Carl Zeiss Optotechnik GmbH - Optische Messtechnik
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Inspection optique de la surface

Fiche technique: ABIS II

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ABIS II

ABIS II - Détection des défauts dans le processus de production

Une grande partie des défauts qui peuvent se produire lors du processus de production sont « invisibles » pendant les premières étapes de la fabrication. C'est seulement après les étapes ultérieures de traitement telles que le laquage que ces défauts de surface minimes apparaissent toutefois de manière visible et ne doivent être supprimés qu'à l'aide de mesures correctrices onéreuses.

Afin d'obtenir une surface de haute qualité du point de vue de l'optimisation des coûts, un large éventail de types de défaut doit être identifié. C'est pourquoi la détection sûre et ponctuelle ainsi que l'évaluation objective ou la classification des creux, des bosses, des dépressions, des ondulations, des rétrécissements, des fissures, etc. est nécessaire, étant donné que les frais liés à la correction des défauts augmentent considérablement à mesure que le cycle de production avance (pressage, coque brute, laquage, montage). Les retouches dues aux défauts qui se propagent au-delà du processus représentent donc surtout un facteur personnel et temporel élevé qui influence fortement la rentabilité du processus de fabrication.

ABIS II - Détection de la totalité des types de défauts importants

Avec ABIS II, un système de capteur optique qui peut être utilisé dans différentes phases de construction et conceptions, les défauts 3D (p. ex. creux, bosses, dépressions, ondulations, rétrécissements, fissures) ainsi que les défauts sensibles au contraste (p. ex. égratignures, saletés, restes de colle) sont saisis de manière rapide, sûre et très précise sur l'élément à l'aide d'une extension par la nouvelle analyse sensorielle de contraste.

Les retouches coûteuses peuvent ainsi être réduites de manière efficace dans les étapes suivantes du processus telles que, p. ex., la ligne de finition. 

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ABIS II est un concept de système flexible et offre la possibilité à l'utilisateur d'utiliser le système de capteur de manière optimale pendant différentes phases de construction dans le domaine d'application souhaité.

ABIS II Offline permet l'enregistrement et l'exploitation de données à un poste d'essai automatique et est ainsi parfaitement adapté au contrôle en fabrication. De même, des catalogues de défauts et des critères de classification peuvent être étendus et modifiés à partir de la phase de planification. La cellule ABIS II Offline peut être positionnée de façon stationnaire (c.-à-d. à un endroit fixe dans l'usine et proche des presses) et également configurée en tant que système mobile. Pour une variante Offline mobile, les composants du système sont montés sur une ou plusieurs plateformes transportables.

Avec ABIS II Inline, un contrôle entièrement automatique et une évaluation via l'intégration directe de la conception dans l'environnement de production est possible au ferrage ou à l’emboutissage. Selon les instructions du client, l'appareil ABIS II peut être conçu de manière à pouvoir contrôler soit les 100 % de la surface de l'élément, soit certaines zones de l'élément, soit des zones définies sur chaque élément. L'inspection totale ou partielle des parties de carrosseries brutes et de pièces en tôle ainsi obtenue détermine les normes les plus élevées pour l'assurance qualité et l'audit.

La conception est créée virtuellement avant chaque installation d'un système d'inspection de surface ABIS II. Le choix du robot et son positionnement sur l'élément de construction se fait avec l'aide de programmes de simulation afin de garantir l'accessibilité de toutes les positions de capteur nécessaires à la vérification.

La taille des éléments de construction (des petites pièces du revêtement jusqu'à la carrosserie/carrosserie brute complètes) et les données relatives au temps d'essai maximum disponible par élément (durée de cycle) déterminent le nombre de capteurs et d'ordinateurs pour l'exploitation. La disposition et la mise en pratique du concept de sécurité et des installations sont effectuées conformément aux directives respectives relatives à l'utilisateur. Cela peut être réalisé aussi bien par le client lui-même qu'en tant qu'installation d'inspection de surface complète clés en main sur commande.

ABIS II - Conceptions de référence

De nombreux constructeurs automobiles de renom intègrent avec succès le système d'inspection de surface ABIS II dans différentes conceptions déjà à l’emboutissage. Ainsi, les audits de routine sont effectués à des intervalles constantes pendant le temps de cycle aussi bien pour le domaine d'utilisation de cette conception Offline que la vérification des premières pièces embouties après un changement d'outil.

La production obtien des informations objectives en peu de temps concernant la qualité des surfaces de l'élément de construction compressé. Pour le contrôle efficacede la majorité de pièces de peau extérieure, un poste d'audit central automatisé est employé avec les lignes de production correspondantes.


