Le capteur portable sans fil atteint les fonctionnalités auxquelles les autres appareils de mesure ne peuvent pas accéder

La Bogie Lead-Factory de Siemens-Mobility à Graz, en Autriche, un centre de développement et une usine de fabrication de bogies de haute technologie, est un partenaire important de l'industrie mondiale des véhicules ferroviaires. Qu'il s'agisse de bogies pour tramways, locomotives, voitures de voyageurs ou unités multiples à grande vitesse, le centre d'excellence mondial de Siemens Mobility pour la technologie des bogies couvre la gamme complète de produits destinés au trafic sur voie ferrée. La productivité élevée est synonyme d'un degré d'automatisation unique au monde. L'utilisation de la technologie dans la production mécanique en particulier établit de nouvelles normes : pour le réglage et le serrage, les cadres de châssis sont mesurés avec succès depuis de nombreuses années à l'aide des solutions de mesure API. Depuis 2022, ils sont mesurés à l’aide de la dernière génération de l’API Radian Laser Tracker et du capteur sans fil vProbe 3D.

L'une des compétences clés de l'usine de Graz est le traitement mécanique des châssis et des composants, en commençant par l'alignement des composants sur les fixations modulaires. Afin d'atteindre un débit de production plus élevé, la technologie de mesure devait également suivre le rythme de la capacité de production, ce qui nécessitait finalement de nouveaux systèmes de mesure. L'exigence de base est le fonctionnement de deux stations de serrage sur lesquelles les cadres de châssis sont alignés en fonctionnement décalé, mesurés et serrés sur leurs fixations avec peu de contraintes et sans déformation pour le traitement mécanique ultérieur.

Lectures du Laser Tracker affichées sur de grands écrans LCD

Dans le passé, Siemens-Mobility travaillait avec des comparateurs fixés aux dispositifs de serrage à l'aide d'aimants. Dès le début, il était nécessaire de mesurer des points souvent difficiles d'accès – selon le type, jusqu'à 30 points de mesure par chariot, ce qui impliquait beaucoup de temps pour l'installation et le serrage. Pour les mesures, jusqu'à 20 comparateurs ont été utilisés simultanément par chariot. Au fil du temps, il est devenu évident que cette stratégie de mesure ne serait pas en mesure de suivre le rythme de l’augmentation requise de la production.

Mesurer les points difficiles à atteindre

Mesurer des points difficiles à atteindre constitue toujours un défi particulier. Les systèmes de mesure portables tels que les bras de mesure ne pouvaient pas gérer les points de mesure définis par la conception, souvent situés à une profondeur de composant de 200 à 300 mm, et ont donc été exclus.

En parallèle, l'utilisation de Laser Trackers a été étudiée, qui promettaient des précisions encore plus élevées grâce à leurs principes de mesure basés sur le laser. Tout comme les bras de mesure, les trackers remplacent aujourd'hui de plus en plus les systèmes de mesure conventionnels tels que les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT).

Il s'est avéré que le principe de mesure sans contact des Laser Trackers, avantageux dans de nombreux cas et qui, contrairement aux bras de mesure mécaniques, peut encore être utilisé pour mesurer de très grandes pièces (les châssis à 3 essieux peuvent mesurer jusqu'à 7 mètres de long), présentait un inconvénient décisif : la mesure avec le réflecteur monté en surface (SMR), typique des Laser Trackers, ne fonctionnait pas plus dans le cadre des mesures de test chez Siemens-Mobility que la mesure avec des bras de mesure – dans les creux du cadres de châssis qui devaient être mesurés, la sphère de mesure ne pouvait pas être atteinte par le faisceau laser du tracker et ne pouvait donc pas être mesurée.

Les nouveaux capteurs portables offrent des avantages significatifs

En principe, la supériorité des systèmes laser a été reconnue, mais aucun des fournisseurs évalués n'a réussi à convaincre la direction de l'usine : les inconvénients des systèmes techniquement similaires, mais qui différaient considérablement en termes de taille et de portabilité, étaient trop importants. Les recherches menées par les spécialistes des techniques de mesure à Graz ont pris une tournure décisive avec l'arrivée sur le marché d'une nouvelle génération de capteurs portatifs présentant un avantage considérable par rapport aux SMR standards :

Le vProbe d'API est un capteur portable, léger et sans fil doté d'une sonde et permet d'inspecter des caractéristiques complexes ou des points cachés pour des pièces volumineuses et complexes. Les capteurs sans fil remplacent les SMR existants dans l’espace de travail du tracker. En fonction de la longueur de la pointe (avec extension jusqu'à 30 mm), il était désormais possible d'atteindre et de mesurer des points des cadres situés dans des renfoncements. Cela a finalement résolu le problème de sondage. Cependant, afin de suivre le rythme de l'augmentation des capacités de production, des étapes supplémentaires ont été nécessaires dans le cadre de la stratégie de mesure.