Positionnement

Afin de traiter ces dômes géants de manière rapide, extrêmement précise et entièrement automatique, il est nécessaire de déterminer leur forme et leur position exacte à l’intérieur de la ligne de production. Les dimensions réelles des dômes qui diffèrent souvent de plusieurs centimètres des données CAO, sont donc mesurées avant l’usinage avec un capteur de profil laser scanCONTROL série 2900. Les informations de ligne 2D du scanner sont synchronisées avec un système de positionnement 6D pour déterminer la forme tridimensionnelle intégrale. Comme le processus de balayage s’effectue à une vitesse allant jusqu’à 60 m/min, un déclenchement matériel précis est nécessaire pour éviter les désalignements et pour obtenir une image réaliste de l’objet à mesurer. 

Sa conception compacte, son électronique intégrée et sa vitesse prédestinent le scanner laser Micro-Epsilon à une intégration en ligne. De plus, les scanners puissants atteignent une répétabilité élevée de 50 µm / m en présence de différentes propriétés de réflexion des objets de mesure métalliques.

Le frittage par micro laser est une technologie de fabrication additive basée sur un modèle numérique avec la technique d’impression 3D. Elle permet de fabriquer des objets solides à partir de poudres métalliques. Ce processus utilise un faisceau laser qui balaye la couche déposée et qui répète les étapes autant de fois qu’il y a de couches à produire pourobtenir la pièce solide. La technique est également désignée par impression 3D industrielle.

Afin d‘assurer le positionnement exact de la racle par rapport à la surface de base (distance et inclinaison), un contrôle précis est assuré par quatre capteurs de déplacement capacitifs CSE05(01). De même qu’il faut inspecter la planéité de la plateforme d’impression abaissable avant de lancer le processus, ce qui est réalisé par trois capteurs CS02 intégrés dans un module rapporté.

C’est la seule façon d’assurer une installation en douceur via le robot, qui doit guider l’habitacle entre les montants A et B dans le véhicule. La position correcte sur laquelle la carrosserie doit s’arrêter, est déterminée par des capteurs laser à temps de vol de la série optoNCDT ILR1030-8/LC1 de Micro-Epsilon. Ces capteurs de distance sont particulièrement adaptés à ces applications et à des applications comparables, en raison de leur temps de réponse court. Le capteur est situé du même côté de la chaîne de montage que le robot d’assemblage pour l’installation dans le cockpit. Les mesures sont prises à 100 Hz à la hauteur des montants A et B du véhicule et à une distance d’environ 600 à 700 mm.

La spectroscopie LIBS (Spectroscopie sur plasma induit par laser ou Laser-induced Breakdown Spectroscopy) permet d’analyser avec une très grande précision la composition atomique des différents matériaux. Les objets à mesurer sont essentiellement des pièces métalliques ou minérales dont la surface présente différents niveaux de brillances et en partiede forts basculements.

L'entreprise SECOPTA analytics GmbH utilise les capteurs ILD1320-100 de Micro-Epsilon dans cette application pour ajuster automatiquement la hauteur de la tête de mesure LIBS. C'est notamment avec les échantillons de métal dont la surface présente des textures différentes telles que des points oxydés que le ILD1320 avec ASC décline sa très grande fiabilité en tant que capteur.

Si la bande de papier n'est pas exactement alignée par le guidage de la calandre, le rouleau de lissage chauffé frotte directement sur le revêtement du rouleau opposé et l'endommage. La réparation de ce matériau spécifique, voire même le remplacement du rouleau sont très coûteux. Le contrôle de la position du bord de bande est donc indispensable. Les capteurs de profil à ligne laser de Micro-Epsilon sont utilisés pour transmettre la position exacte du bord de bande directement à la commande de la machine. La mesure des deux bords de bande permet de déterminer la largeur de bande et de la transmettre également à l’étape de processus suivante consistant à fractionner à la taille voulue.

La société « Paul von der Bank » à Hilden (Allemagne) développe et fabrique des cellules de soudage robotisées conçues de manière modulaire ainsi que des lignes de production entièrement automatiques. Afin de garantir la qualité de production des tuyaux ayant des soudures longitudinales, les points suivants sont particulièrement importants: En plus de la longueur de l‘arête de tôle, il faut connaître la position exacte de l‘arête, les arêtes de tôle doivent être parfaitement alignées.

