Profil, contour, surface

Les systèmes d’inspection conventionnels, tels que les microscopes de mesure, ne conviennent pas comme solution automatisée en ligne, car le processus d’inspection dure trop longtemps et ces microscopes sont très coûteux. C’est pourquoi les capteurs 3D de Micro Epsilon sont utilisés pour permettre une inspection en ligne entièrement automatisée des substrats.

Le capteur d’instantanés 3D de haute précision surfaceCONTROL 3D 3510 mesure directement dans la ligne de production sur la surface mate des substrats. La distance de travail est de 120 à 140 mm. Les valeurs mesurées enregistrées sont calculées dans le capteur et transmises à un PC externe via l’interface Gigabit Ethernet intégrée. Le traitement, l’évaluation et  l’enregistrement des données 3D peuvent être poursuivis à l’aide du puissant logiciel 3DInspect.

Qsigma a développé le système de mesure de ressort (SMS) pour la mesure 3D précise des ressorts hélicoïdaux et d’autres composants. Il est utilisé, entre autres, dans le développement de prototypes et le contrôle à 100 % de pièces de série. Le SMS détecte automatiquement les ressorts, évalue le contour du fil et détermine le diamètre du fil, même s’il est soumis à de fortes fluctuations.

Le capteur scanCONTROL 2950 dispose d’un grand champ de mesure dans les directions Z et X ce qui permet de scanner extrêmement rapidement les plumes jusqu’à une hauteur de 70 cm et radialement jusqu’à 30 cm. Le rayon large combinée à une densité de points élevée permet une évaluation précise du diamètre du fil.

Les capteurs de profil à ligne laser Micro-Epsilon de type scanCONTROL sont prédestinés à l’intégration et à l’automatisation des machines grâce à leur grande précision, leur conception compacte et leurs possibilités d’application universelles. En plus d’un puissant capteur de profil à ligne laser pour l’enregistrement de la géométrie des composants, un logiciel d’évaluation correspondant est également utilisé. La société BCT GmbH de Dortmund a développé à cet effet la solution logicielle OpenSCAN, qui permet la numérisation intégrée des pièces à usiner en combinaison avec les scanners 3D de Micro-Epsilon. Les composants sont enregistrés directement dans la machine de traitement en termes de position et de forme.

Les plans de travail de cuisine sont composés aujourd'hui des matériaux les plus divers p.ex. en pierre naturelle ou artificielle, en bois massif, en panneaux stratifiés et agglomérés (HPL /Stratifié Haute Pression). Tous ces matériaux ont leurs avantages et leurs spécificités. Cependant, en termes de production, la parfaite exécution des surfaces et des arêtes reste un facteur essentiel. L'exemple ci-dessus montre un plan de travail stratifié à décor pierre. Les arêtes de coupe de ce plan ne sont pas nettes et présentent des aspérités et il convient de les coller avec des baguettes latérales. Des corps étrangers, une mauvaise répartition de la colle ou des inégalités lors du collage risquent de provoquer des joints non étanches entre le matériau du plan et les baguettes latérales.

Lors du contrôle de différents composants à denture hypoïde, il est fait appel au scanner laser de la série scanCONTROL. La structure de la denture du composant est numérisée dans un système de mesure. Le nuage de points 3D peut ensuite être analysé selon les besoins du client. Jusqu’à ce jour, ce contrôle était effectué par déboîtage manuel.

Micro-Epsilon a mis au point un système de mesure spécial pour le contrôle qualité des verres d’écrans d’affichage. Le verre est placé sur une table de mesure à l'aide d'un robot. Un bras de mesure équipé de plusieurs capteurs confocaux survole alors le verre. Si quelconque défaut venait à être détecté, le verre est marqué comme étant défectueux et mis au rebut. Le scanner laser scanCONTROL contourne simultanément le rebord du verre et contrôle si ce dernier présente des défauts ou des erreurs en terme de dimension. Une fois le contrôle effectué avec succès, la plaque réintègre le processus de production et une nouvelle mesure est réalisée.

