fr.wedoany.com Rapport : Le laser tracker américain API fournit une solution d'inspection tridimensionnelle de précision pour les composants clés des tunneliers, résolvant les problèmes de mesure à grande échelle et de haute précision dans la fabrication et la maintenance des équipements de tunnelier.
En tant qu'équipement central des grands projets souterrains tels que le creusement de tunnels, les métros urbains et le transport d'eau sous les fleuves, le tunnelier a une structure complexe et un coût élevé. Ses composants clés, comme la tête de coupe, subissent des charges et une usure énormes pendant le chantier ; une défaillance peut entraîner un arrêt de travail, voire un accident de sécurité. Par conséquent, une inspection tridimensionnelle de précision des composants clés tels que la tête de coupe, le roulement principal, le boîtier d'entraînement, le bouclier et les moules de voussoirs est un moyen technologique clé pour garantir la qualité de fabrication des équipements, la précision d'assemblage et évaluer l'usure en service. Cependant, ces composants sont de grande taille et lourds, ce qui rend difficile l'obtention précise des dimensions tridimensionnelles et des données de tolérance géométrique avec les outils de mesure traditionnels, et encore plus la maîtrise du degré d'usure global.
Le contenu de l'inspection couvre plusieurs composants clés. L'inspection du roulement principal se concentre sur les tolérances géométriques telles que la concentricité, la circularité et la cylindricité du cercle primitif et du cercle d'arrêt, avec une exigence de précision de l'ordre de 0,05 mm à 0,1 mm. L'inspection du boîtier d'entraînement met l'accent sur la coaxialité des alésages de montage des roulements, certaines positions clés devant être contrôlées à moins de 0,05 mm. L'inspection de la tête de coupe se concentre sur sa planéité ; pour une tête de coupe d'un diamètre de plusieurs mètres à plus de dix mètres, l'exigence de précision de planéité est de 0,1 mm à 0,3 mm. L'inspection du bouclier nécessite une collecte de données tridimensionnelles multipoints sur la surface pour analyser des paramètres tels que la cylindricité, la circularité et le jeu de la jupe de queue. L'inspection des moules de voussoirs concerne la planéité, la longueur des arcs intérieurs et extérieurs, et les angles, avec une exigence de précision de 0,25 mm à 0,3 mm.
La mise en œuvre de la mesure présente de multiples difficultés. Les pièces sont de très grande taille, ce que les instruments de mesure traditionnels ne peuvent pas couvrir ; la grande plage de mesure et l'exigence de haute précision sont contradictoires, la précision de mesure devant souvent atteindre le niveau de 0,1 mm, voire 0,05 mm ; les pièces sont lourdes et difficiles à déplacer, nécessitant une mesure in situ dans l'atelier ; des composants comme le roulement principal et le boîtier d'entraînement présentent de nombreux alésages profonds, trous d'huile et autres caractéristiques cachées, difficiles d'accès direct ; les fluctuations de température et d'humidité, ainsi que les vibrations et la poussière dans l'environnement de l'atelier de fabrication, peuvent également interférer avec la mesure.
Le laser tracker de la série Radian de la marque API est utilisé pour résoudre ces problèmes. Cet équipement intègre des technologies telles que l'optique de précision et l'interférométrie laser, combinant une plage de mesure ultra-large de plus de 80 mètres de rayon avec une haute précision au niveau du micron. Son modèle phare, le Radian Pro, intègre un double laser IFM/ADM, et les données de mesure sont traçables. Les modèles Radian Plus et Radian Core permettent une transmission de données sans fil et une alimentation par batterie, avec une autonomie de plus de 8 heures. Les derniers laser trackers iLT et iLTx, tout en maintenant les performances, réduisent le volume et le poids de près de 50 % par rapport à la série Radian. Toute la gamme de produits intègre un système de « station météo » qui compense automatiquement les erreurs environnementales telles que la température, l'humidité et la pression.
Dans un cas de mesure spécifique, les ingénieurs ont utilisé le laser tracker API Radian Pro, associé à la sonde intelligente pour points cachés vProbe et à la cible sphérique standard (SMR). Pendant la mesure, l'opérateur tient la cible sphérique et touche la position à mesurer ; le tracker collecte les données à un taux d'acquisition de 1000 Hz et les envoie à un ordinateur portable. Une fois les données collectées, des lignes, des plans et des solides peuvent être construits dans le logiciel de mesure, et les tolérances géométriques peuvent être calculées automatiquement ; il est également possible d'importer le modèle numérique pour comparer les données mesurées avec les données théoriques. La sonde intelligente pour points cachés vProbe peut pénétrer dans des alésages profonds ou des positions cachées pour collecter des données tridimensionnelles en temps réel, avec des longueurs de palpeur disponibles de 50 mm à 500 mm.
API a également développé d'autres accessoires fonctionnels, notamment la sonde de numérisation intelligente iScan3D, la cible active ActiveTarget et le capteur à six degrés de liberté STS, respectivement utilisés pour la numérisation rapide, l'assistance à la mesure automatisée et la mesure de pose à six degrés de liberté. La marque API a été fondée en 1987 par le Dr Kam Lau dans le Maryland, aux États-Unis. Elle est l'inventeur du laser tracker et se concentre sur la recherche, le développement et la production d'instruments de mesure de précision et de capteurs haute performance, ses produits étant utilisés dans le domaine de la fabrication avancée dans le monde entier.
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