Lors de l’impression sur des matériaux tels que le verre et la céramique, les structures qui deviennent de plus en plus fines exigent un positionnement très précis de la tête d’impression. A cet effet, les capteurs à triangulation laser optoNCDT 1420 de Micro-Epsilon sont utilisés. Avec une plage de mesure de 10 mm, ils déterminent exactement la distance par rapport à la surface à imprimer, aux différents points dans la tête d’impression. Les données de capteurs sont transmises à la commande par le biais de l’interface RS422. Les données obtenues permettent de déterminer à la fois les arêtes et l’inclinaison de la surface et de positionner la tête d’impression avec une très grande précision.

La position du piston des vérins hydrauliques est généralement détectée par le biais de capteurs magnétostrictifs ou de capteurs inductifs installés dans le vérin directement à l’usine. De nombreuses et différentes variantes (p.ex. en raison de diverses courses) requièrent à leur tour autant de variantes au niveau des capteurs. Cette diversité permet pourtant à peine d’obtenir des économies d’échelle.

L’utilisation du capteur magnéto-inductif (mainSENSOR) représente ici une alternative rentable car il est installé en dehors du vérin et un aimant est intégré dans la tige de piston ferromagnétique. L’aimant monté de manière frontale transmet son champ magnétique sur la tige de piston. Le capteur détecte alors la répartition du champ magnétique le long de la tige et la convertit en un signal de sortie linéaire qui correspond à une position de piston.

La mesure de la position du piston d’un vérin se laisse ainsi facilement réaliser de façon très ergonomique de même que postérieurement.

Les interventions chirurgicales nécessitent une vue parfaite du champ opératoire car une erreur peut être fatale. A cet effet, le chirurgien est souvent assisté d’un microscope de salle d‘opérations.

Pour la surveillance de la synchronisation électronique, un capteur de déplacement à fil tendu est utilisé ici. Ces capteurs faciles à intégrer sont très compacts et offrent une grande précision en plus de la grande plage de mesure. Pour la mesure du déplacement, le capteur est monté sur le tube inférieur du cylindre télescopique, l’ouverture étant orientée vers le bas. Cela empêche la saleté ou les liquides de pénétrer à l’intérieur du capteur. Le câble en acier avec rallonge est guidé depuis le capteur par des rouleaux de déviation dans le tube du cylindre.

Le capteur utilisé est un capteur de déplacement à fil de traction de type WDS-1500-P60-CR-P-M4 avec un boîtier en aluminium robuste et une rallonge de câble de type WE-1500-M4 avec une connexion de câble M4 et une longueur de câble de 1500 mm. En plus du capteur utilisé ici, Micro-Epsilon fournit de nombreux autres capteurs à fil de traction appropriés pour les mêmes applications ou des applications similaires, comme la série MK77/MK60 avec un boîtier en plastique robuste.

Lors de la production des cellules solaires à couches minces, de multiples couches fonctionnelles dans un arrangement et une structuration définis sont appliquées sur des panneaux en verre de 3 m x 5 m dans desgrandes installations de revêtement. L’uniformité du revêtement dépend de beaucoup de paramètres de processus. Un facteur d’influence considérable est la distance entre les deux plaques en métal perforés agissant en tant que les électrodes. Il faut de les ajuster avec une précision de 50 µm sur la totalité de la surface. C’est pourquoi il convient d’assurer la précision du positionnement et de la correction de la courbure par le biais des étalonnages et d’essais en cours. Cette procédure consiste à mesurer la distance sous vide en étoile en cinq endroits. Un prestataire de service a jusqu’alors exécuté cette procédure à l’aide des palpeursmécaniques, coûteuses en temps et argent. L’entreprise LSA GmbH a développé une nouvelle solution sur la base des capteurs capacitifs de Micro-Epsilon que l’exploitant de l’installation peut utiliser lui-même.

Le capteur capacitif ainsi que le préamplificateur sont capsulés sous vide dans un boîtier de mesure qui permet de mesurer la distance entre les plaques. Cinq capteurs en tout, sont connectés avec le système à canaux multiples capaNCDT 6500. Les valeurs de mesure sont transmises par le biais de Ethernet.

Dans le cadre du développement des technologies d’accélérateur, le Helmholtz Zentrum Berlin cherche avec le projet « bERLinPro » à mettre au point un « Energy Recovery Linac » (accélérateur linéaire avec ré-cupération d’énergie) reposant sur une nouvelle technologie. Ils font pour cela appel à la technologie de mesure précise de Micro-Epsilon.

