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Introduction à l’inspection 3D automatisée avec les solutions de métrologie GOM


GOM logo
GOM développe et propose des technologies de pointe en matière de mesure 3D depuis 1990. Originaire d’Allemagne, la société GOM est désormais présente dans le monde entier et reconnue comme véritable expert en métrologie. ZEISS Group, autre poids lourd de l’industrie, a acquis GOM l’année dernière.
Inspection 3D automatisée GOM

Pourquoi automatiser l’inspection qualité ?

 
Aujourd’hui, avec le nombre croissant de certifications à obtenir et de normes à respecter, l’inspection qualité est devenue d’autant plus indispensable, et ce dans tous les domaines.

Toutefois, l’inspection peut s’avérer être un processus long et coûteux lorsqu’il est effectué manuellement ou avec des outils désuets. À une époque où les entreprises cherchent à tout prix à automatiser un maximum de tâches, le contrôle qualité est loin de faire exception.

L’automatisation de l’inspection à l’aide de capteurs optiques (scanners 3D) et de bras robotisés se présente, en ce sens, comme une solution optimale. Elle permet de réduire les erreurs humaines tout en faisant gagner un temps considérable et en fournissant davantage de données.

En intégrant ce type de solution directement dans la chaîne de production ou d’assemblage, on peut s’assurer que chaque pièce ait bien été vérifiée et en garantir la conformité, au lieu de procéder à des contrôles ponctuels et de laisser passer d’éventuels défauts de fabrication.

Ceci est particulièrement important pour les secteurs hautement réglementés, comme l’industrie aérospatiale, ou pour les produits à forte valeur ajoutée.

Qu’est-ce qu’un jumeau numérique ?

 
Un jumeau numérique, ou “digital twin”, est une copie digitale et virtuelle d’un objet en 3D. Ce concept clé n’a été établi que récemment, dans le cadre de la quatrième révolution industrielle (Industrie 4.0) dont nos générations sont actuellement témoins.

Alors que l’on se tourne, de manière générale, toujours plus vers le digital, les jumeaux numériques s’installent progressivement au cœur des avancées technologiques.

Ils peuvent être utilisés comme des plans virtuels auxquels comparer les pièces inspectées, et se révèlent cruciaux comme protection juridique en cas de défaillance. Les jumeaux numériques sont également utilisés dans la simulation pour la maintenance prévisionnelle ou la rétro-ingénierie.

Jumeaux numériques GOM

La métrologie optique pour le contrôle qualité

La métrologie optique, autrement dit le scan 3D à haute résolution et précision, est une excellente solution pour le contrôle de la qualité des produits.

Contrairement aux MMT (machines à mesurer les coordonnées) qui capturent quelques centaines de points 3D d’un objet, les points de mesure acquis par les scanners 3D se comptent par millions. C’est précisément cela qui permet aux systèmes de métrologie optique de générer des jumeaux numériques.

En plus de capturer une quantité impressionnante de points, les scanners 3D le font dans un laps de temps beaucoup plus court ; ils sont typiquement trois à dix fois plus rapides que les méthodes traditionnelles en suivant une procédure d’inspection bien définie.

Puisque les scanners 3D utilisent des technologies à base de lumière et donc sans contact, ils sont moins intrusifs que les MMT et peuvent numériser des objets en gardant une distance de sécurité. Les scanners 3D de métrologie sont également capables de facilement capturer des objets de plus grande taille.

Du scan 3D à l'inspection qualité - GOM Inspect

Les clés pour réussir son projet d’automatisation

Si la mise en œuvre d’une technologie aussi complexe peut paraître intimidante, elle mérite amplement d’être considérée, surtout avec les solutions presque plug-n-play (pour de l’industriel) disponibles aujourd’hui.

Les éléments essentiels pour mener à bien un projet d’automatisation des processus d’inspection comprennent notamment :

  • Un scanner 3D à haute précision, comme l’ATOS Q récemment lancé par GOM
  • Un logiciel d’inspection dédié avec des fonctionnalités avancées
  • Des bras robotiques pour l’automatisation physique
  • Un logiciel de programmation pour l’automatisation digitale
  • Intégration directe en usine

GOM ATOS Q

 
ATOS, la gamme phare de scanners 3D haute précision de GOM, est une référence dans le domaine de la métrologie depuis une dizaine d’années. Cette famille accueille, depuis peu, l’ATOS Q : une solution de numérisation 3D flexible et de milieu de gamme.

