Informations optiques : Un nouveau système de caméra optimise les processus d'usinage

"Les arrêts d'installation dus à des crashs entre l'outil, la pièce à usiner et d'autres composants de la machine-outil coûtent rapidement plusieurs milliers d'euros", sait le directeur de Rotoclear Florian Friedrich. "Mais un tel crash ne provoque pas toujours des dommages immédiats : les collisions dites douces entraînent à long terme des imprécisions lors de l'usinage et réduisent ainsi la qualité des pièces finies". De plus, l'usure des outils augmente, ce qui entraîne à son tour des intervalles de maintenance plus fréquents et des coûts d'entretien plus élevés. De nombreuses entreprises se sont déjà spécialisées dans la réduction de ces sources d'erreurs et l'optimisation des processus au sein des machines CNC, par exemple en équipant l'installation de capteurs complexes et en dotant la broche de systèmes de protection spéciaux.

"Ces approches sont toutefois complexes, coûteuses et ignorent un problème plus important", explique Friedrich. "Car l'intérieur de nombreuses machines-outils comme les centres d'usinage est une sorte de boîte noire". Les copeaux de métal qui volent n'empêchent pas seulement de voir l'outil et la pièce à usiner. Ils deviennent également des projectiles dangereux qui peuvent causer des dommages considérables à l'intérieur de la machine. Les projections de liquides de refroidissement et de lubrification ternissent en outre les vitres traditionnelles des machines et empêchent de voir clairement les processus à l'intérieur de la machine. De nombreuses entreprises équipent donc les cabines de leurs machines CNC de hublots rotatifs spéciaux. Ce principe de fonctionnement, issu à l'origine de la navigation, permet de voir de l'extérieur les processus qui se déroulent à l'intérieur. La qualité de l'analyse optique des défauts dépend toutefois en grande partie de la compétence et de l'expérience de l'opérateur de la machine et ne peut se faire qu'en temps réel.

Pour la première fois, un système de caméra peut être monté sur la poupée mobile

Pour remédier à cette situation et générer de nouveaux potentiels d'optimisation des processus, Rotoclear a développé un système de caméra spécial qui résiste aux conditions difficiles à l'intérieur des machines CNC et qui fournit en même temps des images nettes jusqu'à une résolution de 4K. "Le plus grand défi est ici la projection constante de lubrifiant de refroidissement et d'huile, qui détruit les appareils de prise de vue traditionnels et même les caméras d'action prétendument robustes en l'espace de quelques jours ou heures", explique Friedrich. La véritable particularité ne réside donc pas tant dans la construction robuste, qui offre peu de surface d'attaque et peu d'espace pour la formation d'amas de copeaux, mais surtout dans l'écran de vision à rotation rapide en verre incassable qui se trouve devant la lentille. Le fabricant tire ainsi profit d'un concept bien établi : La force centrifuge générée par la rotation projette vers l'extérieur les gouttes ainsi que les corps étrangers solides, de sorte que la vitre reste durablement libre et propre.

Avec jusqu'à deux têtes de caméra par unité de commande, plusieurs angles de vue peuvent être enregistrés simultanément en mode image dans l'image : en Top View depuis le plafond, en Side View depuis le mur et même depuis la perspective de l'outil, appelée Tool View. En effet, la tête de caméra Rotoclear C2 peut être montée directement sur la poupée, à proximité immédiate de l'outil. À cet effet, sa conception a été spécialement adaptée aux accélérations qui s'y produisent et qui, associées au disque rotatif, génèrent des forces gyroscopiques. Il dispose en outre d'un capteur de position intégré qui compense les mouvements de la tête de l'outil. "De cette manière, les opérateurs de machines - et tous ceux que cela intéresse - ont la possibilité d'observer de très près les processus d'usinage dans de grandes cabines ou des cavités profondes dans la pièce", lance Friedrich.

Les données d'image haute résolution permettent une analyse détaillée des erreurs

Les données d'images numériques de la cabine d'outil sont transmises à l'unité de commande avec une résolution allant jusqu'à 4K à 30 fps. De là, elles peuvent être diffusées en direct via HDMI, TCP/IP ou RSTP et stockées dans une galerie média claire. L'accès est possible indépendamment du lieu via le protocole Internet, de sorte que les collaborateurs peuvent également jeter un regard critique sur l'intérieur de la machine depuis leur bureau à domicile et contribuer directement à l'optimisation des processus d'usinage si nécessaire. "Celui qui veut améliorer les processus à l'intérieur de ses propres installations CNC devrait d'abord s'assurer qu'il dispose des informations optiques nécessaires comme base pour l'analyse des erreurs", résume Friedrich. "Le Rotoclear C2 fournit ces précieuses données de manière fiable, en haute résolution et, grâce au montage sur la broche porte-outil, même sous de toutes nouvelles perspectives".

Source : www.rotoclear.com