Afin d’optimiser la source des paquets d’électrons à accélérer, une photocathode est introduite dans un canon à électrons haute fréquence supraconducteur. Les paquets d’électrons ainsi générés restent plus compacts lors des accélérations suivantes que ceux provenant d’autres sources et peuvent entre autres être utilisés pour obtenir des rayons X de meilleure qualité. L’alignement de la source d’électrons dans le cadre duprojet bERLinPro est réalisé au moyen de trois capteurs plats capacitifs associés à un contrôleur DT6220. L’inclinaison et le changement de position du support durant le refroidissement à la température de 2 K (-271°C)depuis la température ambiante sont ainsi enregistrés.

Dans cette tâche de mesure, la position du vilebrequin est mesurée avec une précision micrométrique à l’aide de capteurs inductifs à courants de Foucault. Un contrôle continu de la distance et une distance constante à l’outil de meulage sont nécessaires. Le signal analogique du capteur est ainsi transmis à un automate. Celui-ci ajuste la position de l’outil de meulage en fonction des valeurs mesurées. Étant donné l’utilisation de liquide de refroidissement (huile) pour le processus de meulage, les capteurs inductifs sont parfaitement adaptés. La solution d’application peut également être intégrée dans des systèmes existants en tant que rétrofit.

Lors de la microscopie à force atomique, il est fait appel à des unités de positionnement pour pouvoir déplacer l’échantillon en vue de réaliser des analyses de surface. La tête de capteur du microscope est refroidie à l’aide d’hélium liquide à une température de 4 Kelvin. La surveillance des unités de positionnement s’effectue à l’aide de capteurs capacitifs de la série capaNCDT 6300. Leur forme particulièrement plate permet de les monter dans l’espace restreint disponible.Des matériaux spéciaux au très faible taux de dilatation thermique permettent une précision nanométrique.

Des anneaux de synchronisation sont installés comme paquet de synchronisation dans des boîtes de vitesses automatiques. Pour sa fabrication en série, la société Behr Systems a conçu une installation d’utilisation et de traitement permettant d’ébavurer les fronts des anneaux de synchronisation à l’aide d’un laser. La technologie de mesure est un élément déterminant dans cette installation et permet le positionnement parfait des anneaux de synchronisation sous le laser d’ébavurage.

Les tables d’opération offrent de nombreuses possibilités de réglage permettant de positionner le patient correctement lors de l’opération. Outre la hauteur, il est également possible de procéder au réglage de la position horizontale ainsi qu’à celui des angles d’inclinaison. Le positionnement s’effectuant électriquement, il convient de contrôler les positions. Pour ce faire, il est fait appel à des capteurs à fil tendu de Micro-Epsilon.

On fabrique, dans le laminoir de profil des structures en acier à l‘aide d‘un procédé appelé de réversion.  Ensuite, on procède, à l‘aide d‘un optoNCDT 1700-750BL caractérisé par une précision de balayage de 3 mm environ, et ce à une vitesse d‘avancement du matériau pouvant aller jusqu‘à 10 m/s, à la mesure et à l‘analyse de la partie centrale de la barre.

Pour obtenir des images de grande qualité à partir des appareils de radiographie numériques, la caméra doit exactement être orientée en direction du tube de radiographie. Différents axes qu’il est possible de déplacer électriquement permettent une utilisation flexible de l'appareil. Afin d’assurer une orientation optimale de la caméra en direction du tube de radiographie, les positions sont détectées à l’aide de capteurs à fil tendu de la série wireSENSOR. Le système de synchronisation permet de déplacer la caméra et le tube de radiographie parallèlement.

La communication entre satellites s’effectue via un rayon laser. A cet effet, l'émetteur doit être orienté très précisément en direction du récepteur. Le rayon laser est stabilisé à l’aide d’un miroir de déviation. Les valeurs de position sont détectées à l’aide de capteurs à courant de Foucault miniatures de Micro-Epsilon qui permettent d'atteindre une résolution à mieux que le micron. Ces capteurs sont également utilisés pour les tâches de positionnement comme pour le suivi laser ou la lithographie.

Les éléments de guidage (boudins, galets de roulement) assurent le maintien de la grue sur les voies de roulement. Cependant, en raison d’une mauvaise répartition des masses, de défauts de voie, d’un décalage de rail ou de vitesses d'entraînement variables, les éléments de guidage risquent de s’imbriquer. Les forces transversales résultant engendrent des bruits, des tensions au niveau de la construction de grue ou l'usure des roues et des rails. Les dépenses d'entretien de telles installations sont donc élevées. Pour les réduire le plus possible, des régulateurs de voie sont utilisés de façon à bien centrer les roues de la grue sur les rails. Les capteurs transmettent l’information de position et de direction de la grue au régulateur chargé de corriger les déviations.