L’un de ses principaux avantages, outre sa performance de qualité industrielle en matière de précision et de résolution, est sa polyvalence. Avec trois différents objectifs pour agrandir ou réduire son volume de scan (cinq volumes possibles), le GOM ATOS Q est capable de numériser des objets de toutes tailles.

Pour en savoir plus : GOM ATOS Q

Bras robotisé scan 3D automatisé

Inspection automatique intégrée

L’intégration des solutions d’inspection directement à la chaîne de production permet de gagner un temps précieux, de réduire les coûts et d’allouer les ressources humaines à d’autres tâches. Les défauts de fabrication peuvent être identifiés bien en amont, limitant les risques de défaillance au minimum.

GOM conçoit des solutions prêtes à l’emploi avec automatisation, programmation, inspection et reporting intégrés. L’aspect logiciel est en effet tout aussi important que l’aspect matériel.

Le logiciel propriétaire GOM Inspect, par exemple, est capable d’automatiquement détecter les défauts des pièces et d’en générer des rapports en quelques minutes.

GOM a également développé un module appelé Virtual Measuring Room (VMR ; salle de mesure virtuelle). Il s’agit d’une station de contrôle et de planification de mesures permettant à quiconque de programmer les robots grâce à la fonctionnalité “Auto-teach”.

Une série d’autres fonctionnalités intéressantes sont incluses également, telles que l’option “Burn-in” avec laquelle le scanner s’adapte au type de surface à numériser en ajustant lui-même ses paramètres d’exposition.

Les solutions d’inspection automatisées de GOM

GOM propose une large gamme de solutions métrologiques clés en main qui répondent à tous les besoins et budgets.

Solutions semi-automatisées

Les scanners 3D de bureau sont adaptés pour les cas où peu de pièces doivent être inspectées ou lorsque plusieurs sites de production sont concernés. Ils sont faciles à transporter, rapides à installer et disposent d’une table tournante automatique.

Cette table tournante est contrôlée automatiquement par le logiciel GOM Inspect de sorte que les pièces soient capturées sous tous les angles avec le moins d’intervention manuelle possible. Les scanners 3D de bureau de GOM, comme l’ATOS 5, sont généralement montés sur trépied mais peuvent aussi être fixés sur bras robotique.

Scan 3D semi-automatisé pour la métrologie

Robot collaboratif d’entrée de gamme : GOM ScanCobot

Le GOM ScanCobot, “Cobot” étant une contraction de robot collaboratif en anglais, ajoute une couche d’automatisation au scanner 3D ATOS Core. Il s’agit d’un bras robotique d’entrée de gamme qui, accompagné d’une table tournante automatique, permet de numériser les pièces encore plus rapidement.

Grâce au module logiciel VMR (Virtual Measurement Room), l’utilisateur n’a même pas besoin de connaissances particulières en programmation robotique.

Systèmes ATOS ScanBox prêts à l’utilisation

La série ATOS ScanBox est une gamme de solutions de métrologie 3D complètement automatisées et disponibles en onze tailles différentes, s’adaptant à divers types de pièces et applications.

Ces sortes de cabines de scan 3D peuvent être directement intégrées en atelier ou en usine, nécessitant simplement d’être branchées à une source d’alimentation. Toutes les solutions ScanBox sont compactes, et certaines d’entre elles faciles à transporter car n’étant pas ancrées au sol.

Il existe également des solutions sur mesure, comme l’ATOS ScanBox BPS, un système conçu pour numériser de grandes quantités de pièces à un rythme très soutenu.

À propos de l'auteur

Ludivine Cherdo

Ludivine conçoit et implémente la stratégie de contenu d'Aniwaa, élaborant des guides détaillés basés sur ses connaissances approfondies en matière de fabrication additive. Elle réalise également des tests d'imprimantes 3D et se maintient au courant des dernières nouvelles et tendances de l'industrie. Après avoir grandi aux États-Unis puis vécu en Espagne, au Chili et au Cambodge, Ludivine est désormais basée en France.