Le capteur de couple vérifie les assemblages rotatifs

Les cellules hautement automatisées de Jonas & Redmann fabriquent des millions de produits jetables de haute qualité. Photo fournie par le groupe Kistler

En 1989, Stefan Jonas et Lutz Redmann, deux amis proches travaillant comme ingénieurs, fondent une entreprise à Berlin pour concevoir et construire des machines d'assemblage automatisées sur mesure. Aujourd'hui, Jonas & Redmann Group GmbH emploie plus de 400 personnes réparties sur cinq sites sur trois continents.

Le portefeuille de Jonas & Redmann comprend des cellules autonomes jusqu'aux lignes de production hautement automatisées. L'entreprise a construit des machines pour une variété de produits, notamment des dispositifs médicaux, des appareils photovoltaïques et des batteries.

Frank Polak a joué un rôle clé dans la réussite de l'entreprise au cours des 28 dernières années. Il a débuté comme ingénieur d'études et est depuis devenu responsable de l'ingénierie médicale chez Jonas & Redmann. Il dirige désormais une équipe de six ingénieurs d'études.

« La plupart de nos clients sont de grandes entreprises d’envergure mondiale. Les normes dans le secteur de la technologie médicale sont toujours élevées, mais notre clientèle nous oblige à répondre à des exigences encore plus exigeantes. Après tout, le bien-être et la sécurité des patients sont en jeu », souligne Polak.

C'est pourquoi chaque machine construite par Jonas & Redmann doit être qualifiée et validée, y compris tous les sous-ensembles et composants complémentaires.

De nombreux dispositifs médicaux sont des produits jetables, c'est-à-dire des produits à usage unique qui sont jetés après utilisation, et doivent donc être produits en grandes quantités. La qualité reste néanmoins une nécessité absolue.

Cela était évident dans un projet récent visant à concevoir et construire une machine automatisée pour assembler des buses de mélange. La machine devrait assembler 5 millions de buses par an. Les laboratoires dentaires utilisent les buses pour mélanger et distribuer des composés de moulage à deux composants destinés à la fabrication d'empreintes et de moules dentaires. Étant donné que le composé durcit après mélange, les buses ne peuvent pas être réutilisées.

La buse se compose de quatre pièces en plastique. L'une des pièces, le mécanisme de mélange, doit tourner librement à l'intérieur de la buse. La résistance à la rotation doit être inférieure à 0,5 newton-mètre.

Pour mesurer la fonctionnalité du mécanisme de mélange, les ingénieurs ont intégré deux produits du groupe Kistler : un capteur de couple modèle 4502A et le système de surveillance du processus maXYmos BL.

Un capteur de couple effectue des contrôles fonctionnels sur le composant et communique directement avec la commande. Le temps de cycle est de 1,5 seconde. Photo fournie par le groupe Kistler

Une fois la buse assemblée, le capteur de couple mesure l'effort nécessaire pour faire tourner le mécanisme de mélange. Le système maXYmos enregistre et analyse la courbe de couple de chaque buse et stocke toutes les données à des fins de traçabilité.

« La traçabilité est aujourd'hui une exigence essentielle dans le secteur médical et la responsabilité en incombe de plus en plus aux fabricants de machines spécialisées », explique Polak.

L'équipement Kistler communique directement avec la commande de la machine, de sorte que les assemblages défectueux soient automatiquement et immédiatement séparés des bons.

Le système d'assemblage sépare automatiquement les pièces bonnes et défectueuses en une fraction de seconde. Photo fournie par le groupe Kistler

« Avec une cadence de production de 40 pièces par minute, soit l'équivalent d'un temps de cycle de 1,5 seconde, cela représente un énorme défi », explique Polak. « C'est pourquoi nous sommes si satisfaits de la technologie de Kistler. Il fait exactement ce dont nous avons besoin pour l’application !

« Avant d'utiliser des composants tiers, nous vérifions si nous pouvons répondre aux exigences en concevant nous-mêmes la technologie. Mais dans ce cas, le système de Kistler était tout simplement la meilleure alternative pour une surveillance intégrée des processus. »

Kistler fabrique une variété de capteurs pour mesurer et analyser des variables telles que la force, le couple, la déformation et la pression. L'entreprise fabrique également des servopresses pour un contrôle précis de la force et de la distance lors de l'assemblage par pression.

Jonas & Redmann utilise la technologie Kistler depuis des années. « Dans nos processus d'assemblage, nous utilisons déjà les systèmes d'assemblage électromécaniques de Kistler », explique Andreas Nowak, responsable de l'ingénierie mécanique et de la technologie opérationnelle chez Jonas & Redmann. « Ils garantissent une automatisation efficace car ils offrent une efficacité élevée et un contrôle précis. »