METROLOGIE 3D AUTOMATIQUE dans l'usine
Publié le 19 mars 2021
Face à une concurrence mondiale forte et croissante, les fabricants du secteur de la haute précision continuent d'accroître l'automatisation des lignes de production - tout au long des chaînes d'approvisionnement et dans tous les processus de fabrication, y compris l'usinage, l'assemblage, le formage et le moulage.
Cette tendance à l'automatisation transforme également les contrôles de processus et les contrôles de qualité. Ces domaines recherchent des solutions de mesure automatisées polyvalentes à intégrer dans la chaîne de production, suffisamment rapides pour suivre le rythme de la production et suffisamment robustes pour fonctionner directement dans l'usine.
Des avantages avérés pour les mesures 3D automatisées sans contact
Pour aider les fabricants à atteindre ces capacités, les systèmes de métrologie 3D de NOVACAM sont conçus avec la vitesse, la précision et la polyvalence à l'esprit. Basés sur l'interférométrie à faible cohérence, les systèmes fournissent des mesures industrielles 3D automatisées pour les laboratoires et les usines depuis plus de 20 ans et dans tous les secteurs, y compris l'aérospatiale, l'automobile, la défense, l'énergie, l'électronique, le verre, l'instrumentation médicale, le pétrole et le gaz, et les semi-conducteurs.
Les clients sont en mesure de réaliser :
- Inspection 100% (ou au moins un pourcentage élevé)
- Collecte de données riches pour soutenir la production allégée
- Suivi et ajustement des processus avant l'échec
- Suivi des performances de l'outil afin d'optimiser le remplacement des consommables coûteux.
- Production automatisée de rapports de contrôle de qualité à valeur ajoutée pour les unités de production
- Minimisation des pertes et des arrêts de travail coûteux
Exemple d'inspection automatisée de haute précision dans l'atelier : Mesures automatisées de l'identification de l'arbre avec le système NOVACAM BOREINSPECT intégré au robot universel UR5 équipé d'un préhenseur Robotiq.
Voir une vidéo de l'application ci-dessus ici.
Vitesse et capacités de mesure
Système de métrologie 3D NOVACAM gamme de produits offres :
- Mesures sans contact de la géométrie 3D avec une précision de l'ordre du micron (paramètres GD&T)
- Mesures même à l'intérieur d'espaces difficiles d'accès tels que les alésages.
- Vitesse d'acquisition élevée, jusqu'à 100 000 mesures de points 3D par seconde
- Mesures de caractéristiques à rapport d'aspect élevé telles que les contre-dépouilles, les marches, les canaux, les trous transversaux, les cannelures, les filetages ou les rainures de joints toriques.
- Possibilité de mesurer également le broutage, la rugosité, les défauts ou l'épaisseur du matériau semi-transparent avec la même sonde
- Possibilité d'acquérir des profils longs pour s'adapter aux mesures sur les bandes de production.
Le système NOVACAM BOREINSPECT utilise un scanner rotatif RS2 (ici intégré à un bras robotisé) pour inspecter un alésage dans un bloc-cylindres de moteur.
Choix de sondes optiques
Pour répondre à une grande variété de besoins de mesure et d'environnements d'application, Novacam propose plusieurs modèles de sondes de scanning sans contact :
- Sondes de profilomètre optique de petit diamètre qui pénètrent dans les petits trous et les crevasses pour mesurer les profils à l'intérieur de diamètres intérieurs aussi petits que 1 mm.
- Sondes de scanner rotatif de petit diamètre qui pénètrent dans de petits espaces pour mesurer la géométrie 3D à l'intérieur de ces espaces - des paramètres tels que le diamètre, la rectitude, les angles, la concentricité, la cylindricité
- Sondes de scanner Galvo qui acquièrent des surfaces sous forme de trame afin de permettre un balayage efficace des zones et des bandes. Les mesures de la planéité des surfaces et du rayon des arêtes sont des exemples d'applications.
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Exemples de sondes optiques sans contact NOVACAM
Polyvalence grâce à la conception modulaire du système basé sur la fibre optique
Les systèmes de métrologie 3D NOVACAM sont basés sur technologie d'interférométrie à faible cohérence. Ils comprennent
- Un interféromètre (MICROCAM-3D ou -4D) qui produit et traite des signaux lumineux
- Des sondes optiques de balayage de faible encombrement, qui peuvent être déployées à distance de la MICROCAM, les deux étant reliées par une fibre optique pouvant atteindre plusieurs mètres de long.
