Technologie de projection laser : Comment réduire les non-conformités, rationaliser la production et éliminer les gabarits et les outils
Leader mondial de la mesure 3D, FARO® aide ses clients à réussir l'assemblage de projets avec son projecteur laser FARO TracerM. Rapports sur les composites dans la fabrication.
Dans des secteurs tels que l'aéronautique, l'automobile et la fabrication d'équipements lourds, le positionnement, l'alignement et l'assemblage précis de composants volumineux et peu maniables présentent généralement un certain nombre de défis.
On pense souvent, à tord, que les exigences de précision diminuent proportionnellement à l'augmentation de la taille des composants. Bien que cela puisse être vrai dans certains cas, une grande précision est souvent essentielle lors de l'assemblage de gros composants. Par exemple, une imprécision de seulement 1 mm lors de l'assemblage de deux éléments préfabriqués, dans des objets de grande taille tels que la coque d'un navire ou le fuselage d'un avion, peut entraîner des écarts importants par rapport aux intentions de conception d'origine et des imprécisions pouvant se mesurer en centimètres à leurs extrémités.
Pour garantir l'assemblage correct de composants lourds et de grande taille, les fabricants utilisent souvent des gabarits physiques ou des outils. Bien que ces outils d'aide soient utiles pour la production en série, la création de gabarits ou d'outils pour la production de pièces uniques, la production mixte ou la production en petite série, peut être excessivement longue et coûteuse.
La ligne de visée
Dans le but de réduire les délais coûteux associés à l'alignement et à l'assemblage de composants de grande taille, d'améliorer la précision des processus et de se passer de gabarits physiques et d'outils, FARO a récemment lancé le TracerM.
Le projecteur laser TracerM projette avec précision une ligne laser de 0,5 mm de large sur une surface ou un objet 2D/3D pour créer un gabarit virtuel qui permet aux opérateurs et aux assembleurs de positionner les composants de manière rapide et précise, en toute confiance. Le gabarit laser nettement défini est créé à partir d'un modèle CAO en 3D, ce qui permet au système de projeter un contour laser détaillé des pièces, des artefacts ou des zones d'intérêt. Le modèle 3D virtuel et collaboratif ainsi produit permet de rationaliser un grand nombre d'applications d'assemblage et de production, d'améliorer le rendement et d'optimiser les fonctions de précision et de contrôle qualité des entreprises. Le système offre une projection précise, variable et longue portée pouvant couvrir une surface allant jusqu'à 15 x 15 m. Sa plage de projection 3D s'étend de 1,8 m à 15 m.
Deux projecteurs TracerM projetés sur une nacelle de moteur pour une superposition de couches dans une salle blanche pour composites
Le TracerM de FARO utilise le Contrôle de trajectoire avancé (CTA) pour permettre une projection rapide. Le CTA offre une précision dynamique supérieure et un taux de rafraîchissement élevé qui minimise le phénomène de scintillement. Des cibles photogrammétriques sont utilisées pour permettre le meilleur alignement possible de l'image projetée sur la surface ou l'objet, de sorte que cette image corresponde au modèle CAO.
Pour les assemblages plus volumineux et pour une utilisation dans des espaces restreints, il est possible de contrôler plusieurs projecteurs TracerM à partir d'un seul poste de travail pour produire des gabarits virtuels à grande échelle dans un système de coordonnées unique. Cela réduit considérablement le risque d'erreur humaine et de mises au rebut coûteuses lors de l'assemblage. En outre, les fabricants peuvent éviter les problèmes de temps et de coûts liés à l'utilisation de gabarits lourds et volumineux.
Des résultats encore meilleurs avec les programmes RayTracer
Le projecteur TracerM fonctionne avec la suite logicielle RayTracer de FARO, qui contient les programmes RayTracer Operator et RayTracer Administrator. Les clients peuvent également choisir d'utiliser des progiciels supplémentaires qui peuvent générer directement des fichiers de projection pour le TracerM.
RayTracer Administrator organise et rationalise les processus pour les opérateurs d'usine. Le programme est conçu pour être utilisé par les ingénieurs des procédés de fabrication qui préparent les tâches de projection laser en sélectionnant, organisant et stockant les données nécessaires dans une ou plusieurs bases de données RayTracer. RayTracer Administrator est utilisé pour configurer une base de données RayTracer, manipuler ses composants, configurer les tâches et les paramètres de contrôle, modifier les données de projection et les données des outils de référence, créer des noms d'utilisateur et des mots de passe et bien plus encore. Son interface simple d'utilisation permet la manipulation de plusieurs documents, le copier-coller, l'affichage de l'arborescence en couches et d'autres options.
RayTracer Operator est un programme intuitif et simple d'utilisation qui permet la projection de gabarits en 3D. Conçu pour une utilisation dans des environnements de fabrication, des niveaux d'accès utilisateur spécifiés ainsi que des séquences prédéterminées d'étapes de fonctionnement permettent de soumettre le processus de travail à des règles de production strictes. Les données de projection et les paramètres de contrôle sont stockés dans une base de données RayTracer. Les employés qui utilisent RayTracer Operator peuvent récupérer et exécuter des tâches préconfigurées à partir d'une base de données RayTracer, mais ne peuvent pas modifier le contenu.
Le succès commercial rapide de TracerM de FARO a permis au système d'être adopté par un grand nombre de clients impliqués dans l'assemblage précis de composants de grande taille. Dans le secteur des composites, le TracerM s'avère idéal pour des tâches telles que la superposition de couches manuelle, le suivi et le placement de mandrins, et pour une utilisation sur les machines de positionnement automatique de fibres (AFP).
Les applications d'aérospatiale comprennent le positionnement des ferrures, des nervures et des longerons, pour les fixations par encliquetages et les entretoises et pour l'emplacement des attaches ou forets. De plus, le TracerM peut être utilisé pour les tâches de création de pochoirs pour peinture et de masquage avant peinture.
Le TracerM est utilisé dans les secteurs de l'automobile et des équipements lourds pour des applications telles que le positionnement des goujons/sections à souder, les applications de table de précision, l'aménagement des ateliers et des chaînes de production, ainsi que l'aménagement des clôtures et des stations robotisées.
« Étant donné que la capacité de gérer les séquences du processus d'assemblage et de placer et orienter avec précision les composants est une exigence courante, les projecteurs laser FARO sont énormément utilisés dans le monde entier et dans de nombreux secteurs », explique Roger Waldock, Directeur des ventes chez Laser Projection Solutions. « Après avoir vu le nouveau TracerM en action, les premiers utilisateurs du système FARO dernière génération ont calculé leur retour sur investissement en tenant compte des avantages liés à l'élimination des non-conformités coûteuses et à l'optimisation de leurs processus de production, ainsi qu'à l'élimination des gabarits et outils coûteux précédemment utilisés ».