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Nouveaux produits

Contrôle haute cadence de la planéité au micron près

Publication: 15 avril

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La société Duhamel DTI a mis en place un banc d´essais pour circuits magnétiques de contacteurs électriques avec le capteur de déplacement laser 2D LJ-G de Keyence...
 

Les performances atteintes sont hors du commun : une cadence de 4000 à 5000 pièces par heure pour une précision de 0,5 micron.Duhamel DTI est une société d´ingénierie situé à Domène, près de Grenoble. Avec une équipe très pluridisciplinaire, elle conçoit notamment des bancs de test et des moyens de contrôle. Duhamel DTI a mis au point un dispositif de mesure forte cadence pour contrôler la planéité de pôles magnétiques pour contacteurs électriques. Cette mesure se doit d´être extrêmement précise, car des défauts, même très réduits, génèrent un phénomène acoustique dit de « ronflement », voir un dysfonctionnement du contacteur.

La méthode traditionnelle consiste à utiliser des capteurs par ultrason, mais ceux-ci nécessitent une mesures en bain d´huile ce qui est très contraignant. Outre la mise en oeuvre complexe, notamment avec les cadences souhaitées, ce procédé impose de nombreux réglages qui nuisent à la clarté et à la stabilité des mesures. « Nous souhaitions apporter une nouvelle technologie plus fiable et nous avons pris le risque de proposer un dispositif laser qui s´affranchit du film d´huile pouvant être présent sur les pôles du circuits magnétiques. Dans ce contexte, nous n´avions pas le droit à l´erreur et la solution que nous allions apporter devait présenter toutes les garanties », explique Jean-Pierre BOCHET, Chargé d´affaire au sein de Duhamel DTI.

La mise en oeuvre retenue consiste à placer 4 capteurs LJ-G permettant d´obtenir 4 « raies de mesure » desquelles sont extraites 4 segments de mesure pour le contrôle des pôles et 4 segments de mesure pour le contrôle de l´entrefer. On obtient ainsi des profils des contacteurs constitués de 500 points de mesures qui vont servir à modéliser la planéité au moyen de la méthode des moindres carrés. Toutes les mesures sont réalisées en comparaison avec un étalon de référence préalablement enregistré dans le système. « Cette méthode se révèle performante pour analyser avec précision la qualité de la surface », précise Jean-Pierre BOCHET.

Dispositif de contrôle des 2 pôles latéraux et de l´entrefer du contacteur

« La difficulté avec la plupart des dispositifs laser sur le marché est que leur fonctionnement est opaque. En raison de prétraitements, ne savons pas ce que nous avons à la sortie. Le capteur de déplacement Keyence, lui, est plus clair et plus flexible. La sortie analogique fournit les données brutes. De fait, l´analyse est plus simple et plus fiable. Nous savons précisément ce que nous avons. C´est aussi le cas pour les paramètres de fonctionnement : à titre d´exemple, le temps d´obturation est indiqué en ms. Chez la concurrence, nous n´avons qu´un signal OK ou non conforme. Keyence est aussi une des seules sociétés avec qui nous aimons travailler. D´autres auront tendance à nous imposer des solutions. Avec Keyence, il y a un climat de confiance et de collaboration », ajoute Jean-Pierre BOCHET.

Le LJ-G est un profilomètre laser 2 dimensions LJ-G5000. Muni d´une fonction unique de compensation des brillances E3 CMOS, ce capteur offre une plage de mesure dynamique jusqu´à 300 fois plus importante que le marché. Il offre ainsi une stabilité de mesure unique même pour des surfaces complexes telles que les élastomères et les métaux. La technologie E3 CMOS (pour Enhanced Eye Emulation CMOS) reproduit la capacité d´accommodation de l´oeil humain. La reconstruction numérique du profil sera totale malgré les zones sombres ou trop lumineuses. En complément, la fonction MFL qui permet d´ajuster la sensibilité du CMOS, l´intensité du laser et le temps d´exposition du CMOS (plus la cible est sombre plus le temps d´imposition est long et inversement). Avec un capteur traditionnel, une solution classique consiste à moyenner les mesures pour compenser le manque de stabilité. Moins fiable, cette technique implique aussi des temps d´échantillonnage plus de 15 fois supérieures. Les performances sont de fait aussi uniques : la répétabilité de 1µm et la fréquence d´échantillonnage de 3,8 ms.

« Ce qui est dit dans les notices commerciales est vrai. Non seulement, nous avons une mesure fiable, mais nous avons aussi constaté une précision de l´ordre de 0,5 micron. Pour notre application, le temps de cycle de mesure est de 150 à 250 ms. Nous estimons que seul le LJ-G pouvait permettre cette performance. Aujourd´hui, le banc est en fonctionnement continu, sans problème de dérive de mesure », conclut Jean-Pierre BOCHET.

Duhamel DTI a conçu l´intégralité du banc et notamment un système de convoyage avancé qui permet de positionner en haute cadence et avec précision les pièces à contrôler. La société conçoit des solutions innovantes pour le contrôle de production, ainsi que des systèmes électroniques pour les plus grands noms. La moitié des réalisations de Duhamel DTI est installée hors de France.

Les contacteurs sont convoyés au centre de cette cellule de contrôle où 4 têtes de capteurs de déplacement 2D LJ-G sont installées

La croissance de KEYENCE a été constante depuis 1974. La société est maintenant un leader mondial dans les domaines du développement et de la fabrication d´équipements allant des capteurs de détection ou laser aux instruments de mesure et aux systèmes de vision, en passant par les marqueurs laser et les microscopes numériques.

Au cours des 35 années qui ont suivi sa création au Japon en 1974, KEYENCE s´est imposée comme leader mondial dans le secteur de l´automatisation industrielle et s´est développée rapidement pour former un réseau mondial de 17 filiales internationales, avec plus de 200 bureaux dans plus de 40 pays. Les ventes mondiales de Keyence en 2012 sont de plus de 2,3 milliards de dollars US avec un effectif mondial de 3 420 personnes.

KEYENCE se particularise par son approche directe. La société emploie un grand nombre d´ingénieurs commerciaux dans le monde entier, ce qui garantit une assistance sur site directe et précieuse. Avec plus de 35 ans d´expérience dans la résolution de problèmes au contact des clients, la société s´est forgé une grande expérience des secteurs dans lesquels elle intervient et une grande capacité à anticiper les futurs besoins.

KEYENCE se distingue aussi en étant un leader mondial sur le plan de l´innovation. En 2011, plus de 5% de son chiffre d´affaires est consacré à la recherche et développement. Chaque nouveau produit a pour vocation de dépasser ce qui est proposé par la concurrence. Ces innovations sont appliquées par les clients de KEYENCE : la vente de nouveaux produits représente chaque année 30 % du chiffre d´affaires total de la société.

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