Lors de la fabrication et du traitement des bandes métalliques, plusieurs grandeurs de mesure sont à surveiller à savoir celles de la rectitude et de la flexion. Le contrôle de ces grandeurs se fait par le biais de trois micromètres optiques. Les deux micromètres laser extérieurs forment une droite. Le micromètre du milieu mesure la divergence et ainsi la flexion par rapport à la droite. Peu importe le positionnement de l’arête par rapport au rayon tant que l'arête de tôle se trouve placée dans le rayon des trois micromètres.

Pour des raisons de sécurité, la loi prescrit le contrôle de la partie interne des pipelines, car des déformations peuvent causer des fissures et provoquer des pannes, voire même des dommages corporels. Les cordons de soudure sont donc le principal objet du contrôle. Pour effectuer cette tâche, DEKRA a développé un véhicule télécommandé entièrement automatique, en combinant une inspection visuelle et un contrôle géométrique, basé sur un scanner laser scanCONTROL Micro-Epsilon.

Micro-Epsilon a mis au point un système de mesure spécial pour le contrôle qualité des verres plats. Le verre est placé sur une table de mesure à l'aide d'un robot. Un bras de mesure équipé de plusieurs capteurs confocaux survole alors le verre. Si quelconque défaut venait à être détecté, le verre est marqué comme étant défectueux et mis au rebut. Le scanner laser scanCONTROL contourne simultanément le rebord du verre et contrôle si ce dernier présente des défauts ou des erreurs en terme de dimension. Une fois le contrôle effectué avec succès, la plaque réintègre le processus de production et une nouvelle mesure est réalisée.

In einem Messautomaten werden für die universelle Teilerfassung unterschiedliche Sensoren von Micro-Epsilon verwendet. Der Messautomat wird je nach Objekt mit einem konfokalen Sensoren, einem Punkt-Lasersensor oder einem Laserscanner ausgestattet. In diesem Messautomaten werden Auflösungen von bis zu 0,2 µm erreicht.

Les rails de tramways et de trains sont soumis à une usure constante due soit à la corrosion, soit au passage des véhicules. Un système mis au point par Micro-Epsilon permet de contrôler, de manière entièrement automatique, le degré d’usure des rails. Un wagon de mesure détecte le profil de la surface du rail durant le voyage. Les données obtenues sont comparées avec des dimensions de tolérance. Dès qu'un segment de rail présente des signes d'usure, le système enregistre sa localisation pour un entretien ultérieur. Les profils sont enregistrés à l’aide de plusieurs scanners à ligne de type scanCONTROL 2800.

La détection de composants aux formes géométriques complexes est du ressort du scanner laser sacnCONTROL. Dans les machines de précision de la société EHR, il est fait appel à des scanners laser pour procéder au contrôle haute résolution et sans contact des composants. La particularité de cette application est qu’un scanner ne permet pas uniquement de procéder à un contrôle depuis l’extérieur, mais également depuis l’intérieur.

Les capteurs de la série scanCONTROL 2600 utilisés constituent une barrière au-dessus ou au-dessous du détecteur en fonction de l’escalade. En raison de la taille du détecteur, une plage de mesure de 100 mm dans les directions X et Z est nécessaire. Les capteurs peuvent être placés directement sur le bras du robot, près du détecteur à l’aide du boîtier compact du capteur, pesant seulement 380 grammes. De plus, les scanners de profil laser de Micro-Epsilon résistent aux conditions environnementales variables, auxquelles le robot d’escalade est exposé en utilisation extérieure.

Le système de mesure est presque insensible aux retombées de poussière et de saleté lors de l’enlèvement de la maçonnerie ainsi qu’à l’eau, à l’humidité, aux vibrations et aux chocs. Un arrêt manuel du laser offre une sécurité supplémentaire lors de la manipulation du robot. Les obstacles sont mesurés à partir d’une largeur de 156 µm et d’une hauteur de 12 µm. Les différents matériaux et les propriétés de surface des façades n’ont aucune influence sur le résultat de la mesure.

