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Des moules de vingt tonnes destinés à la fabrication de composants légers en fibre de carbone peuvent être facilement transportés vers des fours de très grande taille, où les composants sont durcis à des températures allant jusqu’à 400° C. Ceci est possible grâce à un robot mobile lourd innovant de Stäubli, dont la grande manœuvrabilité et les autres caractéristiques techniques sont exceptionnelles.
Des moules massifs sont utilisés dans la production de composants légers destinés à l’industrie aérospatiale. Pour les déplacer dans l’atelier de fabrication de son site d’Augsbourg, le Centre DLR pour la technologie de production légère (ZLP) s’est équipé d’une plateforme mobile lourde d’une capacité de charge de 20 tonnes.
Augsbourg s’est forgé une réputation de centre de compétences pour les technologies de construction légère et pour le traitement de polymères renforcés de fibres de carbone (PRFC), ce qui en fait le cadre idéal pour ZLP, un institut de recherche du DLR, l’agence aérospatiale allemande.
L’un des principaux domaines d’intérêt et d’activité du ZLP est la fabrication rentable et de haute qualité de grands composants en fibre de carbone, en vue d’une production en série ultérieure. L’institut contrôle l’ensemble de la chaîne de production et exploite des installations multifonctionnelles à grande échelle tout à fait uniques en leur genre. Elles comprennent des fours industriels de très grande taille, par exemple pour le durcissement de composants structurels d’avions, y compris des segments complets de fuselage, à des températures allant jusqu’à 400° C. Le durcissement se fait dans des moules pesant jusqu’à 20 tonnes, qui donnent leur forme aux composants. Le défi consistait ici à les faire entrer dans le four. La réponse était évidemment de recourir à une plateforme mobile.
C’est désormais une plateforme mobile de Stäubli qui réalise cette tâche dans la halle de production. Les moules massifs sont déplacés sur une plate-forme de 5 x 2 mètres.
Par rapport à sa capacité de charge de 20 tonnes, le robot mobile est un véhicule relativement bas, d’une hauteur de 460 mm seulement. Il se place sous le cadre de base du moule et soulève le support et le moule de 200 mm.
Le robot mobile portant le moule peut alors être déplacé vers le four à une vitesse comprise entre 0,1 et 5,0 km/h. Et comme la plateforme mobile est un véhicule très flexible, il est également employé pour le transport des nouveaux moules depuis le quai de déchargement jusqu’à leur point d’utilisation désigné. Dans les deux cas, il est commandé manuellement par une télécommande avec deux joysticks.
Ce sont de solides raisons techniques qui ont poussé l’institut à opter pour un robot mobile lourd de Stäubli. Comme l'explique Toni Vogel, technicien chez ZLP, « il y a des dénivelés dans le sol de nos halles de production, et des rails en acier de 10 mm de haut pour le transport des moules et d’autres objets. Notre plateforme mobile doit être capable de franchir ces petits obstacles. Pour les véhicules de Stäubli, dont les rouleaux Vulkollan® peuvent pivoter à 360 degrés, même une différence de hauteur de 20 mm ne pose aucun problème. Un autre critère décisif était le faible poids à vide de la plateforme mobile. »
Le concept breveté d’entraînement et de commande du robot mobile, avec quatre unités dirigeables séparément, ce qui facilite la manœuvrabilité sans trop solliciter les roues, est vraiment impressionnant. Les roues ont une très grande résistance à l’abrasion et passent sur les rails sans usure excessive.
La plateforme mobile est mis à contribution lorsqu’un moule doit être transporté vers un four. Comme il ne doit parcourir que 30 à 50 mètres, ce n’est pas le critère d’opération sur de longues distances qui est primordial pour cette application. Ce qu’il faut, c’est plutôt un positionnement et des manœuvres précis, ainsi qu’une grande disponibilité. De ce point de vue, le robot mobile conçu et fabriqué par Stäubli n’a jamais déçu les utilisateurs de ZLP durant les sept années de fonctionnement.
