Mécatronique de précision : réglage, platines et métrologie

Les systèmes optiques complexes sont réglés à la main et à l'expérience

Ce qui se passe. Un système comportant de nombreux miroirs, lentilles et supports possède de nombreuses vis de réglage qui s’influencent mutuellement. Un technicien expérimenté les tourne une à une et mesure, jusqu’à ce que l’image soit bonne. Quand cette personne est absente, le réglage prend des jours.

Ce que cela coûte. Un long temps de montage, le rebut de composants coûteux qu’on ne parvient pas à ramener dans la tolérance et une dépendance envers quelques personnes expérimentées.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Mettre la séquence par écrit n’aide que pour les unités qui se comportent comme la précédente. Une procédure fixe pour chaque réglage ignore que chaque montage diffère légèrement.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des relevés de réglage, des données mesurées du front d’onde ou de l’image et de la conception optique, je vérifie si un modèle pourrait proposer les étapes de réglage suivantes. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique si l’étalonnage fondé sur un modèle est réaliste pour votre système et de quelles données il a besoin.

Pour aller plus loin : Remplacer des tables de paramètres réglées à la main par un modèle

Platines de positionnement : les modèles dynamiques et les trajectoires limitent vitesse et précision

Ce qui se passe. Une platine amène un échantillon ou un outil à un point et le maintient immobile dans une tolérance minuscule. Plus elle va vite, plus elle vibre. Les opérateurs ralentissent le mouvement pour attendre qu’elle se stabilise.

Ce que cela coûte. Du débit perdu en temps de stabilisation et de la précision perdue là où la platine entre en résonance. Les constructeurs de machines compensent par des trajectoires lentes et du matériel d’amortissement supplémentaire.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Régler à la main le régulateur standard donne une bonne réponse pour une charge et une trajectoire. Les filtres coupe-bande conviennent à une résonance, pas à une platine dont la dynamique change avec la position.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir de réponses à l’échelon, de mesures fréquentielles et d’enregistrements de mouvement, j’identifie la dynamique de la platine et je vérifie de combien une trajectoire planifiée et un régulateur fondé sur un modèle pourraient accélérer le mouvement. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique quel gain est réaliste.

Pour aller plus loin : Trajectoires optimales et plans de consignes

Le mouvement en métrologie et en semi-conducteurs exige une régulation plus serrée à plus grande vitesse

Ce qui se passe. Les systèmes de mouvement des machines de métrologie et de semi-conducteurs portent des tranches et des optiques qui doivent être placées avec une précision extrême, encore et encore, à une vitesse toujours plus élevée. Les forces de réaction font vibrer le bâti et perturbent le mouvement suivant.

Ce que cela coûte. Chaque tolérance plus serrée et chaque tranche supplémentaire par heure doivent venir de la régulation. Le coût est du débit perdu et, quand les perturbations ne sont pas comprises, des mesures auxquelles on ne peut pas se fier.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Découpler les axes à la main et ajouter de la rigidité atteint une limite : plus de masse rend la machine plus lente. Un régulateur standard traite chaque axe isolément et ne peut pas utiliser ce que l’on sait du couplage.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des enregistrements des axes, des accélérations du bâti et de l’agencement de la machine, je vérifie quelle part de la perturbation est prévisible et comment un régulateur fondé sur un modèle pourrait l’exploiter. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique si le gain justifie une nouvelle conception de la régulation.

Pour aller plus loin : Régulation de précision pour robots et machines-outils