Le troncs d'arbres découpés en planches dans les scieries sont toujours dotés, sur leurs flancs, de la flache de l’arbre d’origine. Afin de garantir une largeur de coupe optimale et donc un rendement maximal, il est fait appel à des capteurs à triangulation laser tous les 30 à 50 cm pour détecter en continu le profil transversal de la planche. La largeur maximale de la planche est calculée au moyen d’un logiciel spécial.

Lors de la production de modules photovoltaïques, des lingots sont découpés en fines tranches de silicium. Lors de la fabrication des lingots, il peut arriver que ces derniers présentent des écarts de forme susceptibles de compromettre la disposition des tranches de silicium sur le module. C’est pourquoi les lingots sont soumis à une analyse d'écarts avant la découpe. Quatre scanners linéaires sont à cet effet intégrés dans une installation de mesure spéciale. Ils se déplacent le long du lingot et permettent un jugement tout à fait objectif. Ils sont même capables de reconnaître les lingots en forme de banane.

Pour prévenir tout risque de corrosion ultérieure, il convient d’appliquer une protection anticorrosion intégrale et irréprochable dans le processus de revêtement. La protection anticorrosion des bavures engendrées par le processus de découpage le long des arêtes de la tôle brute, peut présenter des épaisseurs plus faibles ou de la corrosion peut apparaître sur la durée de vie du produit. Etant donné que l’épaisseur du vernis appliqué sur de telles bavures reste assez difficile à déterminer, il est très avantageux de pouvoir détecter et éliminer ces bavures dans les premières phases de production avant de procéder à l’application de la protection anticorrosion et des autres couches de vernis.

Contrairement aux solutions stationnaires permettant un contrôle par échantillonnage, Micro-Epsilon offre avec le scanCONTROL 2910-10/BL un système Plug&Play dont la haute résolution de point d’env. 8 µm le long de la ligne laser fournit la précision requise pour la reconnaissance fiable des bavures, y compris dans une mesure en ligne.

Dans la production automobile, les baguettes de finition sont collées de façon entièrement automatique à l'aide de robots sur les verres. Il convient de contrôler ce processus automatique pour la simple et bonne raison que le robot ne garantit pas une application régulière de la chenille de colle. La chenille de colle une fois appliquée, un capteur de la série scanCONTROL 2810 contrôle la hauteur, la largeur ainsi que la position de cette dernière.

Afin de protéger les soudures de façon durable contre la pénétration d’humidité, la société BMW AG Werk Leipzig les rend hermétique au niveau des rails de toiture. Un robot applique automatiquement la couche hermétique à l’endroit où le cadre latéral a été relié avec la toiture en tôle. Afin que le robot connaisse la position exacte de la soudure, il est fait appel à un capteur laser de Micro-Epsilon qui permet, par mesure de distance, de procéder au pré-positionnement du robot.

Lors du collage des vitres de verre dans la production automobile, il est important que la chenille de colle soit constante. C’est pourquoi un bras robotisé suit exactement la trace de la chenille de colle à l’aide d’un scanner laser de la série scanCONTROL. Grâce aux données de mesure fournies, le robot se positionne automatiquement au centre de la chenille de colle. Le scanner mesure ainsi le profil de la surface de la chenille de colle. Le logiciel fourni à la livraison reconnaît automatiquement si la chenille est trop étroite, trop large ou trop plate.

Les fiches et les douilles permettent de fermer et d'ouvrir les circuits électriques de manière réversible. Afin qu’aucune broche ne puisse être recourbée par inadvertance lors de l'insertion de la fiche dans la douille, l’alignement des broches doit être parfait. Comme le processus de montage à lui seul ne le permet pas toujours, il est essentiel d'inspecter la coplanarité et l'alignement des broches du connecteur les unes par rapport aux autres, ce qui est souvent exécuté par des palpeurs mécaniques. Cette méthode présente cependant quelques inconvénients. D'une part, ces palpeurs exercent une certaine force sur les broches, d'autre part, les installations mécaniques sont soumises à une usure qui limite leur précision de mesure et leur fiabilité. Pour mesurer sans contact et sans usure, des capteurs de profil scanCONTROL sont utilisés pour inspecter les broches les plus diverses.

