Mesure rapide: inspection rapide grâce à l'automatisation

S’ils avaient le choix, les fabricants opteraient toujours en faveur d'équipements plus rapides – processeur, appareil ou machine – dans la mesure où des facteurs cruciaux comme le prix et la précision restent constants. Les fabricants d'équipements le savent et les pressions concurrentielles aboutissent souvent à la fourniture de produits plus modernes présentant de plus hautes performances. C’est aussi vrai pour les produits de métrologie que pour d'autres secteurs. Mais, aux yeux de l’utilisateur, la vitesse ne se limite pas à l’utilisation de systèmes assurant une collecte rapide de données.

Mettre en œuvre des systèmes de mesure plus rapides est une chose, les intégrer dans un équipement approprié une autre.

Brian Gudauskas, responsable national Applications chez Hexagon Metrology Inc. voit la vitesse comme un système global. Sa spécialité consiste à intégrer des systèmes de métrologie comprenant des MMT automatiques à pont, dans l'assurance qualité et la fabrication.

Avantage global Dans de nombreux cas, le moteur d'intégration d'un système MMT dans la chaîne est paradoxalement de réduire les coûts pour fournir plus de précision. Concernant un processus de fabrication moins répétable, une MMT à hautes performances mérite un autre regard. « Vous devez comparer les coûts d’une MMT relativement peu onéreuse aux coûts élevés que pourrait engendrer une mise à niveau des capacités d’usinage. Si votre processus d’usinage dispose d'un système de contrôle intégré qui lui permet de faire des ajustements sur la base des seules informations de métrologie et d'éviter des rebuts, vous pouvez en général économiser de l’argent », indique Brian Gudauskas. Un tel processus peut même autoriser le nano-usinage, un domaine où les capacités actuelles sont à la limite du possible. Un de ses clients a utilisé une MMT Leitz Infinity capable d’effectuer des mesures aux alentours de 0,4 micron, pour produire des pièces à l'échelle du nano.

Il est important de couvrir les besoins du processus avec une technologie qui garantit une vitesse optimale, selon Brian Gudauskas. « Parfois, on peut être submerger de données. » Il souligne aussi qu’un traitement rapide nécessite une MMT rapide, avec de hauts niveaux d’accélération et de décélération, pour déplacer le palpeur ou le capteur, quelle que soit la quantité de données requise. La MMT Leitz PMM-F 700, un modèle à très hautes performances, par exemple, atteint une vitesse de 650 mm/s, avec une accélération de 3 000 mm/s², alors que la version Brown & Sharpe Global, moins avancée, présente une vitesse de 866 mm/s et une accélération de 4 330 mm/s².

« Les MMT peuvent assurer des traitements rapides, en particulier si elles se combinent avec une automatisation, mais cette chaîne de valeur comprend différents niveaux. »  Certains processus exigent seulement l’examen de la première pièce, de la pièce du milieu ou de la pièce finale sur une MMT s’ils accomplissent un usinage à hautes performances. À l’autre bout du spectre, on trouve des systèmes MMT hautement automatisés pour des processus imposant une inspection intégrale. L'utilisation de robots industriels pour charger et décharger une MMT est utile pour de petites pièces. La prochaine étape dans l’automatisation (et une exigence pour les grandes pièces) est un système de chargement de palettes alimenté par un carrousel. Pour compléter le système d’intégration, il est nécessaire d’utiliser un logiciel flexible, facile d’emploi, comme PC-DMIS, pour la programmation en mode déconnecté de programmes de mesure pouvant s’interfacer avec l'équipement d’automatisation, comme les robots.

Un tel système a été fourni à Fulton Industries Inc. (South Bend, Indiana) pour la mesure de boîtiers de différentiel. Le système détermine les bonnes cales pour réaliser un assemblage optimal de différentiels utilisés dans des engins de travaux publics 4x4 tout terrain. Utilisant deux MMT Global Advantage avec des robots pick & place Fanuc R2000i pour le chargement et le déchargement des pièces, le système mesure des entités critiques sur la pièce. Il enregistre des informations sérialisées avec la pièce. Une étiquette comportant les informations suivantes est imprimée : le numéro de série de la pièce, les dimensions de cale nécessaires pour assembler le différentiel, la machine-outil et le cube sur la machine où la pièce a été traitée. « Lors de l’assemblage de la pièce, le choix des cales aux dimensions appropriées se base sur le scannage de l’étiquette imprimée par le système MMT. On a utilisé un palpeur à déclenchement point par point unique. « De nombreux systèmes automatisés appliquent un seul type de palpage puisqu’ils se dédient à un processus bien défini », indique Brian Gudauskas.

En tant qu’intégrateur, il constate que les palpeurs à déclenchement point par point et les capteurs de scanning analogiques continuent à occuper une position dominante sur la plupart des installations. Les scanners laser à lignes et les capteurs vidéo sont un choix possible pour certains types de pièces et de tâches d’inspection.

Le groupe d’ingénierie d'applications Hexagon Metrology possède une grande expérience dans l’intégration système, la programmation sur mesure et la conception d’interfaces utilisateur pour systèmes d’inspection automatisés. Pour en savoir plus, consultez la rubrique Services.