18 Février 2015  |  Vissage
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 12/2014

Une nouvelle unité de vissage pour les postes de travail manuels intelligents

Dans l’industrie de l’assemblage, une tendance se profile: l’assemblage entièrement automatisé connaît un recul au profit des postes de travail manuels intelligents. Avec l’outil DFM, DEPRAG élargit sa gamme de solutions pour ce type de postes de travail.

Il y a une quinzaine d’années, les entreprises misaient sur les systèmes automatisés pour améliorer la fiabilité des procédés, les taux zéro erreur requis ou encore les écarts permis dans la gamme des ppm, les plus bas ne pouvant alors pas être atteints dans les processus d’assemblage manuel, en raison de l’imprévisibilité du facteur humain.
La crise économique de 2008/2009 a montré que lors de fortes baisses des commandes, les systèmes entièrement automatisés ne peuvent pas atteindre un rendement économique de 100 %. Lorsque la demande augmentait de façon inattendue et même dépassait les 100 %, la production automatisée ne pouvait pas être adaptée à la surcapacité. Les entreprises n’arrivaient pas à répondre de manière adéquate à l’augmentation des commandes.
 
L’outil DMF sur son support. (Photo: DEPRAG)
 
La souplesse des postes de travail manuels
Les postes de travail manuels peuvent être adaptés avec souplesse à tous les niveaux de commandes. Pendant les périodes de basse conjoncture, la production est réduite sans être affectée par des objectifs d’amortissement des installations, et pendant les périodes de conjoncture favorable, des postes de travail manuels supplémentaires peuvent être prévus sans limitation.
Cette flexibilité explique la tendance à la hausse de l’utilisation des procédés d’assemblage manuels. En outre, l’état de la technique permet aujourd’hui de répondre, avec des postes de travail manuels intelligents, aux normes de qualité et aux taux de production requis, de la même manière qu’une ligne d’assemblage entièrement automatisée. En ce qui concerne la sécurité des procédés, ils n’ont rien à envier à un système d’assemblage automatisé.
«On ne peut cependant atteindre un haut niveau de fiabilité, que si tous les composants d’un poste de travail manuel sont adaptés les uns aux autres et si certaines exigences de base sont respectées», explique Jürgen Hierold, directeur des ventes de DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. Ce spécialiste du vissage propose une large gamme de modules standard sophistiqués, permettant de concevoir des postes de travail manuels de façon fiable, économique et ergonomique.
Au salon MOTEK 2014, l’entreprise d’Amberg a présenté une nouveauté en matière de postes de travail manuels intelligents: l’unité DEPRAG Feed Module (DFM). Cette nouvelle unité de vissage permet d’améliorer la fiabilité dans l’assemblage industriel des produits en série, et d’optimiser les cycles. DEPRAG a présente un poste de travail manuel entièrement équipé, ainsi que deux systèmes pour le vissage de vis et d’écrous.
 
Eviter d’endommager les pièces à assembler grâce à l’avance incorporée avec force d’appui réglable. (Photo: DEPRAG)
 
Alimentation et réglage automatiques
La nouvelle unité facilite le vissage sur les composants disposant de géométries externes difficiles, comme les châssis ronds et les points de vissage inaccessibles, ainsi que les perçages en retrait.
Sur les postes de travail manuels intelligents, l’alimentation des vis s’effectue automatiquement par des bols vibrants ou des rails élévateurs, afin d’atteindre des cycles d’assemblages et des taux de production semblables à ceux des procédés d’assemblage automatisés. Grâce à l’alimentation automatique des vis dans la visseuse, une main de l’opérateur reste libre et peut être utilisée pour d’autres tâches.
Lors de l’alimentation automatique des vis, les pièces d’assemblage de composants complexes sont souvent difficiles à ajuster et à positionner, l’opérateur devant manipuler des gabarits de vissage en plus de la visseuse. Avec l’unité DFM, la visseuse est amenée de manière indépendante à l’aide d’une technique sous vide. La vis amenée automatiquement est maintenue par aspiration sur une douille, puis positionnée et alignée axialement. Elle peut ainsi pénétrer de manière fiable, même dans les points de vissage plus profonds et difficiles à atteindre. «L’aide par la technique du vide et l’alimentation automatique sont des caractéristiques spécifiques de notre nouvel outil DFM. L’opérateur atteint ainsi facilement les points de vissage critiques», explique le directeur des ventes, Jürgen Hierold.
Même les composants qui ne nécessitent pas de vis, mais un écrou en tant que pièce d’assemblage, peuvent être amenés et vissés de manière fiable avec l’outil DFM. Par le biais de cylindres, le pilotage par vérin de la course intégrée fournit la pression exacte sur la vis ou sur l’écrou à visser. Il est possible de régler la force de pression de la course, ce qui permet d’appliquer toujours la même pression sur le composant pendant le vissage, indépendamment de la constitution et de l’état de l’opérateur.
La puissance de la course est définie avec précision et contrôlée automatiquement par l’unité Feed Module. Les composants sensibles à la pression, tels que les cartes de circuits imprimés, peuvent ainsi être vissées délicatement, réduisant la charge de travail de l’opérateur relative à la force de pression et aux déplacements.
«Ainsi, notre nouveau module augmente non seulement la fiabilité des procédés, mais contribue également de manière importante à l’ergonomie. L’opérateur économise certains mouvements de la main et n’est pas sollicité pour les forces de pression», déclare Jürgen Hierold. En plus du travail moins fatiguant, du positionnement exact des éléments d’assemblage et du contrôle individuel de la force de pression, l’unité Feed Module présente d’autres avantages. Ainsi, le changement de lame est facilité grâce à une boîte à outils et une visseuse pourvue d’un mandrin à changement d’embout, répondant aux différentes empreintes de vis. En outre, les postes de travail manuels existants peuvent être facilement équipés du nouveau module dans la ligne d’assemblage.
 
