Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage Groupe de Recherche en Tolérancement 04 juin 2014 Lacroix Cyril Encadrement : Luc Mathieu François Thiébaut

Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage Introduction Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage Introduction Contexte Industriel Assemblage de structures aéronautiques : Composants de grandes dimensions Composants flexibles Avec défauts géométriques Matériaux composites  Contraintes sur le processus d’assemblage Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Contexte Industriel Processus d’assemblage classique : Introduction Contexte Industriel Processus d’assemblage classique : Processus d’assemblage envisagé : Pré-assemblage  Mesure des jeux  Démontage  Calage / Assemblage Opérations non-productives  Mesure de caractéristiques sur les pièces seules  Simulation du pré-assemblage (jeux aux interfaces, …) Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Contexte Industriel Objectif Introduction Réel Réel Virtuel Pièces Enrichissement des modèles Réel Assemblage Processus de mesure (pièce) Processus de simulation Processus de calage Virtuel Pièces Assemblage Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Prédiction de Jeu dans un Assemblage de Composants Rigides Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage Prédiction de Jeu dans un Assemblage de Composants Rigides Cas d’Etude Système de mesure Support expérimental  Machine à mesurer tridimensionnelle  Tête indexable motorisée  Capteur laser plan  Palpeur à déclenchement par contact Deux composants rigides Taille réduite Liaison sans « débattement »  Pas de contact au niveau de l’interface « gap » Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Notion de « Jeu » (Nominal) Prédiction de Jeu dans un Assemblage de Composants Rigides Notion de « Jeu » (Nominal) Jeu au sens de « débattement » Jeu au sens de « gap » Mouvement relatif entre les deux composants  « débattement » Pas de mouvement relatif entre les deux composants Espace à combler entre les deux composants  « gap » Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Principe de Prédiction de Jeu Prédiction de Jeu dans un Assemblage de Composants Rigides Principe de Prédiction de Jeu Prédiction du « gap » : Mesure des entités géométriques des composants (Mesure, traitement, intégration) Simulation du comportement des composants (Modèle réaliste recalé associé) Simulation de l’assemblage (Modèles réalistes associés) Hypothèses sur le cas d’étude : Composants rigides  simplification de la modélisation du comportement mécanique du composant Liaison sans « débattement »  simplification de la modélisation de l’assemblage Couvercle Couvercle a g g L1 gap b a-b-c a-b-c c L2 L123 L3 DFC-gap L123 a-b-c a-b-c c Socle Socle b a g g Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage Prédiction de Jeu dans un Assemblage de Composants Rigides Mesure des Composants Acquisition des éléments de référence Acquisition de la surface à l’interface jeu Palpeur à contact Capteur laser Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Recalage des Données de Mesure Prédiction de Jeu dans un Assemblage de Composants Rigides Recalage des Données de Mesure Création de référentiels pièce « CAO » et « mesure » Recalage des mesures sur la CAO Référentiel pièce (CAO) Référentiel pièce (mesure) Référentiel pièce (mesure) Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Traitement des Données de Mesure et Intégration Prédiction de Jeu dans un Assemblage de Composants Rigides Traitement des Données de Mesure et Intégration Nettoyage des nuages de points Intégration des données de mesure Intégration des mesures aux maillages EF Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Génération de la Cale « Sur Mesure » Prédiction de Jeu dans un Assemblage de Composants Rigides Génération de la Cale « Sur Mesure » Génération des deux faces Génération des bords Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Fabrication de la Cale et Assemblage Prédiction de Jeu dans un Assemblage de Composants Rigides Fabrication de la Cale et Assemblage Impression de la cale Assemblage final Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Validation du Jeu Prédit Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Comment Valider les Résultats Obtenus? Validation du Jeu Prédit Comment Valider les Résultats Obtenus? Validation qualitative : Assemblage avec la cale Validation quantitative : Mesure du jeu et comparaison avec la cale prédite Mesure du jeu et comparaison avec la mesure de la cale fabriquée a b c Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Mesure de Jeu (Support Rigide Taille Réduite) Validation du Jeu Prédit Mesure de Jeu (Support Rigide Taille Réduite) Techniques industrielles Mesure manuelle, fastidieuse Mesure par palpeur à contact Problèmes d’accessibilité, mesure partielle Moulage et mesure de l’empreinte Retrait, démoulage, rigidité de l’empreinte Tomographie et ultrasons Mesure sans contact Gapgun Gapman Jeu de cales Mesure de référence : Comparaison avec la cale prédite (partielle) b Mesure de référence : Comparaison avec la cale fabriquée sur mesure c Mesure de référence : Comparaison avec la cale prédite (complète) b Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Mesure de Jeu (Support Flexible Taille Réelle) Validation du Jeu Prédit Mesure de Jeu (Support Flexible Taille Réelle) Option n°1 : Mesure du composant 1, assemblage, puis mesure du composant 2 Jeu  déterminé à partir des deux mesures et de l’épaisseur du composant 2 Option n°2 : Calage liquide (de type industriel) et mesure de la cale après démoulage Jeu  déterminé à partir de la mesure de la cale Option n°3 : Calage liquide (de type industriel) et mesure de l’ensemble {composant 1 + cale} Jeu  déterminé par différence avec la mesure initiale du composant 1 Mesure des composants Assemblage Mesure de l’assemblage Jeu Epaisseur du composant n°2 1 2 Hypothèses : - la présence de la cale n’influe pas sur le jeu - la cale est suffisamment rigide (pour démoulage) Hypothèse : - l’épaisseur est connue, et si possible constante Hypothèse : - la présence de la cale n’influe pas sur le jeu Calage Démontage Mesure de la cale Mesure des composants Assemblage 1 2 2 Démontage Mesure de {composant + cale} Calage Mesure des composants Assemblage 1 Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage Merci de Votre Attention Prédiction de Jeu dans un Assemblage - Application au Calage

Support du Démonstrateur Bombardier Annexes Support du Démonstrateur Bombardier Conception : LURPA, ENS Cachan Fabrication : Bombardier Caractérisation Géométrique des Assemblages Flexibles par la Mesure

Support du Démonstrateur Bombardier Annexes Support du Démonstrateur Bombardier Fixation du couvercle sur les lisses (au niveau des « hard points »)  Première évaluation des jeux entre le couvercle et les lisses 2 1 Positionnement du couvercle sur l’ensemble support  Evaluation des « hard points » Fixation du couvercle sur les clips  Seconde évaluation des jeux entre le couvercle et les lisses 3 Caractérisation Géométrique des Assemblages Flexibles par la Mesure

Support du Démonstrateur LOCOMACHS Annexes Support du Démonstrateur LOCOMACHS LAWiB MIWiB ReWiB ReFus Caractérisation Géométrique des Assemblages Flexibles par la Mesure

Support du Démonstrateur LOCOMACHS Annexes Support du Démonstrateur LOCOMACHS Caractérisation Géométrique des Assemblages Flexibles par la Mesure

Support du Démonstrateur LOCOMACHS Annexes Support du Démonstrateur LOCOMACHS Caractérisation Géométrique des Assemblages Flexibles par la Mesure

Support du Démonstrateur LOCOMACHS Annexes Support du Démonstrateur LOCOMACHS Caractérisation Géométrique des Assemblages Flexibles par la Mesure

Support du Démonstrateur LOCOMACHS Annexes Support du Démonstrateur LOCOMACHS Caractérisation Géométrique des Assemblages Flexibles par la Mesure