Le secret du serrage de pièces sans déformation au moyen d’un aimant réside, d’une part, dans les rallonges de pôle mobiles et, d’autre part, dans l’optimisation des contours de collision. A l’instar d’un lit d’eau, les rallonges de pôle mobiles se fixent tout en souplesse à la pièce à usiner, dans le cas de plaques à pôles carrés activées par commande électrique, et compensent l’irrégularité des pièces dans le premier montage. De cette manière, il est possible de serrer des pièces brutes ferromagnétiques sans déformation et de les usiner en une seule opération à partir de cinq côtés. Dans le deuxième montage, il est possible d’obtenir une finesse de pièce que l’on ne peut pas obtenir avec un autre dispositif de serrage mécanique : dans la pratique, il n’est pas rare d’atteindre un parallélisme plan pouvant atteindre 0,02 mm. A la différence des montages conventionnels dotés de mors de serrage ou de griffes de préhension, les dommages spécifiques et la déformation des pièces sont évités. Les utilisateurs bénéficient même d’une précision de serrage maximale et d’une finesse de pièce à usiner réaliste. Cet avantage a son importance notamment avec des plaques en acier de grande dimension ou d’autres pièces à usiner sensibles à la déformation. Le serrage sur une grande surface réduit au minimum les vibrations et protège la broche de machine ainsi que les arêtes tranchantes. L’opération est très simple : la pièce à usiner ferromagnétique est placée sur le dessus, et le mandrin magnétique est activé par une courte impulsion électrique. En l’espace de quelques secondes, l’aimant permanent garantit un maintien ferme durable sans qu’il soit nécessaire de solliciter une autre énergie.
Les mandrins magnétiques indiquent l’état du serrage
SCHUNK montre la voie avec ses plaques à pôles carrés MAGNOS : toutes les plaques standards figurant dans le programme du catalogue sont à présent équipées par défaut d’un écran d’affichage d’état breveté, qui signale en permanence l’état du serrage en cours – même si le mandrin magnétique a été découplé du système de commande. SCHUNK contribue ainsi énormément à la suppression des erreurs d’exploitation lors des opérations quotidiennes et optimise la fiabilité des processus. L’opérateur de la machine garde un contrôle total, que le mandrin magnétique de la table de machine ait été activé ou pas. L’autre aspect marquant tient au fait que plus le degré d’automatisation est élevé, plus les mandrins magnétiques sont pré-équipés et stockés comme des palettes dans les rayonnages pour pièces à usiner. Grâce à l’écran, les opérateurs de machine peuvent maintenant vérifier à tout moment si tous les mandrins magnétiques du magasin d’outil sont convenablement activés.
Processus de serrage automatisé
SCHUNK envisage également sérieusement d’intégrer un contrôle et une surveillance simplifiés de l’état du serrage à l’unité de commande modulaire SCHUNK KEH plus. Selon la version de base, une, deux, quatre ou huit plaques à pôles carrés ou radiaux peuvent être contrôlées – soit directement, soit en utilisant des boîtiers de connexion par l’intermédiaire de l’unité de commande. L’unité de commande fournit des informations sur le statut de serrage courant des mandrins magnétiques à tout moment. Un processus de régulation de la force de maintien en 16 étapes facilite l’alignement des pièces à usiner et permet de serrer des composants minces. Les mandrins magnétiques peuvent également être actionnés dans des applications automatisées au moyen d’une connexion d’automate PLC de 78 broches directement à partir du système de commande de la machine. Pour garantir la fiabilité du processus, il est possible de mettre au point une surveillance détaillée de chaque mandrin magnétique. Pour cela, l’état de serrage individuel est transmis à la commande du système par le biais d’une interface PLC. La télécommande SCHUNK MAGNOS HABE KEH plus, à son tour, permet de contrôler manuellement et de manière pratique jusqu’à huit mandrins magnétiques, ainsi que leurs modes de régulation de force de maintien en 16 étapes respectifs. La commande transmet en continu à l’opérateur des informations sur l’état de serrage individuel des plaques de serrage magnétiques raccordées grâce à l’écran LCD et à une LED. Les anomalies sont présentées sur l’écran sous la forme de codes d’erreur.
Application permettant de simuler le serrage
Grâce à une application que SCHUNK proposera bientôt pour iOS et Android, les utilisateurs enregistrés peuvent simuler différentes situations de serrage sur des plaques à pôles carrés ou radiaux MAGNOS de SCHUNK sans charge. Pour cela, il suffit de saisir des données de base concernant la pièce à usiner, les paramètres de coupe et le type de mandrin magnétique ; l’application détermine rapidement si les forces de maintien sont suffisantes pour l’usinage. Avec l’outil numérique, SCHUNK permet d’évaluer très rapidement les opérations d’usinage. Par ailleurs, les utilisateurs peuvent utiliser les réserves potentielles de la technologie de serrage magnétique.
Mandrin magnétique intelligent avec système de mesure de force
Les études technologiques portant sur le système de mesure de force SCHUNK MAGNOS franchissent une étape importante vers la fabrication intelligente. La solution de serrage magnétique intelligente détecte automatiquement la position respective et la taille des pièces placées sur le mandrin magnétique, et détermine la force de serrage individuelle précise nécessaire. Cela signifie que le système crée les conditions nécessaires pour la surveillance continue du processus, ainsi que pour l’adaptation automatique des paramètres d’usinage en fonction de la taille et de la qualité des pièces individuelles. Cela suppose aussi que, dans le futur, il sera possible d’optimiser la vitesse d’avance ou la vitesse de coupe au cas par cas à l’aide d’un grand couvre-pôle et d’une force de serrage élevée, ou, dans le cas de couvercles de pôle bas ou de pièces à usiner faiblement ferromagnétiques, il sera possible de réduire ces mêmes paramètres de manière à assurer un processus d’usinage fiable. Les domaines d’application potentiels du système incluent le traitement des lots petits et intermédiaires avec manipulation automatisée des pièces, ainsi que les opérations d’usinage nécessitant une surveillance serrée du processus. Le système ouvre donc la voie à la mise en œuvre de processus en réseau haut de gamme, hautement transparents et flexibles pour Industry 4.0.