La machine VX-8 développée par Skala Maskon inocule automatiquement jusqu’à 20 000 poissons d’élevage par heure. Elle a donc le potentiel de réduire considérablement l’utilisation de médicaments dans les aquacultures et de garantir l’approvisionnement de la population mondiale en poissons sains. Cette révolution dans le domaine de la pisciculture est rendue possible par l’utilisation d’un puissant système de traitement d’images en combinaison avec les moteurs linéaires en acier inoxydable particulièrement dynamiques et compacts de la classe de protection IP69K de LinMot.
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Le processus de vaccination des poissons d’élevage dans la vidéo
Le poisson est déjà la source de protéines la plus importante au monde pour l’alimentation humaine. Selon les experts, la demande de poisson va même doubler d’ici une ou deux décennies. Sans l’aquaculture, cette faim de poisson ne peut plus être satisfaite. Cependant, les effets secondaires négatifs de l’aquaculture industrielle, tels que des niveaux élevés de médicaments, ont effrayé les consommateurs, en particulier en Europe, et ont fait chuter les ventes il y a quelques années. Les poissons destinés à l’aquaculture sont élevés pour obtenir un rendement maximal et, pour des raisons économiques, doivent se contenter de beaucoup moins d’espace dans les installations conventionnelles que leurs homologues sauvages. Cela les rend particulièrement sensibles aux maladies et aux parasites. Les dégâts causés par une infestation peuvent rapidement menacer l’existence des éleveurs. Depuis son apparition en 2007, l’anémie infectieuse du saumon (AIS) a fait chuter la production chilienne de saumon de 400 000 tonnes à seulement 250 000 tonnes en deux ans. Mais outre l’AIS, de nombreuses autres maladies, comme la furonculose, menacent les stocks. De nombreux éleveurs utilisent donc déjà des médicaments prophylactiques et surtout des antibiotiques en grande quantité. La critique croissante de ces effets secondaires a conduit à la restriction de l’utilisation des médicaments en Europe.
Le VX-8 de Maskon, doté de huit stations d’inoculation, inocule jusqu’à 20 000 poissons juvéniles par heure. (Rendu: Skala)
Inoculation automatique de 20 000 poissons par heure
La Norvège, en particulier, s’efforce depuis longtemps de résoudre les problèmes de l’aquaculture. Le pays, où le poisson occupe la troisième place parmi les principaux produits d’exportation, a entre-temps réussi à se passer presque entièrement d’antibiotiques. Au plus fort de la consommation de médicaments, en 1987, les pisciculteurs norvégiens utilisaient à eux seuls environ 50 tonnes d’antibiotiques par an dans leurs exploitations, soit plus que ce qui a été prescrit à l’ensemble des habitants de la Norvège au cours de la même période. Entre-temps, la consommation dans les fermes de la région est inférieure à 100 kilogrammes par an. En conséquence, 98 % de tous les saumons d’élevage du pays scandinave n’entrent plus du tout en contact avec des antibiotiques. Cela a été rendu possible par la vaccination des poissons. En général, plusieurs vaccins sont injectés en même temps. Comme le métabolisme des animaux à sang chaud, tels que les poissons, fonctionne à des vitesses différentes selon la température, la seringue contient également une substance qui renforce le système immunitaire. Mais la procédure est laborieuse, car jusqu’à présent, le vaccin devait être injecté manuellement dans chaque poisson individuellement à l’aide d’une seringue. Compte tenu de la quantité de poissons élevés chaque année – rien qu’en 2010, 1,4 million de tonnes de saumon ont été élevées dans des aquacultures dans le monde – cette procédure a atteint ses limites. L’entreprise d’ingénierie mécanique Maskon se concentre donc sur l’automatisation du processus d’inoculation. Un système mis au point par l’entreprise, qui ne nécessite qu’un seul opérateur, est capable d’assommer, de trier, de séparer et de vacciner automatiquement 20 000 poissons par heure, selon le modèle, une quantité pour laquelle il faudrait autrement employer quatre à six « vaccinateurs de poissons » expérimentés. Cependant, la machine peut non seulement vacciner un nombre considérablement plus élevé de poissons, mais elle garantit également une qualité de vaccination nettement supérieure à celle des humains. Au cœur du système se trouvent un (VX-4) ou deux modules d’inoculation (VX-8), chacun équipé de quatre stations d’inoculation. Un système de traitement d’images de la société Tordivel, basée à Oslo, mesure d’abord chaque poisson et fournit les informations nécessaires au calcul du point d’injection individuel. Un moteur linéaire de LinMot positionne ensuite l’ensemble du poste d’injection en conséquence, ce qui permet de trouver le point d’injection optimal pour chaque poisson avec une précision de plus de 98 %. La longueur du poisson déterminée par le système de traitement d’images est également utilisée pour calculer la profondeur d’injection pour chaque poisson individuellement. Enfin, un capteur situé sur l’aiguille contrôle le processus d’injection et la dose de vaccin pour chaque poisson. Par conséquent, le taux de mortalité est inférieur à 0,02 %.
