point à point. Le réglage de la puissance et de la vitesse a lieu manuellement en introduisant les paramètres directement sur l’appareil. Il n’y a donc pas de logiciel complexe ni d’armoire de commande ou de courant alternatif 230 V mais du 24 VDC sûr. Et un servorégulateur avec seulement deux câbles: un pour l’alimentation du moteur et l’autre pour les signaux de commande et la logique.
Pour l’intégration transparente des composants SMS dans les machines et les systèmes courants, la commande a lieu via des ES digitales, comparables à la pneumatique, ou IO-Link. Koppert a opté pour IO-Link car les options sont nombreuses. Les paramètres sont faciles à lire et à modifier à distance. Il en va de même pour les valeurs de processus enregistrées ou le réglage de la position finale. De plus, IO-Link peut positionner les composants Simplified Motion Series et simplifier la mise en service via le principe plug & work.
Roshan Gangapersad: « Grâce à cette proposition, j’ai pu réaliser exactement la solution dont j’avais besoin. Comme le vérin rotatif ERMS est une solution intégrée, le remplacement de l’unité rotative est très simple. Il ne faut pas prévoir de monteur E car le technicien généralement présent ou même l’opérateur de la machine peut se charger de cette tâche. Il s’agit de lire les valeurs utiles, de défaire deux câbles, d’échanger l’actionneur et de reconnecter les câbles. »
Outre le changement simple et rapide du vérin rotatif ERMS, l’entreprise perçoit les avantages d’IO-Link pour l’exploitation des données disponibles. En surveillant notamment la tension et le courant, les défaillances à venir peuvent être détectées à un stade précoce. Un courant qui ne cesse d’augmenter peut par exemple indiquer un désalignement ou un frottement inutile. Roshan Gangapersad : « Ce qui est bien, c’est qu’on peut lire les données à distance et éventuellement se connecter chez notre client en cas de problème et voir si on peut trouver la cause via les données. »
Cette solution est aussi intéressante pour le constructeur de machines. Le vérin rotatif possède un axe creux étanche via lequel un passage intégré est possible pour les conduites et les flexibles. De plus, il fournit une interface de fixation standardisée et une détection intégrée de la position finale. L’intégration pendant l’assemblage de la machine est facilitée.
Roshan Gangapersad conclut: « Je suis très satisfait du résultat final. Grâce aux séances de concertation avec les experts de Festo et la combinaison de leur expertise et de nos connaissances de nos clients, la machine est devenue plus rapide sans pour autant être plus complexe. C’est un bon point de départ dans la poursuite de l’utilisation des solutions de l’assortiment SMS. Prochainement, nous appliquerons par exemple plusieurs actionneurs de Festo Simplified Motion Series dans un mouvement linéaire, comme le vérin électrique EPCS. Un concept idéal pour diverses machines. »