Le développement d’Internet dans les années 1990 a transformé notre façon de faire nos achats. Les consommateurs ont alors pu passer leurs commandes en ligne comme on le faisait autrefois avec des catalogues imprimés, à la différence près que l’informatique permet de mettre le « catalogue » à jour quotidiennement. Mais pour le reste, le processus d’achat est resté le même dans bien des aspects. Il fallait alors compter sur un délai de livraison d’environ cinq jours ouvrables, voire plus, et moins de 95,5 % des livraisons étaient effectuées dans les délais escomptés.

Aujourd’hui, les délais de livraison se mesurent en heures et plus de 99,0 % des commandes sont livrées à temps. Pour arriver à ce résultat, les exploitants d’entrepôts ont dû opérer d’importants changements pour automatiser davantage les processus.

Les tendances en matière d’automatisation des entrepôts

Une première tendance concerne l’intégration de robots mobiles tels que les véhicules à guidage automatique (VGA) et les robots mobiles autonomes (AMR). Les VGA se déplacent sur des parcours prédéfinis matérialisés par des câbles ou des bandes de guidage au sol. Les AMR sont plus sophistiqués avec leurs systèmes de navigation intelligents. Ces deux types de robots s’intègrent aux systèmes automatisés de stockage et de récupération (ASRS) utilisés pour la préparation de commande.

Ils sont alimentés à l’aide de batteries. Grâce à la technologie lithium-ion, les batteries ont une densité énergétique plus élevée, ce qui permet de produire des équipements plus compacts et plus légers. En outre, l’industrie des semi-conducteurs a simplifié l’électronique des systèmes de gestion de la charge et de suivi de l’état des batteries (BMS).

Pour garantir une connexion fiable entre les circuits imprimés (PCB) qui composent le BMS, il est essentiel de sélectionner des connecteurs capables de résister aux chocs et aux vibrations que peut subir une batterie en cours d’utilisation, mais aussi aux pics de température auxquels elle est soumise durant la charge et la décharge. Le connecteur de circuit imprimé D-2970 Dynamic Series de TE Connectivity est bien adapté pour transmettre les signaux et données d’un BMS. Doté d’un pas de 5 mm, ce connecteur fil à carte permet un couplage dix fois plus rapide que les connecteurs avec verrouillage à vis.

La pince enfichable ne nécessite aucun outil. Lorsqu’il est convenablement engagé, le levier de verrouillage central produit un petit bruit qui indique que le couplage est bien réalisé. Ce connecteur à faible force d’insertion permet en outre aux utilisateurs de libérer facilement les faisceaux de câbles sans se blesser le bout des doigts. Un boîtier sécurisé est prévu afin d’éviter de toucher par mégarde les composants sous haute tension.

Des options à trois et quatre positions sont disponibles, avec des embases PCB mâles traversantes disponibles à 90°, 180° et 270°. Les connecteurs femelles acceptent des fils solides de 24 à 16 AWG (0,2 à 1,5 mm²) ou des fils toronnés/flexibles de 26 à 14 AWG (0,13 à 2,5 mm²). Les connecteurs de la série Dynamic peuvent prendre en charge jusqu’à 18 A et 400 V par pôle à 55 °C.

Conserver les AMR et les VGA entièrement chargés

Comme tous les appareils à batterie, les robots doivent eux aussi être rechargés à un moment donné. S’agissant de robots autonomes, le fait qu’ils puissent gérer leur rechargement sans assistance humaine serait un atout indéniable. Cependant, les exigences en matière de connecteurs de charge sont élevées. Les centres logistiques tournent 24 h/24 et 7 j/7 et les robots doivent par conséquent être rechargés le plus rapidement possible afin d’assurer la continuité des opérations.

Mettre en œuvre une connexion de recharge pour un robot autonome constitue un véritable défi. Il n’y a rien de plus simple pour un humain que d’insérer correctement une fiche dans une prise. Cependant, un robot est tout au plus capable de se positionner seul à peu près devant la station de recharge. De plus, il ne s’agit pas uniquement de faire passer du courant par la connexion, mais aussi de permettre le transfert de données de sorte que le chargeur puisse surveiller la progression de la charge et la température, et si nécessaire échanger des données avec le système autonome. Le système doit en outre pouvoir résister à un grand nombre de cycles de couplage et être conçu de façon à permettre le remplacement rapide du connecteur en cas de besoin pendant la maintenance.

Le connecteur de charge mobile à couplage aveugle répond à toutes ces exigences. Il est doté de deux ou trois connexions d’alimentation et de huit connexions de signal. Sa conception flottante autorise un écart d’alignement de ± 15 mm sur l’axe x, de ± 10 mm sur l’axe y et d’environ ± 5° sur l’axe z. Il a été spécialement conçu pour n’offrir qu’une faible force d’insertion sur les contacts de puissance. Avec un minimum de 12 000 cycles de couplage garantis, il promet par ailleurs une longue durée de vie.

Les connecteurs d’alimentation prennent en charge jusqu’à 125 V et 50 A et se terminent par un fil de cuivre toronné de 10 ou 8 AWG. Les contacts de signal utilisent une sonde à ressort pour un cycle de vie plus long et se terminent par un fil toronné de 22 à 30 AWG. Un connecteur enfichable arrière est également disponible. Bénéficiant du système de connecteur polarisé MATE-N-LOK (voir figure 3), il facilite l’installation et la reprise des opérations en cas de réparation ou de remplacement lors de l’entretien.

Connexion des moteurs

Les moteurs de robots nécessitent bien entendu de l’énergie, mais ils peuvent également avoir besoin d’une connexion pour le transfert de signaux ou de données, surtout si les servomoteurs sont connectés en série dans tout le système. Les connecteurs capables de transférer aussi bien du courant que des signaux simplifient le câblage et facilitent l’entretien. Des connecteurs hybrides tels que ceux de la série 723 d’Intercontec offrent une solution au format M23.

Ils peuvent en effet prendre en charge jusqu’à cinq connexions d’alimentation et six contacts de signal. Cependant, ce qui rend ces connecteurs particulièrement intéressants sont les modèles dotés de l’interface de données Ethernet 100 Mbit/s (voir figure 4). Ils se présentent sous la forme d’un connecteur supplémentaire de deux à six broches à l’intérieur du connecteur. Avec leurs contacts sertis, ils répondent aux indices de protection IP 66 et IP 67 une fois connectés. Ils sont disponibles en configuration droite ou coudée et des anneaux colorés permettent un codage couleur. Les broches d’alimentation acceptent 30 A et 850 VCC et les broches de signal 1,2 A et 30 V.

Des connecteurs robustes pour des livraisons ponctuelles

Alors que le commerce électronique est en plein boom et que les exploitants d’entrepôts peinent à trouver du personnel, il leur est essentiel d’investir dans l’automatisation des processus afin de garantir les délais de livraison et d’assurer des livraisons ponctuelles. Les robots autonomes, qui doivent assister les humains dans cette tâche, doivent disposer d’un système de recharge fiable et de connexions internes à toute épreuve pour fonctionner 24 h/24 et 7 j/7. TE Connectivity propose une large gamme de connecteurs robustes, capables de fonctionner dans un environnement d’exploitation difficile, tout en étant simples à installer et faciles à entretenir, ce qui permet de réduire les temps d’arrêt à un minimum.