Pour de nombreuses surfaces, l’apparence extérieure constitue un facteur important. Pour les surfaces réfléchissantes, le système de contrôle reflectCONTROL se prête de manière idéale au contrôle des défauts d’aspect. Ce système détecte sans contact la qualité de la surface et classifie les défauts détectés à l'aide de réflexions de lumière. Le système se prête particulièrement bien aux surfaces vernies ou aux plastiques lisses. Différents modèles permettent une utilisation adéquate sur les carrosseries automobiles ou des objets de taille plus réduite.

Les paliers à glissement sont utilisés dans les moteurs à combustion pour supporter l'arbre à vilebrequin et l'arbre de distribution. Les coussinets de palier se composent souvent de trois couches, la couche intermédiaire étant simplement appliquée en phase vapeur ou déposée par pulvérisation. Si des résidus étaient présents sur le coussinet de palier, la couche intermédiaire n’adhère alors pas suffisamment et s’effrite. Le système de Micro-Epsilon contrôle l’état de la surface des coussinets de palier à la fin de la production. Un appareil TI réalise une photo de chaque coussinet qui est par la suite évaluée de manière entièrement automatique. Si nécessaire, le système procède également au tri des coussinets en fonction des résultats de mesure.

Les joints ne sont que de très petites pièces dans les machines et les installations, mais ils sont incontournables pour assurer leur bon fonctionnement en toute fiabilité. Ces composants significatifs ne sont généralement pas fabriqués par les entreprises mais achetés à un fournisseur. Le contrôle de qualité fiable dès l’entrée des marchandises est primordial.

Le Fraunhofer EMI étudie l’effet des rayons laser sur différentes surfaces. Pour ce faire, différents échantillons sont exposés à un faisceau laser d’une haute puissance de plusieurs kilowatts. Pendant ce temps, deux scanners de profil à laser scanCONTROL de Micro-Epsilon mesurent la variation exacte de la géométrie de la surface. Les résultats de mesure permettent d’acquérir de nouvelles connaissances sur la manière dont différents paramètres de processus, par exemple la puissance du laser, la taille du spot laser et les flux d’air influencent le processus d’interaction laser-matière.

Par mesure de profil, on désigne généralement la détection du contour d’un objet, en surface ou sous forme linéaire. La mesure s'effectue généralement de deux manières : soit le capteur survole l’objet, soit l’objet se déplace dans la zone de mesure du capteur. Il est important que l’objet se trouve dans la plage de mesure du capteur durant toute la mesure. Le scanner laser scanCONTROL est idéal pour les larges contours. Il est capable d’enregistrer un profil d’une largeur maximale de 140 mm. Il est ainsi possible de mesurer un large contour ou l’objet dans son intégralité.

Les capteurs sans contact et à mesure inductive se prêtent de manière idéale à la mesure de profils étroits. De l’industrie du bois à la production automobile en passant par la métallurgie, les profils sont détectés dans tous les secteurs industriels imaginables.

Sur un tout nouveau matériau composite pour réacteurs à gaz, il s’agit de mesurer les modifications de forme thermiquesdans les conditions d‘utilisation.

Les conditions de fonctionnement modernes du tramway entraînent une usure accrue des roues et du rail. Pour bien documenter le degré d’usure des rails, notre client a développé un système de mesure qui enregistre ces données, les évalue et les analyse automatiquement. A cet effet, les scanners de profil à ligne laser scanCONTROL sont utilisés pour enregistrer les profils des rails.

Tire properties are crucial for safety, driving response and comfort in modern automobiles. To ensure constant quality at the highest level 100% inspection of tires is already required in production. Apart from dynamic stress tests, the acquisition of bulges, constrictions and impacts is of primary importance.

Les échangeurs thermiques sont utilisés dans les installations industrielles et permettent le transfert de chaleur entre différents fluides. Ils sont composés de plusieurs plaques afin d’augmenter la surface d’échange exothermique. Une bride de connexion est respectivement soudée ou brasée sur la dernière plaque pour les tuyaux parcourus par les fluides. Le positionnement et la planéité de ces brides doivent répondre aux plus hautes exigences pour permettre un raccordement très précis.

