Mesure et évaluation automatiques des composants des moteurs à turbine

Lescobots sont une combinaison d'un robot collaboratif à 6 axes et d'un capteur de mesure 3D optique à haute résolution à utiliser pour l'inspection automatique des microgéométries sur des composants de grande taille. Dans l'industrie aérospatiale, la mesure des bords ébavurés, également connue sous le nom de "mesure des bords de rupture", sur les disques de turbine et les carters de turbine sont les applications les plus courantes. Les Cobots Bruker Alicona sont disponibles sur le marché depuis 2017, et même alors "rien de comparable n'a existé, du moins nous n'avons connaissance d'aucun système. Ce que le Cobot offrait déjà il y a trois ans lors du lancement du marché était unique. Tous les autres fabricants que nous avons évalués auraient dû commencer par la phase de développement", se souvient M. Duffek. Il est aujourd'hui un "expert Cobot", car sous sa direction, trois systèmes de mesure automatisée des arêtes, des rayons et des défauts sont actuellement utilisés à Munich.

Mesurer les arêtes de rupture avec des tolérances de l'ordre du µm à un chiffre

Les processus de fabrication classiques tels que le tournage, le fraisage et la rectification peuvent entraîner la formation de bavures et d'arêtes vives indésirables. Celles-ci représentent des points faibles structurels où des ruptures de matériaux ou des fissures peuvent se produire. C'est pourquoi les exigences sont élevées en matière de traitement des arêtes, d'essais et de certification.

Les cobots, qui, comme tous les systèmes de mesure Bruker Alicona, sont basés sur la variation de la focalisation, sont adaptés à cet objectif à bien des égards. La technologie optique permet de mesurer des surfaces hautement réfléchissantes ou mates avec des flancs abrupts et même de capturer des géométries avec des tolérances de l'ordre du µm à un chiffre en haute résolution. Cela signifie que même les plus petits écarts de forme peuvent être mesurés de manière traçable. L'évaluation est effectuée automatiquement et conformément aux normes industrielles courantes, telles que l'ASME.

En outre, les cobots conviennent car la haute résolution et les mesures stables vont de pair avec la facilité d'utilisation du système, qui est conçu pour être utilisé par plusieurs opérateurs. La manipulation, la mesure et l'évaluation au moyen de routines d'essai programmées sont faciles à gérer. "L'apprentissage des programmes de mesure à l'aide du joystick est intuitif", résume MTU. En option, les routines de mesure peuvent également être définies dans le fichier CAO du composant à l'aide d'une connexion CADCAM.

Mesurer la longueur, la largeur, la profondeur et le volume des défauts

Un autre domaine d'application des Cobots est la mesure des défauts. La profondeur maximale d'un défaut détermine si un composant est réutilisé, réparé ou mis au rebut. Les méthodes manuelles conventionnelles de mesure des défauts utilisant des techniques de réplique, des projecteurs de profil et des méthodes tactiles telles que les systèmes de mesure des contours nécessitent beaucoup de travail et ne peuvent pas être automatisées. "La technologie de pointe est très importante pour nous lorsqu'il s'agit de technologie de mesure", déclare M. Duffek. Il poursuit : "Grâce à la technologie de mesure optique, nous sommes plus rapides, plus précis et, surtout, plus aptes au traitement. Avec Bruker Alicona, nous pouvons également mesurer automatiquement dans le cadre d'un processus CNC", poursuit-il. MTU Aero Engines accorde une grande importance à la répétabilité, à la traçabilité, à l'automatisation et à la rapidité de la mesure des défauts. C'est pourquoi l'équipement de mesure Bruker Alicona est également utilisé à cette fin. La mesure des défauts chez MTU comprend l'évaluation de paramètres tels que la longueur, la largeur et la profondeur des bosses, des rayures, des fissures, etc.

Mesure automatique de plus de 100 positions de mesure apprises

De plus en plus d'utilisateurs de Cobot dans le secteur aérospatial utilisent la possibilité de définir des routines de mesure directement sur le jeu de données CAO d'un composant au moyen d'une connexion CADCAM. Plusieurs centaines de positions de mesure sur une grande variété de composants, par exemple des corps de turbine, sont automatiquement mesurées et évaluées. Cette opération prendrait également beaucoup plus de temps avec les méthodes conventionnelles telles que l'utilisation de techniques de réplique. Selon MTU, cela se traduit par des chiffres : "Cela permet de réduire les coûts d'inspection de 25 à 50 % !"