L'électroaimant antiadhésif est une solution moteur sur mesure, développée pour résoudre un défi au sein d'une entreprise manufacturière mondiale. Leur objectif était d’augmenter la vitesse de la chaîne de production en se concentrant sur les goulots d’étranglement au sein du processus de poinçonnage. Là où une haute précision était requise dans un laps de temps limité.
Notre solution personnalisée s'articule autour d'une conception d'électro-aimant qui optimise les forces d'accélération et d'attraction et minimise les effets magnétiques résiduels. La solution s’intègre parfaitement à l’application existante, éliminant ainsi le besoin de reconceptions coûteuses.
Grande
acceleration
Vitesse de
production accrue
Refonte sur
mesure
Intégration
facile
Problème et approche
Le client était confronté à un défi de taille : il lui fallait augmenter la vitesse de sa ligne de production de 40%.
Le goulot d'étranglement dans la chaîne de production est apparu lors du processus de poinçonnage, où les petites pièces en acier devaient être rapidement libérées après chaque mouvement de poinçonnage. Le déchargement s'est produit pendant la courte période d'ouverture de l'outil de poinçonnage, qui occupait une petite partie du cycle. À une vitesse de 140 coups par minute, l'outil de poinçonnage avait moins de 100 millisecondes pour libérer les pièces en acier embouti.
Pour y parvenir, des électro-aimants standards du commerce ont été utilisés pour libérer les pièces en acier. Cependant, ces électro-aimants atteignaient les limites de ce qu’ils pouvaient faire, ce qui entraînait deux problèmes majeurs:
1. Le bras robotique rétractable, chargé de ramasser les pièces en acier à l'aide des électro-aimants, devait accélérer et décélérer rapidement pour réduire le temps de déchargement. Les engrenages plus élevés nécessitaient des forces d'attraction plus élevées entre les pièces en acier et les électro-aimants que celles que les électro-aimants standard pouvaient fournir. L’objectif était d’empêcher les pièces en acier de tomber.
2. Les pièces en acier, une fois libérées par l'outil de poinçonnage, avaient tendance à coller aux électro-aimants même lorsque ceux-ci étaient éteints. Ceci est dû à un champ magnétique résiduel dans les électro-aimants standards, ou dans les deux. Cela est dû à la magnétisation antérieure des pièces en acier elles-mêmes. Ce phénomène empêche d'augmenter la vitesse de processus requise.
Pour surmonter ces lacunes, une solution sur mesure était nécessaire. Le projet lancé visait à proposer une refonte innovante de l’électro-aimant. Cela devait optimiser l’accélération, les forces d’attraction et minimiser les effets magnétiques résiduels. Les électro-aimants fabriqués sur mesure ont dû être intégrés dans le volume du bâtiment existant.
Plan d'approche
Après avoir reçu des informations sur le business case, nous avons démarré le projet en effectuant une analyse complète de la situation existante et de ses performances. Cela comprenait une combinaison de mesures sur site et en interne. Une configuration de test spécifique a été créée pour des évaluations précises des forces attractives et résiduelles. De plus, des modèles par éléments finis de l'électro-aimant et de la géométrie des pièces ont été créés pour faciliter l'évaluation des performances.
À partir de l’analyse de la situation actuelle et en identifiant les performances nécessaires pour augmenter la vitesse de production, un nouveau cahier des charges a été établi. Divers concepts ont été étudiés et comparés aux spécifications et à la fabricabilité.
Le concept le plus prometteur a été réalisé sous forme de prototype et vérifié en interne. Après avoir effectué les mesures en interne, les prototypes ont été testés avec succès sur place dans l'outil de poinçonnage.
L’étroite collaboration avec notre client a été essentielle à notre succès. En acquérant une compréhension approfondie des défis à relever, nous avons développé une solution efficace qui répondait à tous les critères. Le prototype a été réalisé à l'aide de technologies de production les plus modernes dans le domaine du bobinage et de la production de pièces.
Solution
Après des tests de confirmation réussis, la conception a été convertie en un produit personnalisé fabriqué par Magnetic Innovations. Ce produit est disponible uniquement au service des achats du client.
Notre client a non seulement adopté cette solution électromagnétique sur mesure, mais a également modernisé ses lignes de production dans le monde entier. En résolvant le goulot d'étranglement dans la chaîne de production, un investissement dans des machines supplémentaires et l'espace au sol associé n'était plus nécessaire pour augmenter la capacité de production. Cela a entraîné des économies de plusieurs millions de dollars.
Dans ce cas, l’avantage d’une solution sur mesure est clairement démontré. De manière générale, on peut dire qu’une solution conçue spécifiquement pour une tâche ou un processus spécifique surpassera dans la plupart des cas une solution fournie par un produit standard.
Paramètres
- Augmente la force d'attraction magnétique de 1,25 N à 2,5 N par pièce
- Diminuer la force résiduelle de 50 %
- Température maximale de la bobine 100 °C
- Tension d'alimentation 24V
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