Roulements à billes : contrôle automatisé de la surface des billes
Le Center for Device Development de l’institut Fraunhofer de recherche sur les silicates ISC a développé un système entièrement automatisé, et jusqu’à présent unique en son genre, qui contrôle la qualité des billes de roulements. Les composants de vision industrielle de STEMMER IMAGING jouent un rôle essentiel dans ce système très exigeant de contrôle-qualité.
Deux modules
Les développeurs de Fraunhofer ont divisé le processus d’inspection des billes en deux étapes, dans deux unités distinctes : la première unité contrôle la rondeur des billes, conformément aux normes ; la seconde vérifie l’état de surface des billes. Les différents déplacements des billes sont effectués par un robot : l’arrivée des billes vers les modules de contrôle et leur transfert après validation ou leur éjection si elles sont défectueuses. Le processus de fabrication précédant l’étape de contrôle-qualité a permis de déterminer la vitesse requise pour l’inspection : l’objectif à atteindre pour l’ensemble du système a ainsi été fixé à 2000 billes par heure.
Outre cette exigence de vitesse, les propriétés des billes en céramique ont imposé d'autres contraintes au système de vision industrielle, souligne M. Andreas Diegeler, directeur du CeDeD :

Un partenaire de vision compétent
Les billes sont manipulées par un robot pour une meilleure précision.
Le système détecte les écarts les plus minimes de formes et de qualité de surface.
Une solution unique au monde
Seul système de ce type mis en œuvre dans le monde, le CBCS effectue une mesure entièrement tridimensionnelle des billes des roulements avec une précision de 0,3 μm. Pour atteindre ce taux de précision, il utilise des caméras de haute précision, avec une résolution de 1 µm.
Lors de l’évaluation, le système doit en effet être capable de détecter de manière fiable tout écart de circularité par rapport à la norme ainsi que différents défauts de surface, tels que des rayures, des fissures, des bosses ou des écarts de couleur. Ces défauts peuvent avoir été provoqués par une surchauffe locale lors du processus de frittage par exemple, lors de la fabrication des billes.
Qui dit grande précision dit aussi détection des moindres défauts. Selon M. Diegeler, cet aspect ne doit pas être sous-estimé. « La propreté du système est essentielle, car un minuscule grain de poussière sera détecté comme un défaut. Ainsi, la production des billes de roulement doit être optimisée dans ce sens ».
Brefs portraits de CeDeD
L'Institut Fraunhofer de recherche sur les silicates ISC, sous la direction du professeur Gerhard Sextl, est l'un des plus importants centres de recherche et de développement sur les matériaux en Allemagne. Sous la devise « Materials meet... », quelque 400 employés travaillent sur des technologies et des matériaux innovants pour élaborer des produits durables. Leur contribution est essentielle à la résolution des grands problèmes et défis mondiaux du futur. La recherche se concentre sur l'énergie, la biomédecine, le climat et l'environnement, la numérisation et les systèmes adaptatifs.
Le Center for Device Development CeDeD, qui fait partie de l’Institut Fraunhofer ISC, est spécialisé dans le développement d'équipements et d'installations de recherche scientifique, utilisés à la fois pour la caractérisation de nouveaux matériaux et pour le contrôle-qualité dans les processus de production. Le CeDeD est certifié selon la norme ISO 9001:2015.