Les dents de scie qu’elles soient disposées sous forme d’ensemble à mouvement linéaire ou de lame de scie, servent à l’usinage par enlèvement de copeaux de matériaux. Pour répondre à une demande toujours croissante visant des résultats de production reproductibles, elles doivent maintenant satisfaire à des standards de qualité très pointus. La forme reproductible des dents de scie souvent durcies est ici de première importance. Le capteur de profil à ligne laser scanCONTROL 2960-100 placé en position oblique au-dessus de la bande, contrôle en continu les angles de coupe et les points maximum des pointes des dents de scie.

L’acheteur est à la recherche de l’excellence. Un coup d’œil rapide sur la présentation du produit suffit à la décision d’achat. Des imperfections liées à la production telles que des déformations, des irrégularités de surface ou des contours imprécis, altèrent la perfection du produit exigée par le consommateur.

Par exemple, lors de la production du chocolat, un contrôle de qualité manuel, souvent effectué en fin de processus de production au moyen de mesures tactiles ou de capteurs à point laser, demande beaucoup de temps et augmente les coûts. Une surveillance avec les scanners laser de Micro-Epsilon présente une méthode beaucoup plus efficace.

Le scanner laser scanCONTROL 2960-100 permet un contrôle à 100% directement sur la ligne de production. Le logiciel scanCONTROL Configuration Tools permet un paramétrage aisé du scanner en amont. Avec une vitesse de défilement supérieure à 60 m/min, les scanners laser à grande vitesse détectent sans contact le profil de chaque tablette de chocolat fabriquée et le délivrent au logiciel. Pour ce faire, l’inspection s’effectue sur la base des paramètres prédéfinis.

Pour procéder au contrôle d’usure des pneus de trains, des bancs d'essai sont intégrés dans la dalle béton. Le profil est contrôlé au passage du train. Des lasers par point et à ligne détectent le diamètre et le profil de la roue. Ainsi, il est possible d'affirmer avec précision si la roue doit être de nouveau profilée. La technologie de mesure utilisée est exposée à toutes les intempéries.

Trois scanners laser de la série scanCONTROL détectent le profil de la surface des pneus. Le banc d’essai clé en main est situé à la fin de la chaîne de production et contrôle la présence de creux et de bosses sur chaque pneu. Le pneu est fixé et effectue une rotation de 360° en l’espace d’une seconde. Les écritures et symboles figurant sur ce dernier sont reconnus par le logiciel mais ne sont pas considérés comme étant des bosses. Le processus est entièrement automatique et permet un contrôle 100%. Une fois le contrôle effectué, le pneu réintègre le processus de production.

L’entreprise d’automatisation Visutronik en Allemagne a développé une installation de capteur laser mesurant des échantillons du sol pour une analyse géométrique ultérieure : irrégularité, extension des types de surface (p. ex. galeries créées par des vers de terre) etc. Le capteur laser scanCONTROL 2700-100 est l’élément essentiel de l’appareil de mesure.

Pour un bon fonctionnement, les raclettes de caoutchouc des essuie-glaces doivent présenter une surface parfaite. C’est la raison pour laquelle les raclettes de caoutchouc sont soumises à un contrôle après leur extrusion sous une forme infinie. Le contrôle est effectué à l'aide de deux capteurs de la série scanCONTROL 2800. Ils contrôlent les faces supérieure et inférieure du profil transversal du matériau.

Lors de la production de clés de sûreté, il est nécessaire de s’assurer que la préforme présente à l’intérieur de la machine est bien la bonne avant de procéder au rodage de la denture. A cet effet, il est fait appel à un capteur laser optoNCDT 2200 qui enregistre avec précision le profil survolé. La détection du profil doit s’effectuer sans lacune et la taille du spot de mesure doit être particulièrement petite.

