22. mars 2021

Test-Fuchs optimise les bancs d'essais aérospatiaux

Linz, Groß-Siegharts - Un chiffre d'affaires de plus de 60 millions d'euros, 600 employés, un quota d'exportation de plus de 90%, des clients de prestige comme Airbus, BOEING ou Lufthansa: Test-Fuchs GmbH de Groß-Siegharts (Basse-Autriche) est un partenaire indispensable de l'industrie aérospatiale internationale depuis plus de 70 ans. Les systèmes de test de l'entreprise familiale vérifient la capacité opérationnelle d'une grande variété de composants d'aéronefs tels que les pompes hydrauliques, les vérins pour gouvernails et empennages ou moteurs hydrauliques. À l'avenir, un bras de robot avec une unité de vissage hautement spécialisée sera utilisé pour un projet de banc d'essai très difficile, où des réglages doivent également être effectués sur l'élément de test pendant les 30 cycles de test maximum. Pour l'opérateur, qui devait auparavant effectuer les réglages manuellement, cela permet non seulement de gagner du temps, mais aussi un niveau de confort et de sécurité nettement plus élevé. L'unité de vissage hautement spécialisée a été développée en seulement deux mois par les experts en ingénierie système du Linz Center de Mechatronics GmbH (LCM). Il reconnaît une grande variété de têtes de vis, effectue les changements d'outils nécessaires, corrige les paramètres de test, enregistre les résultats - et tout cela de manière entièrement automatique. Les réactions des clients ont jusqu'à présent été extrêmement positives. Le premier banc d'essai avec un bras robotisé sera livré en février 2021.

Pour tester une pompe hydraulique, la restriction de débit doit être modifiée jusqu'à 30 fois. Chaque pompe fonctionne sur toute la plage de vitesse, ce qui crée progressivement une famille de caractéristiques. La puissance maximale de la pompe doit être réglée à l'aide d'une vis de réglage. Jusqu'à présent, le testeur devait ajuster la vis manuellement et exécuter le cycle de test. «C'est pourquoi nous voulions offrir à nos clients la possibilité d'automatiser cet aspect central des tests de pompes», souligne Volker Fuchs, propriétaire de Testfuchs, qui est maintenant la troisième génération à diriger l'entreprise familiale. "Lors de la recherche d'un partenaire de développement adapté pour cela, nous avons rapidement choisi LCM car nous avions déjà travaillé ensemble avec succès sur d'autres projets."

Arrêt au stand en petit format

Les experts en mécatronique de Linz ont développé une unité de vissage hautement spécialisée pour un bras robotique Kuka standard. «Les exigences en matière de vitesse et de précision pourraient être mieux comparées à un arrêt au stand en Formule 1», se souvient Bernd Winkler, qui dirige le département d'ingénierie des systèmes pour les systèmes mécatroniques globaux chez LCM. «Contrairement à la Formule 1, cependant, les vis des pompes hydrauliques à tester sont parfois très cachées. Nous avons donc dû garder le système aussi petit que possible, ce qui a rendu la tâche encore plus difficile. »Le problème a été résolu avec une conception CAO 3D peu encombrante. À cette fin, deux entraînements harmoniques de haute précision à couple élevé ont été installés - l'un pour la vis de réglage, l'autre pour le contre-écrou. Un capteur de force et de couple de haute précision est monté entre les deux unités, qui définit avec précision et enregistre automatiquement le couple de serrage spécifié dans la norme. De plus, le système reconnaît une grande variété de vis telles que la fente de tête, l'empreinte cruciforme de la tête, l'hexagone externe, l'hexagone interne ou l'équerre interne et effectue automatiquement les changements d'outil nécessaires. L'unité de vissage détecte l'emplacement exact de chaque vis, la pose doucement, desserre les vis et les fixe dans la nouvelle position.

Miracle de vitesse à fort potentiel

Grâce au nouveau bras de robot, les processus de réglage sont beaucoup plus rapides et reproductibles qu'auparavant. De plus, un examinateur ne peut plus faire fonctionner un seul mais, dans ce cas, jusqu'à cinq bancs d'essai simultanément sans avoir à quitter son lieu de travail. Parce que l'environnement de test est naturellement huileux, chaud et, jusqu'à 95 décibels, extrêmement bruyant, il y a également une amélioration notable de la sécurité au travail. «Avec notre système étendu, environ 800 essais peuvent être effectués par an», souligne Volker Fuchs. «Mais nous avons non seulement pu augmenter sensiblement le nombre de résultats de tests, mais aussi la fiabilité des résultats de tests individuels grâce à l'automatisation des processus et à la journalisation méticuleuse avec LCM. Une poursuite du partenariat est donc très probable et nous sommes extrêmement optimistes que nos nouveaux bancs d'essai rencontreront un large intérêt de la part de nos clients. »Que cet optimisme soit entièrement justifié est démontré par le fait qu'une deuxième commande pour un nouveau banc d'essai avec un bras robotique a déjà été placé a été reçu par Test-Fuchs.