Une électronique sur mesure pour synchroniser deux axes BLDC dans un outil de perçage-vissage
A2V accompagne un fabricant d’outillage industriel pour l’aéronautique dans le développement d’un prototype de faisabilité destiné aux opérations de perçage, vissage et pose de fixations.
En bref
| Client | Fabricant d’outillage industriel pour l’aéronautique, anonymisé |
|---|---|
| Client final | Grand donneur d’ordre aéronautique |
| Application | Outillage de perçage-vissage pour assemblage de structures, pose de fixations et perçage de pièces |
| Statut projet | Prototype de faisabilité, avec trajectoire vers pré-série puis produit série |
| Architecture | Deux moteurs BLDC synchronisés, alimentation 48 Vdc, variateurs ELMO Twitter et carte électronique mère custom |
| Contribution A2V | Conception carte, intégration fonctions métier, tuning moteurs, programmation et tests de came électronique |
| Délai | Mise à disposition du prototype en 4 mois |
Un besoin : passer d’une logique mécanique à une synchronisation électrique configurable
Le projet porte sur le développement d’un prototype de faisabilité pour un outillage industriel aéronautique destiné aux opérations de perçage-vissage. L’outil doit intervenir dans des contextes d’assemblage de structures, de pose de fixations et de perçage de pièces, où la précision et la répétabilité des cycles sont essentielles.
Le client souhaitait faire évoluer un principe historiquement mécanique vers une architecture fondée sur deux arbres électriques synchronisés. L’objectif était de gagner en configurabilité, en flexibilité et en capacité d’analyse des données, tout en conservant un format compatible avec un outil industriel compact.
Cette première étape vise à valider la faisabilité technique en conditions réelles. Le projet prépare également une évolution vers une pré-série puis vers une production série, avec une architecture plus intégrée et industrialisable.
Le challenge technique : synchroniser deux moteurs BLDC avec précision
Le cœur du challenge réside dans la synchronisation de deux moteurs BLDC : un moteur de broche et un moteur d’avance. Le fonctionnement attendu s’apparente à une came électronique : l’axe d’avance doit adapter son comportement en fonction des informations issues de l’axe maître, afin d’obtenir un mouvement coordonné, répétable et pilotable électriquement.
La précision visée se situe au point codeur près. Le choix, l’intégration et l’exploitation des codeurs constituent donc un élément central de l’architecture. Cette maîtrise du retour d’information conditionne directement la qualité du cycle de perçage-vissage et la capacité à reproduire les opérations dans le temps.
Le projet impose également une intégration compacte : les fonctions de pilotage, de supervision, d’alimentation, d’affichage et de gestion des axes doivent être regroupées autour d’une même carte électronique, tout en laissant la place aux fonctions spécifiques métier du client.
La réponse A2V : une carte électronique mère custom intégrant les fonctions motion control
A2V a conçu une carte électronique mère sur mesure, co-développée avec le client pour intégrer les fonctions nécessaires au prototype et préparer les futures évolutions produit. La carte regroupe les fonctions électroniques critiques et intègre les variateurs ELMO Twitter retenus pour leurs capacités de synchronisation avancée et de came électronique.
- Alimentation principale 48 Vdc et conversion de tension.
- Supervision et filtrage.
- Processeur pour calculs, affichage et gestion des cartes d’axes.
- Intégration de deux variateurs ELMO Twitter.
- Interfaces pour écran OLED, navigation par boutons, commande de cycle et arrêt.
- Prise en charge des fonctions de synchronisation moteur et de came électronique.
- Support au choix des codeurs et à la mise au point des deux axes BLDC.
A2V intervient également sur le tuning des moteurs, la programmation et la mise en œuvre des tests de came électronique. Cette contribution permet de sécuriser la partie motion control du prototype, tout en donnant au client une base électronique capable d’accueillir ses fonctions métier spécifiques.
Une méthode projet orientée prototype rapide et validation en conditions réelles
La démarche repose sur une co-construction du cahier des charges et de l’architecture électronique avec le client. A2V intervient dès les premières phases pour définir la carte, les interfaces, les fonctions de pilotage et les conditions de test nécessaires à la validation du prototype.
Le délai total visé pour la mise à disposition du prototype est de 4 mois. Cette rapidité permet de tester rapidement l’architecture, d’identifier les points d’amélioration et de préparer une version plus proche du produit série.
- Co-conception de la carte avec intégration de fonctions métier spécifiques.
- Développement de la carte, routage et réalisation du prototype.
- Mise en route et tuning moteurs.
- Programmation des fonctions de synchronisation.
- Tests de came électronique.
- Validation fonctionnelle et essais en conditions réelles.
Bénéfices pour le projet
| Synchronisation avancée | Coordination précise entre broche et avance, avec une logique de came électronique. |
|---|---|
| Compacité | Regroupement des fonctions de pilotage, supervision et interface sur une même carte électronique. |
| Configurabilité | Architecture électrique permettant d’adapter les cycles et profils de mouvement sans revoir la mécanique. |
| Analyse de données | Base électronique adaptée à la collecte et à l’exploitation des informations issues des axes et capteurs. |
| Préparation série | Prototype conçu pour valider les choix techniques avant une évolution vers pré-série et industrialisation. |
| Support motion control | Tuning moteurs, programmation et tests de synchronisation réalisés avec l’expertise A2V. |
Ce que ce projet démontre
Cette réalisation illustre la capacité d’A2V à accompagner des projets d’outillage industriel exigeants, où la motorisation ne peut pas être dissociée de l’électronique, du contrôle-commande et de l’intégration mécanique.
En remplaçant une logique mécanique par une synchronisation électrique de deux axes BLDC, le projet ouvre la voie à un outillage plus configurable, plus évolutif et mieux préparé à la traçabilité des opérations. Il met également en avant la capacité d’A2V à intégrer des fonctions motion control avancées dans une électronique compacte, conçue sur cahier des charges client.
« L’enjeu était de développer une électronique sur mesure capable de piloter deux axes brushless synchronisés, tout en répondant aux contraintes de compacité, de précision et d’industrialisation d’un outillage aéronautique exigeant. »
Fiche projet
| Secteur | Aéronautique |
|---|---|
| Application | Outillage industriel de perçage-vissage pour assemblage, fixations et perçage de pièces |
| Client | Fabricant d’outillage industriel pour l’aéronautique, anonymisé |
| Client final | Grand donneur d’ordre aéronautique |
| Solution A2V | Carte électronique mère custom intégrant deux variateurs ELMO Twitter et fonctions de synchronisation |
| Motorisation | Deux moteurs BLDC synchronisés |
| Alimentation | 48 Vdc |
| Expertises mobilisées | Électronique, motion control, tuning moteurs, programmation, came électronique, prototypage |
| Statut | Prototype de faisabilité |
| Délai | 4 mois pour la mise à disposition du prototype |
| Bénéfice principal | Maîtrise de la synchronisation moteur dans une électronique custom compacte |
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