Ce type de coopération représente l'avenir. Le constructeur d'installations BEC a développé une solution collaborative de ce genre pour Siemens Healthineers. Cette solution est utilisée pour insérer avec précision des bobines de plusieurs tonnes dans les aimants des appareils d'imagerie par résonance magnétique (IRM). Les vérins électriques Festo, qui assurent la préhension des bobines, interviennent à un endroit crucial.
Cela s'apparente presque à l'aéronautique et l'aérospatiale, voire la haute technologie : lorsqu'on entre dans le hall de montage de BEC, on se retrouve face à l'un des plus grands robots à bras articulé au monde, avec une capacité de charge de 2 300 kg. Le système de préhension que BEC a monté sur le bras articulé du robot attire encore plus l'attention. Il renferme une véritable technologie de pointe, composée de scanners 3D et de capteurs à commande tactile. « La précision doit être optimale lorsque la pince saisit les bobines pesant jusqu'à 1,5 tonne et les insère dans les aimants d'un futur appareil d'imagerie par résonance magnétique», souligne Hans-Günther Nusseck, chef de projet chez BEC.
Garantir une précision optimale avec une charge de 1,5 tonne semble relever de l'impossible, mais cela fait partie des compétences clés de BEC. « Lorsque la pince saisit les bobines et les insère dans les aimants, celles-ci ne doivent en aucun cas se tordre ou glisser. Lors de l'insertion dans les aimants, la tolérance maximale est de 0,5 millimètre », explique M. Nusseck.
C'est ce qui explique la présence des quatre supports entraînés par des vérins électriques Festo de type EPCC. Après l'introduction dans la bobine, les vérins électriques guident les supports contre la paroi intérieure de la bobine. « Les vérins électriques Festo se sont avérés être le bon choix. Ils sont compacts, mais offrent en même temps une grande zone de travail et donc la flexibilité nécessaire pour traiter 13 dimensions de bobines différentes », explique l'expert en automatisation.
Les supports doivent être suffisamment solides pour supporter les bobines qui peuvent peser jusqu'à 1,5 tonne, mais ils ne doivent pas non plus endommager les bobines. « Les vérins électriques Festo répondent parfaitement à ces exigences », souligne M. Nusseck. En pratique : les amplificateurs d'entraînement, c'est-à-dire les servovariateurs CMMT-ST, ne sont pas montés sur le système de préhension, mais sur le robot lui-même. « Cela permet de gagner de la place sur la pince et de la rendre moins complexe », se réjouit M. Nusseck.
Grâce à la vis à billes compacte, le vérin électrique EPCC garantit un fonctionnement silencieux et un positionnement précis. Le faible frottement interne assure des temps de positionnement courts et une bonne dynamique. Elle est disponible en quatre tailles avec une tige de piston guidée et protégée contre la torsion jusqu'à une course de 500 mm. La lubrification est permanente pour une longue durée de vie. L'accouplement intégré et le double roulement permettent une construction compacte. Le moteur peut être monté de façon axiale ou parallèle et peut être transformé à tout moment.
Le servovariateur CMMT-ST s'intègre très facilement dans le système de commande existant grâce à l'interface Profinet. « Nous avons collaboré avec Festo dès la phase initiale du projet, ce qui nous a permis d'organiser efficacement la conception, le dimensionnement et la mise en service des actionneurs en concordance avec l'ensemble de l'installation », explique M. Nusseck.
Siemens Healthineers utilise l'installation dans le cadre du montage d'appareils d'IRM. Elle permet de rendre les étapes du processus d'insertion des bobines dans un aimant beaucoup plus sûres et efficaces. L'atout majeur est que les étapes du processus de l'installation sont automatisées grâce au robot à bras articulé. Grâce à la technique de capteurs faisant appel à des scanners 3D et des capteurs à commande tactile, l'installation se déplace librement et en toute sécurité dans la zone de travail en tant que solution collaborative homme/machine. Aucune barrière de protection n'est nécessaire. L'homme n'intervient que pour surveiller cette première étape de la fabrication de l'IRM. Les capteurs de l'installation assurent la sécurité.
« Ce type de coopération homme/machine est notre argument-clé de vente », explique M. Nusseck, qui évoque d'autres applications dans le domaine de la technologie médicale, où des installations de BEC sont utilisées en radiothérapie pour assurer le positionnement ultraprécis des patients par rapport à la source de rayonnement, ou encore un robot avec des sièges sur le bras articulé simule un tour de montagnes russes.