Vissage avec alimentation automatique d’écrous. (Photo: DEPRAG)
 
Des fonctions supplémentaires pour accroître la stabilité
L’unité Feed Module est un dispositif de vissage composé principalement de la visseuse, de l’unité d’avance, d’une alimentation en vis et d’un dispositif de guidage de la visseuse, ainsi que d’un bras linéaire sur le poste de travail ou un portique situé au-dessus de l’opérateur. Le DFM peut être combiné aussi bien avec des visseuses pneumatiques qu’avec les visseuses électriques asservies.
Sur un poste de travail manuel équipé d’une unité DFM, les visseuses peuvent, en option, être pourvues d’un indicateur d’état LED situé sur la poignée, qui permet à l’opérateur de recevoir dans son champ de vision un retour direct sur l’état du vissage effectué. En outre, sur demande, le module peut être équipé d’une poignée rotative. Celle-ci permet d’atteindre plus facilement les vissages sur les composants exigeant différentes directions d’ouverture des becs. Les becs maintiennent la vis en position. Dans des espaces réduits ou difficiles à atteindre, la rotation d’orifices oblongs chanfreinés à 90° peut s’avérer utile.
De même, il est possible, en option, de programmer la force de pression, mais seulement sur les bras linéaires ou portiques, dotés du contrôle de position. Ils permettent également de positionner les visseuses avec précision sur l’axe de vissage, contribuant ainsi à rendre le poste de travail manuel ergonomique; l’opérateur peut déplacer la visseuse suivant les trois axes.
La réaction de couple au moment du vissage ne se transmet pas dans la main de l’opérateur, mais est absorbée par le portique ou le bras linéaire. Le système de contrôle de la position permet de s’assurer que le bon élément d’assemblage se situe au bon emplacement, est vissé au bon moment et avec le couple optimal. «Les paramètres individuels de serrage peuvent être programmés par rapport à chaque point de vissage. Cette fonction est un autre élément garantissant la fiabilité», explique Jürgen Hierold.
 
Tout d’un seul fournisseur
Le nouvel outil Feed Module complète le portefeuille destiné aux postes de travail manuels intelligents du spécialiste du vissage d’Amberg, avec un autre dispositif offrant davantage de fiabilité, de souplesse et d’ergonomie dans l’industrie de l’assemblage. «Nous nous considérons comme un fournisseur de solutions globales qui propose tous les éléments constitutifs d’un poste de travail manuel intelligent et les coordonne», explique Jürgen Hierold. «Tous les modules du poste de travail manuel proviennent de notre entreprise. La visseuse, l’appareil d’alimentation en vis, la commande et la surveillance du procédé sont coordonnés. DEPRAG s’appuie sur des composants standard de son programme, permettant de concevoir des systèmes d’assemblage individuels. Des interfaces mécaniques et techniques en matière de commande relient les différents composants du poste de travail manuel, tels que la commande de vissage et le système d’alimentation ou le système d’alimentation des vis et la visseuse. Ces interfaces sont compatibles les unes avec les autres et ne doivent pas être organisées au préalable, ni adaptées. En outre, tous les composants individuels d’un poste de travail manuel de DEPRAG doivent répondre en continu à l’exigence de la propreté technique et à la capacité permettant les décharges électrostatiques», poursuit Jürgen Hierold.
 
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