Calibré automatiquement

Jean-Charles de Borda compte parmi les personnalités qui ont apporté leur soutien à l‘adoption du système métrique à la fin du XVIIIe siècle en France. Un siècle plus tard en Allemagne, Carl Benz réalisa la première « promenade » motorisée de l‘humanité. C‘est à la maison mère de Daimler AG à Stuttgart-Untertürkheim que leurs histoires se rencontrent : les calibres et les étalons de réglage y sont liés aux critères nationaux. Et ce avec les systèmes de mesure à haute précision et performants d‘Hexagon Metrology PTS.

Le département de surveillance des instruments de contrôle du site d‘Untertürkheim est responsable de 60 000 instruments de contrôle. Le centre de mesure des calibres (LMZ) exécute, pour le compte de plus de 500 services (centres d‘entretien), l‘étalonnage régulier de tous les instruments de contrôle, en se conformant aux critères nationaux. Une surveillance encadrée. 

Le calibrage est la garantie de résultats d‘essai fiables, conformes aux normes et reproductibles dans les domaines de la conception de moteurs et d‘organes automobiles. Pour effectuer l‘étalonnage de calibres standards, l‘équipe d‘Untertürkheim s‘appuie sur un système ingénieux de mesure et de manutention mis au point par Hexagon Metrology PTS. Ce système automatisé repose sur une mesure climatisée (catégorie de qualité 1), deux machines de mesure à haute précision de la marque Leitz, ainsi que le logiciel QUINDOS. 

La demande en processus de mesure automatisés pour l‘étalonnage de calibres chez Daimler est apparu dès la fin des années 1980. C‘est également à cette date que débuta la coopération avec Hexagon Metrology. « Notre but était de réduire au maximum l‘influence de l‘utilisateur lors de l‘étalonnage de calibres. En outre, le processus doit être reproductible. Grâce à la technologie d‘Hexagon Metrology PTS, nous y sommes parvenus. » affirme Andreas Keim, directeur du centre de mesure des calibres. 
La technologie de génération de programmes de mesure automatique à partir de données caractéristiques propres aux calibres demeure à ce jour inchangée. Grâce à sa structure et sa flexibilité bien étudiées, elle a résisté à l‘évolution constante des normes et des technologies. L‘élément central est constitué d’un système de stockage des palettes, relié au logiciel d‘entreposage et d‘administration d‘Hexagon Metrology PTS. Grâce à ce système, la préparation des palettes et la mesure des calibres s‘effectuent indépendamment l‘une de l‘autre. La mesure est réalisée sans intervention humaine, c‘est- à-dire sans opérateur, durant le poste de nuit ou même lors du montage ou du démontage des instruments de contrôle. Cela permet d‘augmenter l‘efficacité du processus de mesure. La gestion des données s‘effectue également de manière entièrement automatisée. Le logiciel nécessaire a été conçu par Hexagon Metrology PTS, à l‘aide de QUINDOS.

Un étalonnage de calibres parfaitement cadencé

Le processus d‘étalonnage des calibres est cadencé de manière exacte par le logiciel d‘entreposage et d‘administration. 

Afin de rendre la préparation des palettes également plus efficace, Hexagon Metrology a développé un système de barres de serrage pour chaque type de calibre. Ce système garantit un positionnement rapide et exact des échantillons. 

Chaque calibre est marqué d‘un numéro d‘identification, permettant d‘accéder à ses données fixes (caractéristiques et données d‘exploitation, dimensions, résultats de calibrage, etc.). Celles-ci sont archivées dans le système électronique de surveillance des instruments de contrôle (ePÜS). 

Un guide de l’utilisateur spécial assiste le technicien lors de la préparation d‘une palette. Le numéro d‘identification du calibre et les endroits de serrage sont communiqués au système via une simple boîte de dialogue. Les informations ePÜS enregistrées pour chaque calibre sont consultées à chaque préparation et conservées dans une base de données temporaire de QUINDOS de la palette de support correspondante. À la fin de la procédure de préparation, les palettes sont transportées à l‘entrepôt de palettes et y sont stockées provisoirement jusqu‘à leur mesure. La préparation et le transport de palettes sont gérés de façon fiable par le logiciel Automation Manager.

