Technologie pour l’assemblage-bouteilles à étrier

Dans l’un des ateliers de l’immense site de Grolsch à Enschede, deux lignes fonctionnent 24/7 pour placer les bouchons à fermeture mécanique sur les fameuses bouteilles à étrier. La procédure est entièrement automatisée et se déroule via une unité récemment mise à niveau : un manipulateur qui positionne les étriers. En collaboration avec l’intégrateur de système MCA Linear Motion Robotics, FESTO a conçu le manipulateur dont la nouvelle technologie d’asservissement joue un rôle de premier plan.

Le manipulateur d’étrier mis en œuvre à l’usine de Grolsch traite environ 3800 bouteilles à étrier à l’heure qui reçoivent un bouchon en porcelaine et un joint en caoutchouc. Un côté de la ligne amène les bouteilles sans étrier et l’autre côté les bouchons à étrier. Avant le placement des bouchons, un capteur détecte l’évidement sur le goulot de la bouteille qui effectue une rotation. Sur base de cette mesure, les bouteilles sont positionnées correctement grâce au servomoteur sous-jacent. Le manipulateur place alors le bouchon sur la bouteille qui est à nouveau tournée pour fixer l’étrier d’un côté et de l’autre. Les bouteilles apprêtées sont envoyées à la ligne de remplissage.

Mise à niveau

En 2021, Grolsch a décidé de moderniser le manipulateur, commande incluse. En tant que partenaires de longue date, l’intégrateur de systèmes MCA Linear Motion Robotics et Festo ont abordé cette demande ensemble. Festo est parti de zéro afin d’intégrer les meilleurs choix dans le nouveau concept. Martin Koetschruiter, sales driver electric automation chez Festo : « Bien entendu, il fallait tenir compte des conditions préalables. Le manipulateur devait être placé dans la ligne existante et piloté par le système de commande supérieur de Grolsch. »

Hardware

Un des principaux changements dans le nouveau concept est le remplacement des deux axes électriques et positionnés en parallèle qui réalisent le mouvement horizontal (mouvement X) par un axe EGC heavy duty. Celui-ci est comprend un double guide qui est entraîné par une nouvelle technologie d’asservissement, dans le cas présent des servomoteurs Festo EMMT (lire l’encadré).

Commande

Au niveau de la commande, l’accent est mis sur l’évolutivité. Le PLC Siemens avec Profibus a été actualisé avec Profinet et le système d’automatisation CPX-E de Festo. Ce système sert de commande centrale pour les servomoteurs et les moteurs pas à pas et est configuré en tant que maître ether-CAT et contrôleur de mouvement.

Robert Wolsheimer, project leader chez MCA : « L’application de nouveaux contrôleurs et du système Profinet facilite aussi la collecte de données dans le cadre de l’optimisation des processus, la recherche de défaillances mais aussi la maintenance prédictive. Autant de thèmes qui pourraient être abordés à l’avenir chez Grolsch pour augmenter la fiabilité et la disponibilité de la machine et réduire les coûts. »

Projet

Steven Groot Zevert, ingénieur de maintenance dans cette partie d’usine de Grolsch, est satisfait du résultat final. « Grâce à la bonne collaboration entre les entreprises, le projet s’est déroulé rapidement et sans heurts. En fait, je n’avais qu’à faire connaître mes souhaits. Ils ont été traduits en un nouveau concept évolutif qui s’intègre dans notre système d’automatisation et Festo et MCA se sont chargés du placement et du réglage professionnels. Tout fonctionne comme souhaité et c’est une bonne chose car l’année prochaine, la bouteille à étrier aura 125 ans et je pense que Grolsch y accordera une attention particulière !

A propos des produits utilisés

EMMT servomoteur et CMMT servovariateur

Le servomoteur compact EMMT n’a qu’un seul câble pour les signaux de moteurs et les signaux de codeurs. Il peut générer un couple de maintien très faible, ce qui lui permet de synchroniser différents axes, même à bas régimes. Par ailleurs, il comprend un codeur absolu numérique (monotour ou multitour) et est disponible dans les classes de protection IP40 et IP67.

Le servovariateur universel CMMT se combine à d’autres servomoteurs. Il peut être utilisé pour le réglage de la position, de la vitesse et de la puissance, tant dans les tâches simples à 1 axe que les tâches pick & place complexes. Via l’écran optionnel, le contrôleur est paramétré, programmé et mis en service. Pour les mouvements plus complexes, le logiciel Festo Automation Suite est disponible.

Vue d'ensemble