KU LeuvenLe Spindle Listener: rendre visible l'usure des broches

En bref

Les temps d’arrêt imprévus dans les environnements industriels trouvent souvent leur origine dans les machines rotatives ou les entraînements linéaires, où les premiers signes d’usure restent cachés jusqu’à ce que la panne survienne. Pour relever ce défi, le M-Group de la KU Leuven a lancé un projet de recherche visant à développer des stratégies de maintenance prédictive basées sur des signaux mesurables tels que les vibrations et les courants moteurs.
Pour soutenir cette recherche, CTRL Engineering, en collaboration avec plusieurs partenaires, a développé un banc d’essai personnalisé pour broches qui permet aux chercheurs de capturer et d’analyser des données de mouvement réelles dans des conditions contrôlées.

Pourquoi est-ce important pour vous?

La maintenance prédictive prolonge la durée de vie des machines, réduit les coûts et augmente le temps de fonctionnement.
Ce projet démontre comment CTRL Engineering intègre le contrôle du mouvement, l’acquisition de données et les logiciels dans une solution complète, aidant ainsi l’industrie à passer d’une maintenance réactive à une maintenance proactive.

Le défi

rendre mesurable l'usure cachée des broches filetées

Les entraînements linéaires et les broches filetées fonctionnent à grande vitesse et avec une grande précision, mais les signes d’usure précoce sont presque invisibles. L’université KU Leuven a entrepris d’étudier comment des signaux mesurables, tels que les vibrations et les courants moteurs, pourraient être utilisés pour développer des modèles prédictifs indiquant quand une maintenance est nécessaire, avant que des pannes ne se produisent. Pour y parvenir, elle avait besoin d’un banc d’essai capable de combiner des mouvements rapides et précis avec une acquisition de données synchronisée.

La solution

un banc d'essai de broche filetée entièrement intégré

CTRL Engineering a développé un banc d’essai de broche filetée entièrement intégré en combinant son expertise en conception de systèmes, en contrôle de mouvement et en acquisition de données. Le système reposait sur la technologie PLC et de mouvement Beckhoff, qui offrait un contrôle déterministe et une HMI simple.
Les servomoteurs HIWIN permettent un mouvement dynamique, et Vansichen Linear Technology a contribué au système mécanique de la broche filetée. Le choix des appareils NI USB-4432 par CTRL Engineering a été motivé par deux caractéristiques clés : leur facilité d’utilisation et leurs capacités de déclenchement externe. Ces appareils ont été intégrés au système afin de faciliter la capture des données. Cela a permis de synchroniser chaque cycle de mouvement avec l’enregistrement des données. Les packages de support MathWorks ont permis aux chercheurs de traiter immédiatement les résultats dans MATLAB et Simulink, réduisant ainsi le besoin d’étapes manuelles.

« Working with CTRL Engineering gave us a robust platform to bridge research and industrial practice.🏆 »

– Pradeep Kundu, Professor @ KU Leuven M Group

Résultats

Le banc d’essai fournit des cycles de mouvement reproductibles tout en enregistrant en continu les courants moteurs et les signaux de vibration. Cela permet aux chercheurs de constituer des ensembles de données validés, en corrélant les anomalies subtiles avec l’usure des broches filetées. Le résultat : une base fiable pour les modèles de maintenance prédictive.