Afin d’offrir une plus grande portée aux robots, ces derniers sont souvent placés sur des axes de transfert. Pour une application utilisant des robots afin d’imprimer en 3D des maisons compactes, l’entreprise Vansichen Linear Technology, basée à Hasselt, a maintenant mis au point des « axes de transfert verticaux ». Il s’agit de mâts de levage d’une longueur de course de 2,3 mètres.

L’entreprise familiale limbourgeoise Vansichen Linear Technology est bien connue pour ses axes de transfert et ses portiques permettant de déplacer des robots horizontalement, mais un axe vertical, c’est autre chose.

Sur la photo, les mâts de levage sont chacun dotés d’une plate-forme latérale à laquelle un robot Comau NU290-3.0 sera fixé. L’application a été développée et construite pour le compte de la société néerlandaise CEAD, spécialisée dans la technologie d’impression 3D grand format. Le client final est une entreprise américaine qui souhaite imprimer en 3D des « tiny houses » à l’aide de ces robots. Lors de l’impression 3D d’objets volumineux, on travaille souvent avec des robots où l’extrudeuse utilisée pour l’impression repose sur le robot comme un outil. Chez CEAD, ils ont été intégrés à la machine Flexbot. En plaçant le robot sur un mât de levage, sa portée en hauteur peut, dans ce cas, être augmentée de 2,3 mètres.

Méthode des éléments finis

« Chaque mât a son propre robot », explique Pieter Vansichen de Vansichen Linear Technology. « Ces robots pèsent 2,2 tonnes et doivent être déplacés en hauteur pour leur donner la portée nécessaire. Le positionnement requiert une précision de 0,2 mm, ce qui est nécessaire pour imprimer avec une grande précision. »

Le mouvement linéaire des mâts de levage est assuré par une unité de vis à billes entraînée par un servomoteur. Ce moteur comporte également un frein qui peut être utilisé pour bloquer la position de l’axe une fois que le robot a été élevé à la hauteur souhaitée. La principale différence avec les axes horizontaux est que le robot exerce un moment sur l’axe en raison de son poids. En outre, ce moment varie constamment au cours des mouvements du robot.

« C’est la structure du mât de levage qui permet de compenser ce moment », explique Pieter Vansichen. « Lors de la conception, nous avons eu recours à la méthode des éléments finis afin de vérifier que la structure offrait une rigidité suffisante dans toutes les positions du robot. Cette rigidité est nécessaire pour obtenir la précision de positionnement souhaitée. Le servomoteur et l’unité de vis à billes ont également été choisis en raison de la grande précision requise pour cette application. »

Protection contre la poussière et la saleté

Les mâts ont une hauteur de 4 mètres et une longueur de course de 2,3 mètres. Chaque mât pèse 4,3 tonnes à lui seul, auxquelles viennent s’ajouter les 2,2 tonnes du poids du robot. Des soufflets ont été placés sur les parties mobiles des mâts pour protéger le mécanisme intérieur de la poussière, de la saleté et d’autres facteurs environnementaux, afin de réduire la maintenance et de garantir une longue durée de vie.

Vansichen et CEAD collaborent depuis un certain temps pour développer des solutions innovantes pour la technologie d’impression 3D. Par exemple, deux axes de transfert horizontaux de 43 mètres chacun ont déjà été installés à Dubaï. La commande des axes linéaires est intégrée au contrôleur du robot, comme pour les nouveaux mâts de levage destinés aux États-Unis.

Source: automation magazine