L‘ équipe du centre de mesure des calibres démarre le processus peu avant le début du poste de nuit. Automation Manager, en combinaison avec QUINDOS, prend ensuite le relais. QUINDOS appelle les palettes en fonction de la liste de mesure existante dans la mémoire intermédiaire. La préparation des deux machines de mesure Leitz s‘effectue à l‘aide d‘Automation Manager d‘Hexagon Metrology.

Une fois arrivé à l‘aire de mesure, QUINDOS génère, en temps réel et pour toute la palette, tous les parcours et palpages conformes aux normes. C‘est alors que les données transmises d‘ePÜS à QUINDOS via l‘interface ASCII interviennent. L‘étendue du test, l‘acuité ainsi que l‘étendue de l‘enregistrement sont lus depuis la base de données spécifique à la palette. Dieter Wissel, technicien d‘application chez Hexagon Metrology PTS affirme : « QUINDOS est un logiciel reposant sur des bases de données. En conséquence, il garantit certaines fonctions qui ne sont pas prises en charge par d‘autres logiciels. Par exemple, QUINDOS peut consulter des dimensions et des données fixes dans une autre base de données afin de générer des programmes de mesure. »

Les programmes de mesure sont alors créés et s‘exécutent dans l‘ordre demandé et de manière entiè- rement paramétrée. Les résultats de la mesure conformes aux normes, définis en tant que variations par rapport à la norme, sont remis dans un fichier de résultats lisible par ePÜS. 

Une fois la mesure terminée, la palette est automatiquement renvoyée vers le système de stockage des palettes. C‘est uniquement après le démontage des palettes, une fois que l‘examinateur responsable a validé la stabilité et la qualité de l‘ensemble du système de mesure, que les résultats de la mesure sont communiqués au système de gestion des instruments de contrôle. Pour évaluer les résultats, les techniciens disposent d‘une solution adaptée grâce à QUINDOS Statistiques.

Après le contrôle de vraisemblance, les calibres retournent au donneur d‘ordre, qui peut ainsi avoir accès à l‘ePÜS directement en ligne et donc aux résultats de calibrage. 

Le système de mesure du centre d‘étalonnage est également soumis à une surveillance des instruments de contrôle. Par conséquent, une palette de référence, dite P15, est introduite régulièrement, y compris lorsque les conditions de mesure changent. Elle représente la « mesure de toutes choses » de l‘étalonnage et est équipée de calibres étalons conformes aux exigences du DKD (service d‘étalonnage allemand) pour la mesure de contrôle.

Développer l‘automatisation

Les véhicules à l‘étoile suscitent une demande qui est demeurée intacte. Cela a conduit à une forte augmentation de l‘utilisation d‘instruments de contrôle. Andreas Keim commente : « Au fil des années, nous n‘avons eu de cesse d‘optimiser le système afin de le rendre plus économique. 

Nous avons notamment remplacé l‘une des deux machines à mesurer tridimensionnelles par une Leitz PMM-C 12.10.7, plus rapide. Grâce à sa précision de base de 0,4 micromètres, nous avons également amélioré la précision par rapport au modèle précédent. » 

Grâce à la dynamique plus importante de la nouvelle machine, les capacités se sont agrandies, et de nouvelles approches concernant le calibrage d‘étalons de réglage ont pu être considérées. Jusqu‘à présent, le calibrage d‘étalons de réglage pour les bielles, les vilebrequins, les arbres à cames et les roues dentées s‘effectuait manuellement lors des premier et deuxième postes, sans recours à des palettes et à l‘alimentation automatique. Mais les choses changent, et le portefeuille des dispositifs de mesure automatique doit être élargi. Dans un premier temps, les étalons de réglage des roues dentées doivent être affectés à la Leitz PMM-C et calibrés automatiquement durant le poste de nuit. 

« Nous voudrions réserver au poste de nuit tous les étalons de réglage dont nous maîtrisons la technique de serrage et pour lesquels il existe des exemplaires similaires. Nous développerons très fortement ce concept et serons ainsi imbattables du point de vue économique. » explique Andreas Keim. 

Tout est une question d‘environnement

Le concept de mesure du centre de mesure des calibres de Daimler a fait ses preuves. En plus d‘une technique de climatisation moderne, le système dispose d‘une fonction de surveillance de température continue de l‘environnement de mesure. Cela permet de minimiser l‘influence de la température. Andreas Keim résume : « Grâce à notre système automatique et à la nouvelle Leitz PMM-C, nous sommes idéalement placés pour les prochaines années, si ce n‘est pour les décennies à venir. »