Contexte et enjeux

Le contrôle de la qualité est un problème majeur dans presque tous les processus de production. Des robots et des lignes d’assemblage automatisées sont utilisés pour éviter les erreurs causées par l’homme, et autant que possible, des capteurs sont utilisés pour suivre et tracer l’assemblage de pièces sensibles de haute qualité, par exemple dans le medtech.

Néanmoins, il existe toujours des interactions humaines, notamment dans la production de pièces unitaires (ou de très petites séries). L’utilisation de machines et d’outils intelligents capables d’interagir entre eux et avec l’opérateur humain est la prochaine étape de la production (voir des programmes comme Industrie 4.0 / 2025).

Objectifs

L’une des opérations humaines les plus courantes consiste à serrer des vis pour fixer des pièces ensemble. Pour s’assurer l’application du couple prévu, on utilise principalement des couplemètres mécaniques, qui donnent un signal (acoustique) à l’opérateur, lorsque le serrage atteint le couple prévu. C’est donc à l’opérateur de respecter ce couple, aucun contrôle automatique n’est fait. Une opération très répétitive comme serrer des vis représente donc un risque élevé d’échec (par exemple lors de la réalisation d’une AMDEC : analyse d’une séquence de production). Un problème similaire existe dans les opérations chirurgicales où des pièces mécaniques (comme des vis) sont fixées dans les os par le médecin.

Dans le cadre de ce projet, nous visons à développer le concept d’une visseuse motorisée intelligente avec un couple élevé et une caméra intégrée.

Les paramètres programmés souhaités (couple, vitesse, etc.) seront automatiquement adaptés à la suite de la reconnaissance de la vis. Chaque opération individuelle est protocolée avec ses paramètres de serrage. Ainsi, il sera possible de certifier le couple appliqué à une vis individuelle / zone d’installation ou même pour les opérations très critiques documenter l’ensemble du processus par vidéo.

Ce projet nécessite donc des compétences en :

• Ingénierie mécanique (conception, matériaux) – conception de moteur ‘électrique’
• Contrôle et régulation
• Optique, traitement d’images et reconnaissance de formes

Partenaires et financement

HEIG-VD
HEPIA

Financé par HES-SO

Résultats

La réalisation d’un prototype pour l’acquisition et l’analyse d’images embarquées a été réalisée durant les 24 mois du projet. De bons résultats ont été obtenus et le prototype a été présenté à la fois à des industriels et lors de l’événement de recherche académique à Fribourg « Journées de la recherche HES-SO » le 10.10.2018.

Chef de projet