1. Aperçu de la Cisaille à manivelle automatique

La cisaille automatique à manivelle est un dispositif de coupe mécanique avancé conçu pour effectuer automatiquement des opérations de cisaillement précises et à grande vitesse, sans nécessiter d'intervention manuelle.
Il est basé sur le mécanisme traditionnel à manivelle et bielle, mais intégré à des technologies modernes d'automatisation, de servocommande et de synchronisation électronique, permettant une coupe continue, précise et intelligente de billettes métalliques, de plaques et de matériaux laminés.

Cette machine est largement utilisée dans les lignes de production de laminage d'acier, les usines de traitement de tôles et les ateliers de coulée continue, où une efficacité élevée et une coupe de longueur précise sont essentielles.
En intégrant un système de mesure automatique, une commande programmable (PLC) et des capteurs de retour en temps réel, la cisaille à manivelle automatique peut ajuster automatiquement la vitesse et le timing de coupe en fonction de la vitesse de roulement du matériau, obtenant ainsi un fonctionnement entièrement synchronisé avec la ligne de production.

2. Principe de fonctionnement

La cisaille à manivelle automatique fonctionne sur le mécanisme à manivelle-curseur, convertissant le mouvement de rotation du moteur en un mouvement linéaire alternatif du cadre de lame.
Cependant, contrairement aux cisailles à manivelle conventionnelles, le type automatique comprend un système de synchronisation servocommandé et un système électronique de mesure de la longueur.

Le processus de travail peut être résumé comme suit :

1. Transmission de puissance :
   Le moteur entraîne le volant et via un embrayage, le couple est transmis au vilebrequin.

2. Mouvement de la manivelle et de la bielle :
   Le vilebrequin convertit le mouvement de rotation en mouvement linéaire alternatif du porte-lame.

3. Mesure automatique :
   Un capteur de longueur (encodeur ou laser) mesure en permanence la vitesse et la longueur du matériau.

4. Contrôle intelligent :
   Le PLC calcule le point de coupe optimal et envoie des commandes pour engager l'embrayage ou le servo-actionneur au moment précis.

5. Action de coupe :
   La lame supérieure descend et cisaille le matériau, puis revient automatiquement.

6. Correction des commentaires :
   Le système compare la longueur de coupe réelle avec la valeur cible et compense automatiquement pour le cycle suivant.

Ce processus permet une coupe adaptative en temps réel, garantissant la précision même lorsque la vitesse de roulement fluctue.

3. Principaux composants structurels

Une cisaille à manivelle automatique typique est composée des éléments clés suivants :

1. Cadre principal :
   Structure en acier soudé robuste supportant tous les composants mobiles et de transmission.

2. Ensemble vilebrequin et bielle :
   Transmet le mouvement de rotation en mouvement alternatif de la lame.

3. Lames supérieure et inférieure :
   Acier rapide ou alliage de tungstène, monté à des angles de cisaillement précis.

4. Volant moteur et unité d'embrayage :
   Le volant stocke l'énergie cinétique ; l'embrayage s'engage ou se désengage selon les commandes du PLC.

5. Système de Servomoteur et d'encodeur :
   Synchronise la vitesse de rotation de la manivelle avec la vitesse de la ligne, garantissant un timing de coupe précis.

6. Armoire de commande PLC :
   Unité de contrôle centrale avec interface homme-machine (IHM) pour le paramétrage.

7. Système de mesure automatique :
   Comprend un encodeur ou un capteur laser pour la détection de longueur et de vitesse.

8. Actionneurs hydrauliques ou pneumatiques :
   Contrôlez le réglage du jeu de la lame et l’actionnement de l’embrayage.

9. Système de lubrification et de refroidissement :
   Assure une circulation automatique de l'huile vers les roulements et les manetons.

10. Système de protection de sécurité :
    Enferme les pièces mobiles avec des protections et fournit des circuits d'arrêt d'urgence.

4. Caractéristiques et avantages

1. Contrôle entièrement automatique :
   Aucune intervention manuelle nécessaire ; démarrage, coupe et arrêt automatiques.

2. Haute précision de coupe :
   Précision de longueur de ± 1 mm grâce à la synchronisation servo et à la correction du feedback.

3. Grande vitesse:
   Convient pour une coupe continue à des vitesses de ligne allant jusqu'à 120 m/min.

4. Efficacité énergétique :
   La récupération d'énergie du volant d'inertie et l'engagement intelligent de l'embrayage réduisent les pertes de puissance.

5. Surveillance en temps réel :
   Affichage HMI pour l’état, la longueur et le nombre de production.

6. Fonctionnement stable :
   Le système de manivelle mécanique assure une courbe de mouvement constante et de faibles vibrations.

7. Facile à entretenir :
   Conception modulaire, lubrification automatique et diagnostic des pannes.

8. Connectivité des données :
   Peut être intégré aux systèmes MES ou SCADA pour une fabrication intelligente.

5. Description du système de contrôle

Le système de contrôle est au cœur de la cisaille à manivelle automatique.
Il se compose généralement de :

• Contrôleur logique programmable (PLC) pour le séquençage logique et la synchronisation.

• Servomoteur et contrôleur de moteur pour réguler la vitesse du vilebrequin.

• Encodeur/capteur laser pour la mesure continue du mouvement du matériau.

• Interface homme-machine (IHM) pour l’interaction de l’opérateur et l’affichage de l’état.

• Interface de communication (Ethernet/Profinet) pour un contrôle en réseau.

Le PLC reçoit en permanence des données de longueur, les compare à la longueur de coupe prédéfinie et commande à l'embrayage ou au servo d'exécuter la coupe avec précision à la position souhaitée.
Cela garantit un cisaillement synchronisé, même pendant l'accélération ou la décélération de la ligne de laminage.

6. Candidatures

• Laminoirs à chaud et à froid :
  Pour la découpe automatique de billettes, plaques et bandes.

• Lignes de coulée continue :
  Cisaillage des billettes chaudes avant lit de refroidissement.

• Usines de traitement de plaques métalliques :
  Coupe de longueur pour tôles d'acier automobiles ou de construction.

• Usines de tuyaux et de tubes :
  Pour couper des tubes en acier avant formage.

• Aciéries intégrées :
  Dans le cadre de lignes automatiques de dimensionnement et de regroupement de produits.

7. Entretien et sécurité

1. Vérifiez périodiquement les roulements du vilebrequin et le système de lubrification.

2. Calibrez régulièrement l’encodeur et les capteurs.

3. Remplacez les lames usées selon les heures de travail.

4. Gardez l’embrayage et le volant propres et bien équilibrés.

5. Testez mensuellement les systèmes d’arrêt d’urgence et de verrouillage.

6. Évitez de couper en surcharge pour protéger le mécanisme de manivelle.

Conclusion

La cisaille automatique à manivelle représente une évolution majeure dans le domaine de la technologie du cisaillement mécanique.
En combinant la robustesse des systèmes à manivelle traditionnels avec une automatisation moderne, une synchronisation asservie et un contrôle de rétroaction intelligent, il offre une solution idéale pour les opérations de coupe à grande vitesse, de haute précision et entièrement automatisées dans les industries modernes de transformation des métaux.

Cela améliore non seulement la qualité des produits et l’efficacité opérationnelle, mais s’aligne également sur la tendance mondiale de la fabrication intelligente et de la production économe en énergie.