Lexium MC12

Le système Multi-chariots Lexium MC12 de Schneider Electric est un innovant système de transport, de groupage et de positionnement utilisé sur des machines. Il utilise la dernière technologie de mouvement linéaire pour déplacer individuellement des produits dans la machine. Du fait de ces mouvements individuels, les machines peuvent être conçues différemment pour les rendre plus rapides, plus flexibles et plus compactes.

Présentation

Nouveau niveau de performance et de flexibilité pour plus de durabilité
– Réduction du nombre de pièces au format spécifique et grande avancée vers le remplacement sans outil en appuyant simplement sur un bouton
– Amélioration de la flexibilité, élargissement de l’éventail de produits compatibles avec la même machine.

Simplification de l’exploitation et de la maintenance
– Intégration dans les mécanismes de diagnostic système PacDrive 3.
– Configuration automatique après le remplacement de segments ou de chariots (porteurs).
– Optimisation du diagnostic et de la mise en service via le logiciel EcoStruxure Machine Expert.
– Application mobile pour le diagnostic (Industrial Device).
– Partie intégrante de la solution Schneider Electric pour la surveillance à distance de l’état et la maintenance prédictive (Machine Advisor).
– Conception mécanique modulaire pour un remplacement rapide.

Différenciation et gain de temps dans la conception des machines pour raccourcir les délais de commercialisation
– Innovation dans la conception des machines Nouvelle génération de système multi-chariots pour une plus grande marge de manœuvre dans la conception des machines.
– L’évolution (came mécanique –> came électronique –> sans came) amène de nouvelles opportunités pour des machines plus flexibles et moins encombrantes.
– Ingénierie et gestion du cycle vie efficaces grâce à un outil d’ingénierie unique et reconnu.
– Réduction des délais de commercialisation du fait d’une mise en œuvre mécanique / électrique / logicielle facilitée et plus rapide.
– Mise en service virtuelle pour vérifier le comportement de la machine dès le début de la phase de mise en œuvre.
– Transport, groupage et positionnement des produits entièrement découplés du cycle de la machine.

Amélioration du taux de rendement global des machines
> Plus grande flexibilité – plus grande variété de formats par machine et simplification des procédures de changement avec moins de pièces au format spécifique.
> Optimisation de la maintenance du fait de l’utilisation de pièces facilement remplaçables.
> Plus grande disponibilité des machines.
> Meilleur usage de l’espace de production grâce à des machines moins encombrantes.

Principaux champs d’application
– Le système Multi-chariots Lexium MC12 est conçu pour le transport, le groupage et le positionnement de produits dans des processus de fabrication unitaire pour les applications typiques suivantes :
> Conditionnement
– Emballage.
– Empilage (groupage).
– Ajustement des flux de produits (correction d’intervalle, correction de position).
– Remplissage, pliage (tubes, bouteilles, sachets, …).
– Étiquetage.

> Transformation alimentaire
– Application.
– Découpe.

> Assemblage
– Produits mécatroniques.
– Produits pharmaceutiques.
> Manutention.

Exemples d’application

Le système Multi-chariots Lexium MC12 est un système de transport conçu pour déplacer, positionner ou grouper des objets sur des machines dans des processus de fabrication unitaire.

Remplissage
– Multi-chariots à la place de la chaîne de transport.
– Mouvements individuels des bouteilles.
– Déplacement des bouteilles deux fois plus rapide sur le poste de capsulage.
– Rapprochement des produits hors des postes de traitement permettant de réduire l’encombrement au sol.
– Serrage pour différents diamètres de bouteilles pour offrir plus de flexibilité.
– Diminution du nombre de postes (réduction des coûts).
– Encombrement réduit.
– Changement de format plus simple et plus rapide.

Groupage
– Possibilité de charger les produits à la volée.
– Possibilité d’ajuster la taille des contenants (boîtes, bouteilles, poches, …) pour s’adapter aux formats ou simplifier le chargement.
– Déplacement individuel des produits, haute performance, possibilité d’augmenter la taille du groupe sans impacter la performance.
– Tampon entre les postes de chargement et de déchargement pour compenser l’instabilité du flux de produits.
– Flexibilité des schémas de groupage.

Empilage
– Le contenant (boîte, bouteille, poche, …) “grossit” avec les produits qui y sont mis dedans.
– Possibilité d’empiler sur le même contenant différents produits provenant de plusieurs postes de remplissage.
– Groupage de produits empilés.
– Possibilité de pousser les produits les uns contre les autres.

“Pick and place”
– Plus grand nombre de saisies à la minute, possibilité de saisir les produits plus souvent dans la zone idéale du robot en réduisant la vitesse dans l’enveloppe de travail et en l’augmentant pendant le transfert (vers le robot suivant).
– Amélioration de la précision, sans glissement de la courroie.

