Relevé du TQC: Mesure HDS et modélisation 3D du tunnel de traitement de surface de carroseries;

Données du projet

Chaîne de bains de traitement de surface
Longueur totale de la chaîne scannée 220 m
11 bains de 20 m chacun environ

Objectif

Etude d'interférence dynamique entre les équipements existants et le convoyage de nouvelles carrosseries
Substituer une simulation numérique au passage de gabarits réels

Besoin exprimé

Modèle 3D de l'encombrement des équipements des bains et des inter-stades
Format final de modélisation: STL

Contraintes

Interventions pendant les arrêts programmés uniquement

Etude du chantier

En décidant de lancer un nouveau modèle, s'est posée la question de sa faisabilité au niveau de la production dans cette usine: est-ce que les équipements seraient adaptés pour accueillir un véhicule de taille plus importante?

Le problème se pose du coté du process, mais aussi du coté de la capacité géométrique des installations. Ne disposant pas des plans à jour de l'ensemble de la chaîne de traitement de surface, le bureau d'étude nous a confié les relevés de l'ensemble du tunnel: du stade de dégraissage jusqu'à la cataphorèse, soit 11 stades au total. Les différents bains ont été vidés suivant le planning des arrêts programmés: les bains sont vidés pour une durée moyenne de 5 heures chacun; de manière générale, deux bains sont vidés le même jour, ce qui nous a permis de scanner deux stades en l'espace d'une journée. Pour certains arrêts, seul un seul bain pouvait être vidés sur une journée; au total, il y a eu 8 interventions.

Gabarit numérique La cuve cataphorèse – la plus chargée en équipements et la plus longue – a été scannée la première avec un système à mesure de déphasage, extrêmement rapide: 500 000 points sont saisis à la seconde. Cette option avait été retenue de par la taille du bain la chaîne était à l'arrêt et le bain vidé. Une fois le modèle 3D de l'encombrement réalisé, il a été exporté au format STL, pour s'intégrer aux logiciels du bureau d'étude qui simulent le passage d'un nouveau véhicule en dynamique.

Un contrôle sur gabarit réel – scanné hors la chaîne – a aussi été réalisé: (les sur-dimensions par rapport aux véhicules actuels sont ajoutées informatiquement en 3D). Dans l'image ci-dessus le véhicule est volontairement flou pour des raisons de confidentialité.

Fond de cuve modèle D Fond de cuve photo G La seconde campagne de mesures concerne les 10 stades en amont de la cataphorèse. L'ensemble des bains est scanné avec une résolution moyenne d'un point tous les 15 mm pour permettre de modéliser tous les équipements susceptibles d'interférer avec les nouveaux véhicules (rampes d'aspersion inter-stades, fonds de cuves, équipements extérieurs cuves etc.). La précision finale demandée est de +/- 10 mm sur l'encombrement. La fibre neutre du convoyeur sur lequel sont accrochées les carrosseries est extraite de l'extrusion des rails de convoyage à une précision de 5 mm.

Cette précision accrue au niveau de la fibre neutre est justifiée par la simulation numérique qui ne fait que copier le passage d'une carrosserie pendant la production: Les nouvelles carrosseries en projet sont pendues aux deux rails convoyeurs et transitent dans chaque bain, les logiciels dédiés du bureau d'étude prenant en compte le modèle 3D, mais aussi les phénomènes cinématiques dus au liquide.

Contrairement au passage d'un gabarit réel (qui nécessite la construction d'une carrosserie à l'échelle pour chaque modèle, le vidage de chaque bain pour vérifier les éventuelles interférences donc l'arrêt prolongé de la chaîne), le gabarit numérique permet de travailler à distance, sur un nombre illimité de véhicules-projet.

Le remontage numérique des bains et le passage d'un gabarit informatique a été jugé rentable, le même constructeur nous ayant demandé de faire des scans sur un second site.