Contrôler le mouvement dans les plus grands entrepôts du monde

Dans les coulisses de vos achats en ligne, des robots portables parcourent les étages d’entrepôts automatisés et prélèvent les articles pour vous. Ces robots sont appelés véhicules guidés automatisés (AGV en abrégé) et ils sont équipés, en partie, de codeurs magnétiques Timken^®.

Les codeurs utilisent la technologie de détection pour identifier les changements dans les champs magnétiques. Le rôle des codeurs magnétiques Timken^® est d’aider à la navigation de chaque véhicule guidé automatisé. Sans eux, ils pourraient se percuter, ou ne pas fonctionner du tout.

« Imaginez la précision nécessaire pour positionner le bras robotique d’un véhicule guidé automatisé afin de prendre un bac contenant un article tel qu’un tube d’aspirine dans un entrepôt géant, explique John Santos, ingénieur en chef des produits de détection. Les codeurs magnétiques Timken fournissent le retour d’information sur la vitesse et la position qui permet de guider avec précision les véhicules guidés automatisés vers la bonne destination. »

Le résultat est une danse logistique bien orchestrée, où les produits sont choisis avec précision et expédiés à temps aux consommateurs des plus grands détaillants du monde.

Les véhicules guidés automatisés font partie d’une tendance à l’automatisation qui change le commerce de détail en ligne et en magasin. Les grands détaillants prévoient d’affecter des robots aux tâches manuelles et répétitives de la préparation des commandes, tandis que des personnes géreront des tâches plus complexes telles que le contrôle de la qualité et l’assistance à la clientèle. Le résultat : les consommateurs obtiennent les produits plus rapidement, les entreprises travaillent plus efficacement.

« Les codeurs magnétiques Timken fournissent le retour de données de vitesse et de position qui guide avec précision les véhicules guidés automatisés vers la bonne destination. »

John Santos
ingénieur en chef, produits de détection, Cone Drive de Timken

Une nouvelle génération de détection

Traditionnellement, les codeurs optiques, comme ceux que vous trouvez dans la souris de votre ordinateur, étaient utilisés pour contrôler le mouvement dans des applications telles que les machines-outils, la robotique et les dispositifs d’assemblage. Les conceptions optiques utilisant la détection en visibilité directe pour créer des signaux, elles fonctionnent bien dans des environnements propres et calmes.

Cependant, si l’on y ajoute la poussière, les débris, une humidité élevée, des vibrations et d’autres conditions de choc, les choses se compliquent. Au cours des 20 dernières années, des applications telles que les entrepôts, les installations de production de papier et la fabrication automobile ont intégré davantage d’automatisation dans leurs systèmes. En conséquence, les constructeurs d’équipements ont eu besoin de solutions de détection capables de gérer les conditions imparfaites dans ces environnements d’exploitation.

En réponse, les ingénieurs de Timken ont conçu des codeurs magnétiques brevetés avec la technologie à effet Hall pour obtenir une haute résolution à partir d’un disque cible magnétique durable. La détection magnétique n’a pas besoin d’un environnement propre pour fonctionner avec précision.

Les codeurs magnétiques Timken ont été utilisés pour la première fois dans les capteurs de direction assistée électrique des automobiles afin d’améliorer la précision et l’efficacité de la direction assistée. Dans les voitures, ces appareils permettent de détecter la position et le couple appliqué à la colonne de direction quand le conducteur tourne le volant. Le logiciel convertit ensuite ces signaux en sortie appropriée par le biais du moteur.

Le concept est le même dans les véhicules guidés automatisés où est appliquée une nouvelle, cinquième génération de codeurs magnétiques. Ces codeurs sont les piliers de la communication entre les colonnes de direction et les moteurs des véhicules guidés automatisés. Ils aident à contrôler la vitesse et la position de l’unité afin que le robot soit toujours au bon endroit au bon moment.

« La disponibilité est cruciale parce que si vous perdez les codeurs dans ces zones, vous arrêtez le cœur du robot, affirme M. Santos. Nous sommes connus pour notre fiabilité. Avec nos clients du secteur automobile, nous avons un taux de défaillance à un chiffre par million de pièces. »

Déchiffrer le code de la fiabilité et résolution

Au cours des cinq dernières années, Timken a travaillé avec les fournisseurs de moteurs de véhicules guidés automatisés afin de personnaliser cette technologie pour leurs applications. Aujourd’hui, l’entreprise passe à la production alors que les plus grands détaillants du monde mettent en œuvre cette technologie dans davantage d’installations.

Les ingénieurs de Timken sont parvenus à la conception du codeur magnétique d’aujourd’hui grâce à des recherches approfondies, au développement et à des tests en conditions réelles dans des entrepôts automatisés où les détaillants expérimentent la technologie avant de l’appliquer à plus grande échelle. En collaboration avec plusieurs fabricants de véhicules guidés automatisés, Timken a adapté les prototypes à la conception du moteur de chaque client. Ensuite, les codeurs magnétiques ont été soumis aux conditions uniques de débris, de vibrations et de chocs dans les entrepôts de tests. Les résultats ont toujours été positifs.

« En utilisant les codeurs magnétiques Timken, les fabricants de véhicules guidés automatisés ont éliminé les modes de défaillance typiques qu’ils rencontraient avec les options de codeurs optiques, explique M. Santos. Dans cette gamme de produits, nous développons et fabriquons des capteurs au lieu de roulements, mais notre approche est la même. Notre monde de la conception se situe toujours à l’interface entre les composants rotatifs et fixes et il faut comprendre comment les tolérances et les charges affectent cette interface.

Le résultat est une solution de détection peu encombrante, robuste et haute résolution, caractéristiques qui sont toutes les clés du succès sur le marché des véhicules guidés automatisés car elles trouvent et déplacent au sens figuré des aiguilles dans des meules de foin.

Découvrez les solutions Timken pour les entrepôts automatisés dans cet article sur les systèmes de rails télescopiques Rollon® de l’entreprise.

Published: 2021/11/29