Liberté des mouvements
– Un chariot peut se déplacer librement sur toute la piste. Il peut freiner, accélérer, se positionner ou exercer une force constante aussi bien à l’arrêt qu’en mouvement.
Comme tout moteur linéaire, le chariot est capable de se synchroniser sur d’autres mouvements.
Les chariots disposés en cercle se déplacent continuellement pour suivre le flux de produits.
– Plusieurs chariots peuvent se déplacer indépendamment les uns des autres, et être placés sur des positions absolues tout au long de la distance parcourue. Ils peuvent également se déplacer les uns par rapport aux autres pour éviter les collisions avec leur voisin.

Composants du système

Le système Multi-chariots Lexium MC12 est un système modulaire destiné à des applications de machines ; il se compose de moteurs à stator long, sur lesquels les multiples unités porteuses se déplacent indépendamment les unes des autres.

> Les composants du système sont conçus pour rendre les machines compactes, modulaires, flexibles et efficaces. Le système Multi-chariots Lexium MC12 permet de réduire les efforts d’ingénierie, les modifications mécaniques et le temps de changement.
> Les composants du système Multi-chariots Lexium MC12 sont montés sur le châssis de la machine.

Guides 1 > Les guides sont des rails de guidage courbés et droits, installés en haut et en bas des segments (courbés ou droits). Ils forment un châssis mécanique utilisé pour la manipulation des chariots. Les guides sont disponibles sous différentes longueurs et peuvent être librement associés.

Chariots (unités porteuses) 2 > Chaque chariot dispose d’aimants capables de générer une force propulsive avec la bobine du segment de moteur à stator long. Le codeur intégré dans le segment de moteur à stator long mesure la position de chaque chariot.
> Jusqu’à 200 chariots amovibles peuvent se déplacer sur une même piste : chacun se déplace indépendamment l’un de l’autre, permettant des intervalles, des temps de cycle et des vitesses différents ( jusqu’à 4 m/s).
> L’intervalle minimum entre deux chariots est de 0.

Segments droits 3 et segments courbés 4 (segments de moteur à stator long)
> Les segments sont des moteurs linéaires avec électronique de puissance intégrée et mesure de position des chariots. Les segments peuvent être librement associés pour former des pistes ouvertes ou fermées et peuvent être montés sur un châssis.
> Les alignements mécaniques intégrés simplifient le processus de montage.
> L’électronique de puissance ne prend pas de place supplémentaire puisqu’elle est intégrée dans les segments de la piste.
> Les pistes peuvent être agencées pour des machines en position horizontale ou verticale.
> La longueur maximale d’une piste est de 40 m (1).
> Chaque segment est équipé de plaques électroniques permettant au contrôleur de mouvement d’identifier automatiquement les segments et la géométrie de la piste ainsi obtenue.

Connecteurs de communication 5 > Les connecteurs de communication sont utilisés entre les segments (droits et courbés) pour assurer la transmission de la communication (Sercos III) et de la fonction de sécurité SFO (Safe Force O ff).

Modules de connexion 6 > Les modules de connexion assurent la protection contre les surtensions et le contrôle de la tension d’alimentation de la piste.

Connecteurs de puissance 7 > Les connecteurs de puissance sont utilisées entre les segments pour assurer la transmission de l’alimentation DC, garantissant ainsi un câblage rapide.
> La tension d’alimentation est automatiquement raccordée dès que deux segments sont montés.
(1) Pour une longueur de piste supérieure à 20 m, contacter votre représentant Schneider Electric.

Installation des composants du système

Conception d’une piste
Formes de piste
> Il est possible de former des pistes ouvertes ou fermées avec des segments droits de 300 mm et des segments courbés à 45° de 200 mm.
> La longueur maximale d’une piste est de 40 m (1).
> L’espace libre à l’intérieur d’une piste permet l’intégration d’équipements additionnels comme les robots Scara ou Delta, ce qui limite l’encombrement d’une installation et facilite l’accès pour les interventions de maintenance.
> Orientation de la piste
– La piste peut être montée en position verticale ou horizontale.

(1) Pour une longueur de piste supérieure à 20 m contacter Schneider Electric.

Raccordement de la piste

Connexion de communication
> Les connecteurs de communication assurent la communication sur le bus Sercos et la fonction de sécurité (signal Safe Force O ff) :
– Une fois connectés sur les segments, les connecteurs suppriment le besoin de tout autre câblage.
– Plusieurs zones de sécurité sont autorisées avec une connexion par zone.

Modules de connexion
> Les modules de connexion sont installés près de la source d’alimentation, entre l’alimentation et le connecteur de puissance de la piste. Ils fournissent le bus DC interne et l’alimentation sur la piste et assurent la protection contre les surtensions et le contrôle de la tension d’alimentation.
> Le bus DC interne et l’alimentation (48 V DC) sont automatiquement raccordées dès que deux segments sont montés.
– Aucun câblage n’est nécessaire entre les segments.
– Jusqu’à trois alimentations 48 V peuvent être montées en parallèle en fonction des besoins de l’application.
– L’alimentation d’entrée est appliquée en parallèle au niveau des segments droits et/ou courbés.

Connexions de puissance
> Plusieurs versions sont disponibles, par exemple avec un connecteur de puissance pour raccorder l’alimentation à la piste ou avec un sectionneur permettant de diviser la piste en plusieurs zones de puissance.
> Les connexions de puissance assurent la distribution de puissance sur la piste. Elles sont montées par dessous et aident à l’alignement pour le montage correct des segments.