Inrotech A/S société sise au Danemark, s’est équipée de capteurs de Micro-Epsilon pour obtenir une qualité de soudure optimale dans un processus entièrement automatisé. L’entreprise a développé un robot de soudage, à savoir le « Inrotech-Crawler », qui calcule à l’avance les processus de soudage et les exécute ensuite automatiquement. Le robot utilise à cet effet les valeurs de mesure exactes des très performants capteurs de profil à ligne laser de Micro-Epsilon.

Un scanner de la série scanCONTROL 2900 est fixé sur le InrotechCrawler et enregistre la géométrie du joint à souder avant le début du processus de soudage. L’automatisation du processus n’est possible qu’à l’aide d’une mesure de profil de haute précision. Grâce à sa construction compacte avec régulateur intégré et son faible poids, le scanner de profil laser est prédestiné pour cette tâche de mesure.

Le large éventail d’options de connexion via un SDK (Software Development Kit) permet de transférer les données de profil calibrées directement dans le logiciel du client via scanCONTROL DLL. La technologie Weldlogic d’Inrotech calcule ensuite le nombre de passes de soudage, la position des soudures ainsi que la vitesse de soudage et la largeur d’oscillation.Immédiatement après le calcul, le Crawler effectue automatiquement le processus de soudage.

Pour les portes sectionnelles, comme pour les planchers en parquet ou en laminé, on a recours à des liaisons rainure-languette pour les sections individuelles, mais à la différence des planchers, il faut ouvrir et fermer les portes sans cesse. Le respect des cotes de consigne est donc incontournable pour obtenir une liaison parfaitement étanche et flexible à long terme. D’importants écarts de température et en présence de mesures imprécises, les portes se coincent et/ou ont une mauvaise assise. La mesure des profils des rainures et des languettes est importante pour le respect des cotes de fabrication.

Les exigences envers la carrosserie ne cessent d’augmenter tant sous l’aspect technique qu’esthétique. C'est ainsi qu'une portière mal alignée mais techniquement correcte, fera immédiatement l’objet de la critique du client potentiel. De même qu’un capot est rédhibitoire s’il présente du jeu entre ses deux bords. L'approche commune usuelle pour mesurer le jeu à l'aide d'une jauge d'épaisseur demande beaucoup de temps, reste coûteuse et elle est soumise à erreur, compte tenu du facteur humain. C'est pourquoi, le capteur de fente gapCONTROL est utilisé dans les lignes de production modernes afin d'inspecter rapidement les fentes de carrosserie, de manière fiable et consistante.

En matière de sécurité routière, le système de freinage est l’un des principaux acteurs et doit pouvoir assurer la sécurité de toutes les automobiles. Les exigences envers tous les composants de ce système sont par principe très élevées. La production des disques de frein place la barre très haut quant au respect des différentes dimensions avec entre autres, celles de la fente entre les plaquettes du disque de frein. Le capteur de fente gapCONTROL 2911-25 est utilisé.

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.

Lors des processus de soudage automatiques, la qualité de la soudure dépend souvent de la précision avec laquelle la tête de soudage est positionnée par rapport à la charnière. Si ce positionnement est contrôlé par un système de mesure avant de procéder au soudage, il est alors possible d’éviter toute mise au rebut inutile. La société « elster » utilise à cet effet le capteur de profil scanCONTROL 2810. Avant le soudage, la position du scanner par rapport à la vanne est dans un premier temps mesurée huit fois. Essentielles, les données obtenues permettent de positionner la tête de soudage laser par rapport à la charnière.

Lors de la production de pare-brise, il est possible que ces derniers ne soient pas correctement courbés ou que leur surface présente des fêlures ou fissures les rendant inutilisables. C’est pourquoi il a été mis au point un système qui procède au contrôle intégral en ligne de la surface des pare-brise. Plusieurs capteurs de mesure confocale placés sur une poutre de mesure mesurent la distance les séparant de la surface. Grâce à la fonction d’autocentrage des capteurs à mesure confocale, il est possible de suivre la courbure du pare-brise avec précision. Leur haute résolution permet de détecter fissures et fêlures à la fois.