ABIS II - Données techniques analyse sensorielle


  Capteur ABIS II ABIS II
Capteur de contraste
Dimensions (mm³) 670 x 80 x 100 755 x 160 x 460
Capteur ABIS II incl.
Poids (kg) 4,7 14,8
Capteur ABIS II incl.
Durée d'enregistrement de l'image             0,1 msec 0,1 msec
Compatibilité du robot oui oui
Taille du champ de mesure 220 x 300 mm² 220 x 300 mm²
Interfaces de données CamLink CamLink
Résolution caméra CCD
(pixel)
1200 x 1600 1200 x 1600
Résolution limite des défauts 3D
(profondeur)
10 µm (min.)
en fonction de la surface
10 µm
Résolution latérale des défauts 1,5 mm
en fonction de la surface
10 µm
Distance de travail 432 mm +/- 20 mm 432 mm +/- 20 mm
Source lumineuse Lampe à éclats au xénon LED
Durée de vie source lumineuse au moins 10EXP6 éclats
pour une fréquence de répétition de 1 Hz             
illimitée


Logiciel d'exploitation et de visualisation ABIS II

De nombreux utilisateurs dans l'industrie automobile misent sur une analyse constante de la qualité de la surface à travers la chaîne de processus complète. Les éléments sont testés en tant que pièce individuelle (PI), en tant qu'assemblage (ASG) et ce, après le laquage par immersion cathodique (LIC) à l'aide du même programme de mesure à la recherche de défauts de surface dus à la couche de finition. Ainsi, l'évolution d'un défaut est documentée après chaque étape du processus et l'expérience pratique dans la production montre que l'importance des défauts de surface peut augmenter ou diminuer après une étape du processus. Sur la base d'une analyse de la qualité sur la totalité du processus, les retouches nécessaires sont effectuées aux emplacements très précis des éléments de construction concernés et des étapes du processus, soit une augmentation extrêmement économique de l'efficacité dans la zone de finition.

Outre l'évolution d'un défaut de surface dans la chaîne de processus, l'utilisateur obtient d'importantes informations concernant les modifications de la qualité à partir des changements effectués à temps pendant une période de production. Ainsi, des mesures correctrices peuvent être prises suffisamment tôt en cas de détérioration de la valeur de l'audit, p. ex. au niveau des paramètres de presse ou des surfaces d'outil, avant que des pièces ne soient produites avec des défauts dus aux retouches. Des programmes statistiques correspondants indiquent à l'utilisateur, à l'aide de diagrammes de dispersion, dans quelles positions sur les éléments et à quel endroit de la chaîne de production se trouve le potentiel d'optimisation pour la diminution des frais.

En plus du rapport de mesure, l'image de la qualité d'une surface représentant l'élément sous forme virtuelle peut être affichée sur demande. Le logiciel d'ABIS II permet la saisie individuelle des caractéristiques du défaut et de la classification du niveau de gravité qui se basent sur des valeurs empiriques des auditeurs. De cette façon, l'expérience du contrôleur qualité peut être intégrée directement dans les critères de classification et de tolérance du système qui, en outre, peuvent être ajustés en fonction du niveau de production.

ABIS II allie demandes les plus élevées en matière de compatibilité industrielle, d'extensibilité, de capacité de détection des défauts et utilisation facile. Pour une mesure, l'utilisateur sélectionne tout simplement l'élément de construction à tester via l'écran tactile et lance le processus de mesure. Grâce à une vitesse de mesure et d'exploitation élevée, les résultats de l'inspection sont disponibles dans un rapport en peu de temps. P. ex., l'utilisateur d'un système Offline obtient, en moins de 40 secondes après le démarrage de la mesure de la porte coulissante illustrée à gauche, le rapport complet avec l'audit. L'ensemble des commandes d'une conception Offline se réduit à la sélection des mesures individuelles des éléments via l'écran tactile. Lors de la programmation d'autres processus de test de nouveaux éléments, l'utilisateur est systématiquement assisté par le logiciel d'installation convivial ABIS-TeachIn. Après la définition des positions de mesure individuelles, la détermination du niveau de la qualité est effectuée aux emplacements concernés sur les éléments.

Dans sa nouvelle version, le logiciel TeachIn met à disposition une caisse à outils virtuelle pour l'audit. Dans celle-ci se trouvent des pierres  de différentes tailles qui sont employées en fonction de l'étendue d'un défaut de surface. Via l'utilisation de courtes pierres dans le logiciel TeachIn, des emplacements critiques inaccessibles pour de vraies pierres peuvent également être passés en revue (p. ex. creux de poignée de porte, tracés de surface concaves et étroits). De plus, d'autres fonctions peuvent être facilement activées pour la détection des bords arrière, des fissures et des trous. Les critères de classification et les valeurs seuil pour une évaluation automatique subséquente des défauts s'orientent donc toujours sur les données du client. L'échelle de notation d'audit et la désignation interne des défauts propres à l'entreprise sont reprises. Ces valeurs seuil peuvent être adaptées de manière flexible à chaque phase de la production (Floating Audit).