Moteurs linéaires compacts en acier inoxydable en IP69K
Cette application impose des exigences élevées aux entraînements des stations d’injection. Ils doivent notamment respecter les règles d’hygiène applicables à l’industrie alimentaire. Les moteurs en acier inoxydable de la famille de moteurs P01-37x120F-HP-SSC de LinMot répondent parfaitement à cette exigence. Ils sont entièrement fabriqués en acier inoxydable (1.4404/316) et présentent la classe de protection élevée IP69K. Les joints ont été délibérément omis dans la conception du moteur. Toutes les connexions sont soudées. Les moteurs sont également entièrement encapsulés pour éviter la formation de condensation. Grâce à ces propriétés et à la surface fermée et facile à nettoyer en acier inoxydable, les moteurs INOX sont parfaitement adaptés à une utilisation dans les machines et les systèmes de traitement des produits alimentaires ou pharmaceutiques. Mais ce n’est de loin pas la seule raison pour laquelle les responsables ont décidé d’utiliser les moteurs en acier inoxydable de la société suisse. L’encombrement a également été un facteur décisif, car l’espace est limité dans les modules d’injection. La conception particulièrement compacte des moteurs linéaires, qui ne comportent aucune partie saillante (contrairement aux servomoteurs classiques) ni aucun engrenage, convenait donc parfaitement aux concepteurs de Maskon. En revanche, l’utilisation de vérins pneumatiques a été écartée dès le départ, car ils n’auraient pas été en mesure d’atteindre la vitesse et la précision requises pour l’application. Une évaluation des moteurs linéaires disponibles sur le marché, effectuée par Maskon, a finalement montré que seules les solutions en acier inoxydable de LinMot offraient la dynamique, la précision et, en particulier, l’indice de protection élevé et les dimensions compactes requises pour la machine d’inoculation.
En fonction de la profondeur d’injection et du site d’injection calculés individuellement, chaque station d’injection est positionnée avec précision grâce à un moteur linéaire de LinMot. (Photo : Rossmann)
Vaste portefeuille de produits, y compris les variantes Ex.
Ceci s’applique également au stator LinMot de type PS01-37x120F-HP-SSC-R d’un diamètre extérieur de 48 mm et d’une longueur de 296 mm installé dans l’unité d’injection. Associé au rotor correspondant, il est capable d’appliquer une force constante allant jusqu’à 210 N sur toute la plage de course. Dans la gamme standard, des coulisseaux pour des courses de 75 à 680 m sont disponibles chez LinMot. Une variante PL01-19×350/260 à haut dégagement pour une course de 120 mm a été sélectionnée pour l’unité d’inoculation. Le moteur est contrôlé par un servovariateur de la série B1100-VF-HC, également de LinMot, qui prend en charge le contrôle de la force et de la vitesse et est conçu pour intégrer les moteurs linéaires dans des systèmes avec un contrôle d’axe de niveau supérieur. La force ou la vitesse des moteurs est spécifiée par le contrôleur de position de niveau supérieur via un signal analogique différentiel de ±10V. Le système de mesure interne du LinMot et un système de mesure externe de haute précision peuvent tous deux servir de retour d’information sur la position actuelle. Des commandes de positionnement simples peuvent piloter les contrôleurs E1100-VF avec des signaux de moteur pas à pas ou de direction par impulsions. Pour les essais et la mise en service, les régulateurs VF peuvent également être utilisés en mode point à point avec quatre positions finales librement programmables.