Connexions de communication sur Sercos III, fournies par le contrôleur de mouvement LMCPro2 (1) et les sorties de sécurité :
modules de sécurité modulaires (XPSMCMRO0004G, XPSMCMDO0004G), modules de sécurité (TM5SDO4TFS, TM5SDO4TAFS (2)) associés aux boutons-poussoirs d’Arrêt d’urgence Harmony XB5 (3). Alimentation triphasée (ABLU3A48200) (4) dédiée au système Multi-chariots Lexium MC12.

Offres complémentaires

Contrôle
Le système Multi-chariots Lexium MC12 s’intègre dans le système PacDrive 3 à l’aide de contrôleurs de mouvement PacDrive 3 (LMC Pro2). Lexium MC12 devient alors partie intégrante de l’architecture PacDrive 3.

Configuration
> Il est possible de développer et de mettre en service les applications du système Multi-chariots Lexium MC12 à l’aide de bibliothèques spécifiques (CAO, Eplan, blocs fonction applicatifs, …) intégrées dans EcoStruxure Machine Expert, l’environnement unique de Schneider Electric pour le développement, la configuration et la mise en service de solutions d’automatismes complètes et plus rapidement commercialisées.
L’architecture logicielle multidimensionnelle permet la visualisation et la simulation pendant la conception d’une machine de mouvement.
> Le Multi-chariots Lexium MC12 fait partie du logiciel EcoStruxure Machine Expert Twin, avec la licence Builder et Visu (intégré dans EcoStruxure Machine Expert) :
– EcoStruxure Machine Expert Visu, en association avec le configurateur de système multi-chariots de Machine Expert, permet aux utilisateurs de créer automatiquement des jumeaux numériques d’un système multi-chariots et de visualiser des modèles 3D à des fins de test.
– EcoStruxure Machine Expert Twin Builder permet aux utilisateurs de générer automatiquement des jumeaux numériques à partir de pistes prédéfinies dans Machine Expert et déployées sur un PacDrive LMC. Il est possible de générer plusieurs modèles.

Produits connexes
> Schneider Electric propose plusieurs gammes de robots et de produits (actionneurs, systèmes de contrôle) qui viennent compléter la solution d’automatisme PacDrive 3.
> La conception compacte du système Multi-chariots Lexium MC12 laisse suffisamment d’espace pour l’installation d’équipements additionnels comme les robots Delta sur les pistes fermées.

1 EcoStruxure Machine Advisor.
2 EcoStruxure Augmented Operator Advisor.
3 Harmony iPC, Edge box Harmony.
4 Lexium Cobot : robot collaboratif et contrôleur compact Cobot.
5 Contrôleur de mouvement PacDrive LMC Pro2, Servo variateur multiaxes Lexium 62.
6 Logiciel EcoStruxure Machine Expert.
7 Logiciel EcoStruxure Machine Expert Twin.
8 Contrôleur logique de sécurité Modicon TM5CSLC.
9 Modicon TM5 : module d’interface Sercos, module d’extension d’entrées/sorties de sécurité et module d’extension d’entrées/sorties (IP 20).
10 Servo variateur détaché Lexium 62 ILD.
11 Bouton-poussoir d’arrêt d’urgence Harmony XALK.
12 Interrupteur de sécurité RFID sans contact.
13 Lexium PAS : axes portiques avec corps fixe.
14 Système Multi-chariots Lexium MC12.
15 Robot Lexium P Delta 3.

Communication, fonction de sécurité intégrée SFO, caractéristiques principales

Communication
Le système Multi-chariots Lexium MC12 est contrôlé par le contrôleur de mouvement PacDrive 3 LMC Pro2 et communique via le bus d’automatisation Sercos III (Cat 5e, Débit : 100 Mb/s, Temps de cycle : 1…4 ms).
– Chaque chariot (unité porteuse) est traité par le système comme un équipement Sercos avec un ID Sercos et une zone réservée pour la communication, semblable à un servo variateur en configuration et application.

Fonction de sécurité intégrée SFO
Le système Multi-chariots Lexium MC12 fait partie intégrante du système de sécurité de la machine avec la fonction de sécurité Safe Force Off (SFO) intégrée dans son variateur.
– Cette fonction satisfait aux exigences SIL 3 selon IEC 61800-5-2, IEC 62061 et IEC 61508 et jusqu’à la catégorie 3 et PLe selon EN ISO 13849-1.
– Elle simplifie la mise en œuvre d’installations exigeant des équipements de sécurité complexes et améliore les performances pendant les opérations de maintenance.

(1) Complément de caractéristiques sur la fiche technique.
(2) Force maximale générée dans le sens de déplacement du chariot, peut être augmentée si plusieurs chariots sont utilisés en même temps.
(3) Masse du chariot plus charge utile.
(4) Précision d’un seul chariot vers un seul point.
(5) Pour une longueur de piste supérieure à 20 m, contacter Schneider Electric.

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