Compte tenu de leur grande résistance et de leur légèreté, les matériaux composites à base de fibres sont de plus en plus utilisés dans l’aviation et l’industrie automobile. Les travaux d’entretien et de réparation de tels composants sont autant de défis pour les entreprises de réparation. Afin de pouvoir reconstituer la couche laminée ultérieure, il convient d’enlever la zone endommagée couche par couche.

Pour les réparations sur les avions, l’entreprise SAUER GmbH a développé l’ULTRASONIC mobileBLOCK - une unité de fraisage mobile à 5 axes, apte à réaliser les réparations en quelques minutes. Etant donné que des endommagements du composant peuvent concerner n’importe quel emplacement, la surface doit donc être mesurée avant d’être traitée. Pour ce faire, SAUER a fait confiance à la technologie des capteurs de Micro-Epsilon.

Afin d’éviter une collision, le capteur de triangulation à ligne laser optoNCDT 1302 mesure d’abord la distance par rapport à la surface avec une plage de mesure de 200 mm. Ensuite, un scanner laser du type scanCONTROL mesure la surface. Le programme de traitement est alors élaboré sur la base des données 3D.

Si le placement de la bande de matériau n’est pas détecté ou mal détecté, ceci risque de provoquer des rejets dus à des coupes erronées de même que des dysfonctionnements de la machine à cause de signaux manquants au niveau de la commande. C’est pourquoi le capteur à fibre optique optoCONTROL CLS-K-31 de Micro-Epsilon est utilisé pour la détection de placement.

Le capteur détecte le début de la bande de manière fiable. Il est monté directement sur l’une des lames de coupe et reconnaît à partir d’une distance d’environ 140 mm si le placement du tissu est bien en position de coupe. Une sortie de commutation (PNP) transmet un niveau de signal directement au contrôleur et le processus de découpe est lancé. Les outils coupants peuvent ainsi être positionnés exactement entre 0,5 et 2 mm en fonction du matériau. Après chaque coupe, le placement du tissu est recalculé. Le processus de mesure est effectué à des vitesses d’avance de 20 m/min.

Le système de mesure optoCONTROL CLS-K-31 de Micro-Epsilon fournit des résultats de mesure extrêmement fiables et reproductibles, optimisant ainsi la précision de la coupe tout en réduisant les rejets et les perturbations. Par ailleurs, le CLS-K-31 est pratiquement insensible en présence de rayures et de contamination de la surface métallique brillante du rouleau.

Ce système présente également des avantages pour les plongeons synchronisés en plaçant les tremplins à la même hauteur. Les capteurs de déplacement à fil tendu de Micro-Epsilon positionnent très précisément le plongeoir. Pour ce faire, la hauteur qui est mesurée exactement, peut être facilement ajustée entre 0,8 m et 3,5 m à l’aide d’une console située sur le bord du bassin. Un capteur de déplacement à fil tendu de la série WDS-P115 est utilisé sur le plongeoir pour détecter la rétraction et l’extension de l’échelle. Ces valeurs mesurées sont utilisées pour déterminer la hauteur ponctuelle du plongeoir.

Le défi réside dans l’humidité élevée, l’environnement chloré et les nombreux cycles de travail réalisés par les capteurs. Les capteurs à fil tendu industriels WDS-P115 de Micro-Epsilon ont donc été sélectionnés. Grâce à leur grande plage de mesure, au boîtier profilé robuste en aluminium et à la conception durable avec des codeurs sans usure, les capteurs industriels modernes fournissent des résultats précis même dans des environnements exigeants. Ils sont également faciles à installer. En plus des modèles standard, des versions spéciales avec des boîtiers revêtus et des éléments en acier inoxydable sont disponibles pour les influences environnementales extrêmes telles que l’eau salée.

Les plus petits déplacements, qu’ils soient statiques ou dynamiques sont générés en principe par des actionneurs piezo. Des capteurs de déplacement précis sont donc nécessaires à ces déplacements pour obtenir la précision exigée de l'ordre du nanomètre et du subnanomètre. Des résolutions et répétabilités jusqu'à 0,04 mm sont possibles. Les capteurs de déplacement capacitifs sans contact de Micro-Epsilon fournissent cette précision de l’ordre du subnanomètre. La série capaNCDT associe la précision à la stabilité requise.