La conception modulaire et à base de fibres du système permet d'installer les sondes optiques partout où cela est nécessaire dans le processus - étages de précision, têtes de robot, portiques ou CNC - tandis que l'interféromètre (une unité rackable de 4U 19 pouces) peut être situé à plusieurs mètres, par exemple sur la base d'un robot.
Les systèmes de métrologie 3D NOVACAM, y compris le système BOREINSPECT, sont modulaires et basés sur la fibre, pour une intégration facile dans les stations d'inspection automatisées en ligne.
Immunité aux facteurs environnementaux importants
Les systèmes Novacam sont notamment résistant aux défis environnementaux:
- Ils ne sont pas affectés par l'éclairage ambiant, les perturbations de l'air ou la coupure du faisceau.
- Les sondes peuvent effectuer des mesures même dans des environnements hostiles, radioactifs, cryogéniques ou très chauds, dans des chambres à vide ou d'évaporation.
- Les sondes peuvent effectuer des mesures à travers des fenêtres en verre ou en saphir, à une distance allant jusqu'à 1 m et dans l'eau.
Les systèmes NOVACAM sont capables d'effectuer des mesures dans des environnements hostiles, tels que des environnements radioactifs, extrêmement chauds ou cryogéniques, ou dans des chambres d'évaporation.
Ne dépend pas des matériaux - même les surfaces réfléchissantes, semi-transparentes, brillantes ou mates.
Les systèmes mesurent une large gamme de matériaux y compris celles qui sont réfléchissantes, transparentes, semi-transparentes, spéculaires ou non spéculaires. Les surfaces ternes ou brillantes peuvent être mesurées indépendamment de leur couleur ou de leur matériau. Aucun revêtement en poudre n'est nécessaire pour obtenir des données de numérisation fiables.
Une surface polie brillante ou une plaquette de silicium n'est pas un problème pour la mesure 3D automatisée de haute précision et la visualisation (ici, nous voyons le résultat de la mesure de la planéité).
Logiciel d'aide à l'automatisation
L'analyse du nuage de points 3D acquis peut être entièrement interactive ou entièrement automatisée. Le logiciel d'acquisition de données NOVACAM permet aux utilisateurs d'automatiser l'ensemble du cycle de mesure des rivets, y compris la numérisation, l'analyse des données et les rapports ultérieurs.
- Définitions de balayage configurables par l'utilisateurLes programmes de mesure, d'analyse des données et d'établissement de rapports peuvent être nommés et sauvegardés pour être rappelés ultérieurement. Elles peuvent être invoquées automatiquement par l'intermédiaire d'un automate programmable (PLC) ou de manière interactive par un opérateur en appuyant sur un bouton.
- Une interface de programmation d'applications (API) est disponible pour les intégrateurs de systèmes et les équipementiers afin de répondre à une grande variété d'applications en ligne et hors ligne. Les résultats exportés peuvent être intégrés à des enregistreurs de données et à des logiciels SPC.
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Rapport de mesure automatisée de la planéité à partir d'un balayage d'un corps de vanne automobile
Exemples d'applications automatisées de métrologie 3D
- Aérospatiale: soupapes, cylindres, collecteurs ; trous de rivets percés à l'assemblage du fuselage de l'avion, fentes de sapin, profils aérodynamiques, des ailettes, aubes de turbine
- Automobile : alésages du corps de vannesièges de soupape, alésages des cylindresles culasses, les arbres creux (par ex, embrayage de la transmission automatique arbres), buses d'injecteurs de carburant, actionneurs
- Défense: alésages, canons, lunettes de visée
- Électronique: planéité du verre, bords du verre
- Turbines à gaz industrielles : compresseur et les profils de turbine et les aubes, les anneaux d'aube, les goulots de conduits ou de buses, les arbres
- Équipements et dispositifs médicaux: ID des implants orthopédiques
- Supraconducteurs: Surfaces des tampons CMPbords de la plaquette
Les systèmes de métrologie 3D de NOVACAM soutiennent le processus de rivetage par perçage et remplissage de plus en plus automatisé, robotisé et piloté par les données, dans l'assemblage des avions.
Où puis-je en savoir plus sur les systèmes et leurs mesures ?
- En savoir plus Ligne de produits NOVACAM
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Laissez-nous vous aider à automatiser la métrologie 3D dans votre application !
