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La production s'empare du contrôle 3D

M. S.

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La production s'empare du contrôle 3D

Avec ce bras de mesure, le recours au pied à coulisse ou aux allers-retours chez un prestataire extérieur, pour les mesures sur MMT, n'existent plus. " Lionel Perraud Responsable qualité de Caliplast

© D.R.

- Mesurer quand on veut, où on veut... sur ligne de fabrication et surtout rapidement avec un bon retour sur investissement. Les moyens de contrôle s'adaptent aux requêtes des utilisateurs.

Indispensable pour améliorer la qualité et réduire les cycles de fabrication, la mesure 3D sur ligne de fabrication est devenue réalité. Solutions bon marché, accessibles aux PME friandes d'un retour sur investissement rapide, les bras de mesure 3D sont commercialisés à un prix avoisinant les 15 000 euros, tel le système Gage de Faro. « Véritables machines à mesurer tridimensionnelles [MMT] mobiles, ces outils génèrent un gain de temps sensible », confirme Nathalie Da Mota, responsable marketing de Faro France. Le système de mesure 3D s'installe sur la ligne de production, ce qui élimine les heures d'attente devant les salles de métrologie dans le cas où les pièces sont à contrôler sur des MMT classiques. Or, qui dit gain de temps, dit aussi gain de productivité.

Destinés à des applications de production (mesure sur chaîne, sur machine-outil, réception et contrôle qualité...), les bras portables de Faro offrent un volume de travail sphérique de 1,20 m de diamètre et une précision de ± 0,005 mm (modèle Gage Plus) contre ± 0,01 mm (modèle Gage). « Sa performance est suffisante pour effectuer des mesures 3D et des analyses statistiques variées telles que le contrôle de la tolérance de forme », explique la responsable de Faro France. Chaque utilisateur peut enregistrer automatiquement ses mesures et générer des rapports détaillés.

Même approche pour Romer qui réussit, lui aussi, avec succès à installer la mesure 3D dans l'atelier. « Cette nouvelle conception de la mesure va permettre à tout type d'industrie d'utiliser un processus de contrôle aux différents stades de la vie du produit afin d'optimiser sa qualité, remarque Romain Granger, directeur général de Romer. Avant la production pour les pièces prototypes, pendant la production pour le contrôle par échantillonnage, après la production lors du contrôle de réception chez le client final. »

Des équipements beaucoup plus rapides

Cette volonté d'intégrer le contrôle 3D dans la ligne de production touche aussi les machines à mesurer classiques. Chez Mitutoyo, la MMT devient ainsi le robot de mesure Mach-V 565. Un équipement ouvert, donc accessible par tous les côtés, qui s'installe, grâce à son faible encombrement et à sa capacité à fonctionner en milieu hostile, directement sur la ligne de production. « Doté d'une broche verticale, notre robot combine vitesse de déplacement [866 mm/s, accélération de 8,6 m/s2], précision et stabilité », précise Marc Michiels, responsable marketing de Mitutoyo France. Cet équipement est, selon le fabricant, « deux à trois fois plus rapide que les modèles précédents ou les autres MMT du marché » et résiste, grâce à son dispositif de compensation thermique intégré, à des températures comprises entre 5 et 35 °C (à comparer avec la plage habituelle qui est de 18 à 22 °C).

Le robot peut intégrer tous les accessoires des MMT classiques, mais aussi la nouvelle tête de Renishaw, la Revo, qui est en cours d'évaluation par le constructeur japonais. Revo pour... révolutionnaire. Le mot n'est pas exagéré pour ce dispositif (voir IT n° 870) qui repousse les frontières de la mesure 3D. Il améliore la précision des MMT tout en divisant le temps de mesure par dix grâce à une vitesse de mesure de 500 mm/s. Et ce n'est qu'un début. En cours d'évaluation et d'intégration par les constructeurs de MMT, la Revo constitue, selon Louis Gonzales, directeur général de Renishaw France, « la base de futurs systèmes de scanning à grande vitesse ». Le système (tête, palpeurs de détection et 3D, contrôleur, etc.), qui coûte la bagatelle de 73 000 euros, ajoute deux axes supplémentaires à la MMT. Ses secrets : un stylet qui s'affranchit des erreurs dues à la flexion, des codeurs de haute précision, des paliers à air, des moteurs qui s'intègrent dans la tête...

Associer mesure 3D et usinage

Faire passer la mesure et le contrôle 3D dans les lignes de fabrication est aussi l'objectif de Steinbichler (distribué par Boreal) et Leica Geosystems. « Notre scanner portatif T-Scan numérise rapidement des objets grands ou petits », confirme Méhand Idri, directeur de la division Metrology de Leica Geosystems. Équipés d'un Leica Tracker, du palpeur T-Probe et du scanner Leica T-Scan, les métrologues pourront se déplacer librement dans un volume de mesure jusqu'à 30 m pour scanner les produits. Le tout en quelques minutes, avec une précision meilleure que 100 µm et sans utilisation de poudre ou cibles photogrammétriques. « Cela améliore les travaux de rétro-ingénierie et d'inspection avec des gains de temps jusqu'à 50 % grâce à l'accélération de la mise en station et de la préparation des objets », affirme Méhand Idri. Coût de cette petite merveille : 100 000 euros.

