Mesurage via des capteurs intégrés dans la machine-outil

Dans le cadre du projet de recherche européen Dynatool, qui inclut notamment un volet ‘monitoring pendant l’usinage de formes complexes’, Sirris et la KU Leuven se focalisent sur l’intégration de capteurs acoustiques et capteurs de force dans le système de serrage des pièces à usiner. Nous avons fait quelques constatations intéressantes.

Début 2015, Sirris et le département PMA de la KU Leuven ont entamé un projet de recherche sous l’appellation Dynatool. Il s’agit d’un partenariat au niveau européen avec des universités et hautes écoles d’Allemagne et Autriche sur l’intégration de techniques de monitoring et méthodes de simulation en vue de maîtriser avec davantage de précision le fraisage des formes complexes.

Dans le cadre de ce projet, différents groupes de recherche focalisent leurs recherches, d’une part, sur l’intégration de capteurs dans la machine-outil (au niveau de la broche, des outils, du dispositif de serrage) et, d’autre part, sur le traitement des données mesurées. Les résultats indiquent certaines choses concernant l’état de l’outil, ce qui permet d’éviter les vibrations, de détecter à temps l’usure (et le bri) de l’outil, et de trouver une plage optimale de fonctionnement. Les données de mesure qui en résultent peuvent se révéler utiles pour améliorer les simulations portant sur les nouveaux produits, et les interactions en cascade.

Aperçu schématique des thèmes de recherche dans le cadre du projet Dynatool

Intégration de capteurs

Sirris et la KU Leuven se focalisent principalement sur intégration de capteurs acoustiques et capteurs de force dans le dispositif de serrage de la pièce à usiner. L’analyse des données recueillies a révélé que le positionnement avait une importance. S’agissant des capteurs acoustiques, certaines plages de fréquences donnent des informations concernant le procédé de fraisage en tant que tel.

A gauche : évaluation des émissions de signaux acoustiques pendant l’usinage ; à droite : visualisation du bri de l’outil, en faisant un zoom sur les fréquences ad hoc

Une compilation des diverses études a révélé que les solutions multi-capteurs (autrement dit : combinaison de plusieurs type de mesures) sont nécessaires pour produire des meilleurs aperçus de l’état de l’outil. Des algorithmes intelligents ont permis de mettre en évidence les relations entre les données provenant des capteurs et l’usure volumique de l’outil.

Nos partenaires de recherche à l’étranger se sont focalisés sur l’intégration de capteurs au niveau des autres composants. Le projet ouvre la possibilité de combiner différentes solutions et donne accès, depuis la Belgique, au savoir développé dans les autres pays.

Ce projet a reçu l’appui financier du VLAIO et se termine fin mars.

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