Contrôle qualité en temps réel de cordons de colle

Dans l'industrie automobile moderne, le collage est devenu une technologie majeure. Une automobile comprend aujourd'hui selon l'association industrielle Klebstoffe e.V. près de 15 à 18 kg d'adhésif et passe au cours de la production par des douzaines de systèmes de collage. Le collage remplace de plus en plus les soudures, les vissages ou les rivetages. Les raisons en sont simples : sécurité et rentabilité. Cependant, pour pouvoir garantir ces points, une application d'adhésifs et d'enduits d'étanchéité de haute précision est requise. La société française Akeoplus a développé pour cela un capteur qui vérifie directement en temps réel les cordons de colle sur la ligne de production et certifie ainsi une qualité irréprochable de l'application de matière.
Dans les crashs tests, les véhicules donnent de meilleurs résultats lorsqu'ils comportent une forte proportion d'adhésif. En effet, avec le collage, les pièces à assembler ne subissent pas d'effets préjudiciables. La soudure génère de la chaleur susceptible d'agir sur les matériaux utilisés et leurs propriétés. Les vis occasionnent des trous. En revanche, les adhésifs lient sans modifier les matériaux, ce qui constitue un véritable facteur de sécurité. Les systèmes de collage se sont ainsi répandus aussi bien dans la construction des moteurs que de la carrosserie. Ils assemblent efficacement les tôles entre elles ou fixent les rondelles dans les châssis correspondants et contribuent ainsi à une grande rigidité de la carrosserie. Ce dernier point garantit en outre un fort potentiel en termes d'économies d'énergie. Cependant, pour tous les processus de collage, la condition préalable à de solides assemblages, en termes de densités aussi, consiste à appliquer avec exactitude les cordons de colle, en particulier avec les pièces de sécurité. Ils doivent être de qualité constante partout - même dans les angles et les courbes.

Minimisation des erreurs et traçabilité

Avec AkeoBI, Akeoplus a développé un outil de production intelligent, qui participe à la garantie d'une qualité irréprochable en termes d'application de la matière. Le capteur inspecte tous types de cordons en temps réel, directement sur la ligne de montage. Peu importe qu'il s'agisse de colle, de mastic, de silicone ou de mousse. Il est monté sur des pistolets à colle au niveau des boulons fixes de la chaîne de montage ou directement sur le bras robotisé du système de collage. Des algorithmes spéciaux contrôlent la largeur, la continuité et la position des bourrelets et détectent les surplus ou les manques de matière avec une précision de +/- 0,5 mm. Le tout à une vitesse de 450 mm par seconde.
En raison de ses dimensions compactes de seulement 170 mm x 50 mm et de son faible poids de 1,5 kg, l'AkeoBI peut être intégré à presque toutes les usines de fabrication. Le système peut être configuré individuellement en fonction d'exigences les plus variées. Une unité centrale peut exécuter simultanément l'inspection avec deux capteurs par exemple ou lancer des contrôles uniquement de manière aléatoire.
La société Akeoplus permet de détecter les manques de matière à l'aide de critères préalablement définis grâce à un logiciel puissant programmé par ses soins. L'utilisateur peut les visualiser clairement sur l'interface utilisateur correspondante. Un rapport sur chaque partie contrôlée est disponible directement après l'inspection. L'utilisateur peut localiser immédiatement les erreurs et les corriger rapidement sans interrompre la production. Cela évite les temps d'arrêt inutiles, contribue à la traçabilité et renforce la fiabilité de la fabrication.

Trois caméras haute résolution avec vue 360°

Trois caméras industrielles haute résolution fournissent les images sous-jacentes à l'inspection et permettent également à l'AkeoBI d'obtenir une vue panoramique à 360° sur les composants à contrôler. Des DEL hautes performances directement intégrées dans le capteur assurent l'éclairage nécessaire. Les caméras gigabit ethernet uEye utilisées, de la gamme LE du fabricant IDS Imaging Development Systems, sont respectivement dotées d'un capteur CMOS de 1,3 mégapixel de la société e2v. Outre leur exceptionnelle photosensibilité, les caméras gigabit ethernet sur carte se caractérisent également par une série de fonctions additionnelles : le capteur de la gamme UI-5241LE offre par exemple deux variantes, à obturateur roulant et à obturateur global, avec possibilité de basculer de l'une à l'autre en cours de fonctionnement, d'où une souplesse maximale lorsque les exigences et les conditions environnementales sont variables.
De plus, quatre zones d'intérêt (AOI) maximum sont disponibles. Cela permet de contrôler plusieurs caractéristiques simultanément ou de capturer les AOI dans une série d'expositions avec des paramètres différents. Le modèle de caméra convient particulièrement, entre autres, aux tâches d'inspection pour l'assurance qualité où l'espace est restreint.
C'est parfait pour Akeoplus, qui apprécie tout particulièrement la vitesse, le rapport qualité-prix et la suite logicielle IDS avec la fonction Plug & Play type d'IDS sur les caméras-industrielles compactes. « L'interface de programmation efficace de la suite logicielle IDS nous a permis de configurer simplement et avec précision la caméra. En effet, nous avons pu tester et définir au préalable et avec exactitude le format des pixels, la taille de l'image, la fréquence et toutes les caractéristiques nécessaires. Les images sont ensuite traitées par le logiciel de la caméra. Le démarrage, l'arrêt et la fréquence des prises de vue sont commandés avec précision grâce aux hautes performances du gestionnaire de caméra IDS », explique Thibaud Cheippe, développeur chez Akeoplus.

Perspectives

Plus de 100 capteurs AkeoBI sont déjà utilisés dans le monde, p. ex. chez le constructeur automobile français Groupe PSA, dont font notamment partie les marques Citroën, Opel et Peugeot. La combinaison de caméras haute résolution, de DEL hautes performances et d'algorithmes adaptés offre aux entreprises de diverses branches la possibilité d'améliorer la qualité de leurs assemblages collés et donc de leurs produits tout en générant simultanément de véritables avantages concurrentiels. Parallèlement à l'industrie automobile, les sous-traitants, par exemple, bénéficient à différents niveaux de la chaîne de valeurs. C'est aussi le cas de l'industrie aéronautique, qui profite de l'efficacité et du degré élevé de traçabilité offert par le capteur en production. L'exécution en temps réel sur la ligne de production contribue également pour une large part à la rentabilité. En effet, les pièces relatives à la sécurité avaient besoin d'un contrôle intégral. La solution assistée par caméra d'Akeoplus, sans contact, veille à des assemblages fiables qui tiennent leurs promesses.