Autre exploit : associer mesure 3D et usinage en une seule fixation de la pièce et sans recourir à une MMT. Une opération qui devient possible avec les solutions proposées par M&H ou Delcam. La première offre une solution complète (logiciel 3D Form Inspect et palpeur), tandis que la seconde propose les logiciels PowerInspect et PS-Fixture qui peuvent être utilisés avec un palpeur du marché comme celui de Renishaw.

Directeur de M&H France, Denis Diemert dresse la liste des avantages : choix adéquat des paramètres de coupe, stratégie d'usinage adaptée à la forme de la pièce, changement de l'outil au bon moment, prise en compte de la dilatation thermique, conditions de coupe définies régulièrement... Et les cas d'applications dans un atelier sont tout aussi divers et variés : détermination des notifications pour l'usinage de finition, compensation de l'usure de l'outil, modification de la géométrie en cours de fabrication, préparatifs plus rapides pour un nouvel usinage ou pour une réparation...

Possibilité de retouches immédiates

Le logiciel 3D Form Inspect de M&H fonctionne sur un PC ou sur la commande numérique (Heidenhain 426, Siemens 810/840, Fanuc, Fidia, etc.) de la machine, à condition d'être équipée d'un processeur relativement rapide et d'une taille mémoire suffisante. Le logiciel lit les données concernant le modèle CAO de la pièce à usiner, le transforme en plans et le représente à l'écran. Les points de mesure recherchés sont ensuite définis par un simple clic de souris, sur la surface représentée ou par la saisie manuelle des coordonnées. Une tolérance est définie pour chaque point de mesure, automatiquement ou manuellement, toutes ces données de mesure étant transformées en programme de mesure ou en nuage de points et transmis à la commande numérique. Le résultat de la mesure est affiché sur l'écran en couleurs permettant à l'opérateur de repérer immédiatement si et où sa pièce est hors tolérances. Il peut donc adapter aussitôt sa stratégie d'usinage ou changer l'outil et réusiner. Un rapport de contrôle avec le graphique de la pièce peut être enregistré et édité. À titre d'exemple, un mouliste qui a comparé l'approche classique avec la solution de M&H pour la fabrication de cinq moules a constaté une économie de 80 heures sur le cycle complet d'usinage. Soit un gain d'environ 5 000 euros ! Une solution à ne pas rater à Industrie 2006...

ROMER LE PREMIER SCANNER LASER ROTATIF POUR BRAS DE MESURE

- La filiale d'Hexagon Metrology créait l'événement au salon Euromold 2005 de Francfort avec sa nouvelle famille Sigma de bras de mesure portables et les logiciels qui l'accompagnent. Disponibles en neuf longueurs, de 1,8 à 5,2 m, ces bras en fibre de carbone cumulent les performances : mesure des pièces de grand volume, rotation infinie, communication Wi-Fi... Le G-Scan RX2 est le premier scanner laser rotatif au monde conçu pour un bras de mesure 3D. Valider vite et bien le prototype La société Caliplast (Loire-Atlantique), spécialisée dans l'injection plastique pour l'automobile, le paramédical, le loisir..., dispose ainsi, depuis septembre 2005, d'un bras de mesure Romer. « Nous sommes confrontés de plus en plus souvent à des demandes de solutions complètes, explique Lionel Perraud, responsable qualité de cette PME. Il faut donc valider vite et bien le prototype, contrôler la première pièce injectée, vérifier le moule... » Le bras de mesure portable Romer est donc arrivé à point nommé pour réduire le temps de contrôle.

POUR ACCÉLÉRER LA NUMÉRISATION

Le scanner portatif T-Scan de Leica Geosystems divise par deux le temps de numérisation dans des applications comme la fabrication des outillages, l'inspection ou la robotisation.

POUR MESURER EN UN CLIN D'OEIL

- Révolutionnaire, la tête Revo de Renishaw améliore la précision des MMT tout en divisant le temps de mesure par dix. Elle constitue la base de futurs systèmes de scanning à grande vitesse.

POUR ROBOTISER LA MESURE

Accessible par tous les côtés, le robot de mesure Mach-V 565 de Mitutoyo est, selon ses concepteurs, deux à trois fois plus rapide que les modèles précédents ou les autres MMT du marché.

POUR MESURER ET USINER EN UNE SEULE FIXATION

- Avec le logiciel 3D Form Inspect de M&H, la mesure de la pièce usinée est effectuée directement sur la machine. Une éventuelle retouche peut ainsi être lancée immédiatement, ce qui réduit le cycle de fabrication des pièces complexes.

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