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Jul 21, 2023

Aliments à bol vibrant pour assemblage automatisé

Les bols vibrants alimentent une large gamme de pièces en métal et en plastique, notamment des vis, des écrous, des broches, des chevilles, des capuchons, des bouchons, des filaments d'ampoules, des inserts filetés et d'autres fixations. Photo gracieuseté de Mirai

Les bols vibrants alimentent une large gamme de pièces en métal et en plastique, notamment des vis, des écrous, des broches, des chevilles, des capuchons, des bouchons, des filaments d'ampoules, des inserts filetés et d'autres fixations. Photo gracieuseté de Mirai Inter-Technologies Systems Ltd.

Ce bol d'outillage intérieur (cascade) alimente les composants d'un produit de consommation jetable. Photo gracieuseté d'Arthur G. Russell Co. Inc.

Les bols dotés d'outils extérieurs ont une conception à paroi droite. Les pièces circulent à l'intérieur jusqu'au sommet du bol où elles sont capturées pour une orientation correcte. Photo fournie par Homer City Automation

Selon la façon dont elle est interprétée, une question peut avoir plusieurs bonnes réponses. Par exemple, considérons la question : quel est l’état des alimentateurs à bol vibrant utilisés dans l’assemblage automatisé ?

Certains fabricants pourraient répondre « Indiana », car depuis le début des années 1950, davantage de fournisseurs de bols vibrants ont leur siège social dans cet État que partout ailleurs dans le pays. D’autres, cependant, peuvent interpréter le mot « État » comme signifiant la situation économique du marché et répondre « très forte ». Eux aussi auraient raison.

« Le marché des alimentateurs à bol vibrant est dynamique et continue de croître pour suivre le rythme des demandes de production croissantes », note Greg Pflum, président de Performance Feeders Inc. « L'une des principales raisons à cela est que les fabricants qui ont délocalisé savent qu'il est nécessaire d'automatiser l'assemblage et minimiser les coûts de production.

Bien que basé aujourd'hui en Floride, Performance Feeders avait initialement son siège social dans la région d'Indianapolis au début des années 1970 et y est resté jusqu'en 2007. Le fournisseur construit des bols d'alimentation pour les équipementiers et les niveaux 1 dans les secteurs de l'automobile, de la médecine, de l'aérospatiale, des produits blancs et des produits de consommation.

L’année dernière, elle a conçu un système complexe d’alimentation vibrante à bol unique pour un fabricant de dispositifs médicaux. Le bol oriente trois styles de pièces cylindriques en plastique de sorte que l'extrémité ouverte de la coupelle soit tournée vers le haut. Les pièces sortent du bol sur quatre lignes, qui fusionnent en deux lignes puis se déplacent sur une piste vibrante de 10 lignes qui accumule des centaines de pièces avant de les libérer pour un assemblage ultérieur.

Mesurant 30 pouces de diamètre, le bol comporte un outillage extérieur qui alimente 300 pièces par minute. Pflum indique que le bol est spécialement conçu pour empêcher les pièces de se loger dans des cavités et de rester dans le bol lors du changement de style de pièce alimentée.

Les alimentateurs à bol vibrant fonctionnent également extrêmement bien dans des applications automatisées simples, telles que l'orientation d'un type de pièce et son alimentation vers un robot, une goulotte d'alimentation ou un autre équipement. Cette flexibilité est la principale raison pour laquelle les bols d'alimentation sont si souvent utilisés pour singulariser et orienter des pièces en vrac. La simplicité d’utilisation est une autre raison, même s’il existe plusieurs astuces, techniques et bonnes pratiques que les fabricants peuvent mettre en œuvre pour optimiser les performances au quotidien.

Les alimentateurs à bol vibrant sont classés en fonction de l'emplacement de leur outillage d'alimentation. Les bols à ustensiles intérieurs ont une forme en cascade ou conique (comme un wok), cette dernière étant beaucoup plus courante en Europe. Les bols dotés d'outils extérieurs ont une conception à paroi droite. L'outillage est en métal et soudé au TIG ou boulonné au bol, selon sa matière, sa taille et la pièce alimentée.

Les bols mesurent de 3 à 60 pouces de diamètre ; sont moulés en plastique ou en aluminium durable et fraisés, ou fabriqués en acier ou en acier inoxydable. Ils sont généralement usinés sur mesure pour orienter et alimenter une pièce ou un ensemble de pièces spécifique. Pour cette raison, la construction manuelle de bols n’est « pas une science mais véritablement un art noir qui doit être appris par l’expérience », affirme Ron Merle, responsable des applications chez Homer City Automation.

Pendant le fonctionnement, une trémie, un élévateur ou un préalimentateur déverse les pièces dans le bol, qui repose sur une unité d'entraînement vibrante. L'amplitude des vibrations est régie par un contrôleur à proximité. Lorsque l'unité d'entraînement est allumée, elle fait vibrer le bol et force les pièces sur l'outillage intérieur (dans les bols en cascade) ou sur des rails inclinés étroits (dans les bols à paroi droite).