Publié le : 25/03/2022

Les opérations d’inspection sont généralement jugées comme des goulots d’étranglement dans le flux croissant de fabrication de pièces composites. Les industriels cherchent constamment à réduire les coûts de contrôle en se focalisant notamment sur l’automatisation de ces opérations. Les progrès de la robotisation et des technologies numériques ont largement participé à leur proposer des solutions d’acquisition et de traitement de données de contrôle très performantes. Néanmoins, leur complexité de mise en place, notamment au niveau de la sécurité, et la nécessité de compétences spécifiques pour leur paramétrage sont des freins lorsqu’il s’agit d’inspecter des géométries complexes et variées à des niveaux de cadence moyens ou faibles. Les industriels sont alors confrontés au dilemme entre des investissements lourds et difficilement justifiables pour la production à cadence faible ou la multiplication d’opérateurs qualifiés pour réaliser les contrôles manuellement. Enfin, le plus souvent, les différents types de contrôle de type non destructifs classiques, visuels, dimensionnels, mais également « in-process » sont réalisés et analysés indépendamment les uns des autres, et également de manière dissociée du suivi des paramètres de fabrication. Cette gestion engendre un potentiel surcoût du contrôle, une multiplication de rapports de contrôle et des difficultés à lier les indications de défaut à des causes racines.

 

 

COMETE « Cellule cObotisée Multi-tEchniques de conTrôle non dEstructif » s’inscrit donc dans une démarche visant à améliorer la flexibilité, diminuer le facteur humain et développer des fonctionnalités numériques dans le domaine du CND. COMETE est un moyen de R&D imaginé par l’IRT Jules Verne, centre de recherche technologique mutualisé dédié au manufacturing qui vise l’amélioration de la compétitivité industrielle, et sur lequel il peut s’appuyer afin de développer ses activités dans le domaine du CND automatisé. Il permet notamment de réaliser des inspections grâce à de multiples moyens présents sur une seule cellule. En effet, il est composé d’un bras cobotisé, d’un bac à immersion pour l’utilisation d’ultrasons classiques ainsi que d’un plan de travail pour toutes les techniques à couplage sec ou large champs, électromagnétiques, ultrasonores, dimensionnelles et visuelles.

 

L’IRT Jules Verne mutualise ses compétences en termes de robotique et de CND sur COMETE afin de développer le « zéro programmation » des trajectoires d’inspection. Cela permet de proposer des solutions faciles d’utilisation pour le scanning de pièces à géométrie complexe et ceci pour tout type de méthode d’inspection implémentable sur cette cellule. Les opérations de simulation pour la vérification de la contrôlabilité, l’optimisation des contrôles, le choix, la conception des sondes ou la définition des stratégies d’inspection sont réalisées par CIVA.

 

AXIOME, concepteur de solutions robotisées depuis plus de 25 ans, et reconnu dans des milieux tels que l’automobile ou l’aéronautique, avec des installations de machines dans le monde entier, a intégré les différents moyens qui composent cette cellule. Le travail a consisté notamment à proposer un banc CND de laboratoire sécurisé, ergonomique, flexible et évolutif, qui vient se démarquer des automates cartésiens classiques. Le robot collaboratif utilisé est un YASKAWA HC20DT IP67 à 6 axes avec une charge utile pouvant atteindre 20 kg. La sécurité de l’opérateur est assurée par une technologie de contrôle d’effort et de limitation de puissance qui arrête automatiquement le robot en cas de contact avec un opérateur.

 

TESTIA, filiale d’AIRBUS avec 30 ans d’expérience des inspections de structures d’avion et du Contrôle Non Destructif, dans ce cadre en tant que développeur de produits et solutions pour l’inspection, s’est chargé de réaliser le logiciel permettant de coupler en temps réel les données position 3D du centre-outil du robot et les données issues des appareils d’inspection. La configuration ne nécessite pas d’interface physique d’interprétation des positions des 6 axes en coordonnées cartésiennes et permet aussi bien d’obtenir directement les données d’inspection dans l’espace sous forme de nuage de points ou associées à des vecteurs de trajectoires que des cartographies 2D projetées dans le cas de pièces quasi-planes. Les données sont manipulables comme un objet 3D et donc comparables à la CAO de la structure inspectée sans avoir à étirer les cartographies 2D comme des textures. Le post-traitement des données pourra être réalisé dès l’acquisition terminée sur le poste principal de la cellule via le logiciel NDTKit UT (alias ULTIS). COMETE est aussi un prototype idéal pour implémenter des solutions de digitalisation des opérations de contrôle qualité. Il est envisagé d’intégrer des moyens de restitution des résultats de contrôle aux opérateurs de nouvelle génération : 3D interactive, réalité augmentée, projection de scans, …

 

COMETE, située dans le laboratoire « Caractérisation, Surveillance et Contrôle » de l’IRT Jules Verne, a été conçue et réalisée dans le but de créer le moyen cobotisé versatile ultime de laboratoire pour les investigations non destructives, d’un bout à l’autre de la chaîne d’inspection : simulation, acquisition, analyse et restitution.

 

Enfin, cette cellule doit permettre de renforcer les liens avec les partenaires de l’IRT Jules Verne sous forme de projets collaboratifs propres, Européens ou de recherche sous contrat, afin de développer un centre de compétences en CND dans l’écosystème industriel de la région.

 

Le financement de ce moyen a été réalisé grâce au programme « Investir l’Avenir » et à AIRBUS.

 

>> Vous pouvez retrouver cet article dans le JEC Magazine d’Avril 2022. 

>> COMETE a également été présenté à la journée COFREND 

>> Une présentation de cet équipement sera réalisée lors du salon du JEC le mardi 3 mai à 16:00 sur le pavillon Pays de la Loire !