Témoignages

29.04.2019
Un projet innovant avec de la vision 3D pour LEM
Simon Siggen, Vice-Président des Opérations de LEM, nous parle de la collaboration active entre Qualimatest et LEM

LEM et Qualimatest collaborent régulièrement et de longue date dans le but de développer des moyens de productions et de contrôles « Swiss made ».

Projet de stations QMTCheck-M4U

Des solutions complètements intégrées

Qualimatest a livré des stations QMTCheck avec le programme M4U. Une solution complètement clé en main a été livrée : la mécanique, l'optique, les logiciels et l'interface avec la ligne automatique de LEM.

Deux points forts pour ce projet

  • La mesure optique 3D en interférométrie à lumière blanche
  • L'algorithme d'optimisation Best Fit
Lecture du film
LEM et Qualimatest en quelques mots

Au cœur de l'électronique de puissance, leader mondial de son secteur, LEM offre des solutions innovantes et de haute qualité pour la mesure des paramètres électriques. Ses produits phares - capteurs de courant et de tension - sont utilisés dans de nombreuses applications pour l'industrie, la traction, l'énergie et l'automobile. De son côté, Qualimatest est leader, en Suisse et en France, dans les solutions et équipements de contrôle de qualité automatisés. Ils peuvent être autonomes ou intégrés dans une machine existante. Les logiciels et équipements sont réalisés par l'équipe Qualimatest afin de répondre au mieux aux besoins des clients. Qualimatest possède une expérience importante dans les industries horlogère, automobile, médicale et ferroviaire.

Depuis quand collaborez-vous ?

Il y a 30 ans, les fondateurs de LEM et de Qualimatest, MM Jean-Pierre Etter et Luc Haenny ont été les tous premiers acteurs de cette collaboration. Nos sociétés collaborent régulièrement depuis plus de 10 ans. A ce jour, environ 20 projets ont été menés conjointement.

Les produits et les contrôles

Les produits à contrôler sont des capteurs de courants. L'objectif est de contrôler la géométrie et la position spatiale des pins.

Organisation du projet

A l'origine du projet, pour la première fois, nous avons décidé que Qualimatest développe et réalise des "modules" de contrôle standards "off line" intégrant la mesure, la mécanique ainsi que l’électrique. Cette organisation permet la validation individuelle en dehors de la ligne des systèmes avant de les installer sur la ligne automatique. Cette organisation a permis la définition d’un standard qui peut maintenant être réutilisé tout en optimisant les coûts et les délais.

Optimisation par un algorithme Best Fit

Pour réduire significativement les faux rebuts, un algorithme appelé « Best Fit » développé par Qualimatest, LEM et Pillet Consulting a été implémenté, il combine les résultats de mesure et les statistiques. L’idée principale est de calculer la référence de mesure de position en fonction de la position réelle des pins afin de chercher le minimum d’erreur. Cette technologie optimise le contrôle pour diminuer le taux de rebut.

Quel est le périmètre de la collaboration

Les équipes de LEM ont développés et fabriqués une ligne de production entièrement automatique de capteurs de courant de grande série. La conception et la construction ont été réalisées intégralement à Plan-les-Ouates pour un déploiement en Suisse et en Bulgarie. Deux stations de mesures spécifiques aux besoins (QMTCheck-M4U) développées par Qualimatest contrôlent la conformité des produits fabriqués

  • Une station de mesure 2D ½ en optique traditionnelle avec 3 caméras pour la géométrie spatiale des pins avec une précision de mesure de 10µm
  • Une station de mesure 3D en interférométrie à lumière blanche pour la coplanéité des pins avec une précision de mesure de 10µm

Le contrôle qualité est directement réalisé sur la ligne de production. L’intérêt de cette configuration réside en deux points : 100% des pièces sont contrôlées et les résultats de mesures et leurs statistiques associées garantissent une correction continue des paramètres de production afin de garantir une productivité maximale.

Les stations de mesures embarquent le logiciel Qualimatest QMTMesure-Expert :

  • Une mesure de haute précision par le traitement subpixel et la modélisation des géométries
  • Un haut niveau de robustesse de mesure avec la suppression des imperfections par filtrage
  • La mesure de caractéristiques complexes par construction géométriques et calculs
  • Des fonctions de haut niveau pour la performance et facilité d’utilisation
Conclusions

Ce projet intégrait plusieurs challenges dont la cadence, la précision de mesure et le contrôle 3D. Le projet est un succès car l’ensemble des objectifs ont été atteints.

Concernant l’intégration de la technologie innovante 3D, elle a répondu aux attentes en termes de métrologie et  la robustesse industrielle donne toute satisfaction depuis plus de 24 mois.

la station QMTCheck-M4U 2D ½
Un contrôle optique traditionnel intégré mécaniquement par Qualimatest
La plateforme QMTVision Inspector pour de la mesure haute précision multi caméras

Le poste appelé 2D ½ embarque 3 caméras surfaciques de résolutions 2, 5 et 8 Mégapixels. L’optique de chaque caméra est télécentrique pour supprimer les erreurs de perspective ou de parallaxe. Cette station assure l’ensemble des mesures (3 mesures par pin, typiquement 39 mesures) en 700 ms avec une précision de 10µm dans les 3 axes (Gage R&R de 10%).

QMT Vision Inspector
la station QMTCheck-M4U 3D
Un contrôle optique 3D utilisant les dernières technologies disponibles
La technologie QMT3DMeasure pour une mesure optique 3D intégrées dans un processus industriel

La station 3D est principalement dédiée à la mesure de coplanéité des pins. Chaque sommet de pin doit être contenu entre deux plans distants de 150µm. Cette forte exigence a nécessité la mise en œuvre d’une technologie 3D basée sur un principe interférométrique à lumière blanche. La précision de mesure obtenue est de 10 microns (Gage R&R de 10%). Cette solution de mesure est rapide (1.2 seconde), non invasive et sans contact. Elle fournit des informations tridimensionnelles et structurelles d'une grande précision. De plus, cette technologie est peu sensible aux différences de brillance des composants métalliques.

Technologie QMT3DMeasure
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