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Machines

Automates programmables, commandes numériques, robots

La machine automatique


L’évolution

Les revêtements par projection thermique sont liés à des industries extrêmement variées et en subissent les influences multiples (aérospatiale, marine, chemin de fer, automobile, nucléaire, armement, pétrole, chimie, électronique, etc..). Sous la pression des conditions économiques et technologiques, les produits, les équipements, leur mise en œuvre, leur contrôle et leur association aux moyens modernes de gestion de fabrication et de contrôle qualité, amènent à concevoir des moyens de production évolués associables à la « F.A.O » (Fabrication Assistée par Ordinateur).


Facteur économique

Le temps d’exécution d’un revêtement est primordial, car tout dépassement entraînera un traitement excessif qui nuira à la qualité de la pièce et engendrera un surcoût non compensable. De même, la variation de la rugosité avant revêtement par métallisation, ou la variation de la porosité après dépôt peuvent ruiner le résultat final du traitement. Le contrôle des différentes variables et en particulier le facteur temps de production et la dérive possible d’un paramètre est donc essentiel.


Conséquences

Afin d’améliorer la fiabilité et la reproductibilité des traitements, il faut diminuer au maximum l’influence du facteur humain par l’automatisation des opérations. D’où, de nombreux travaux d’optimisation des procédés connus basés sur des mécanismes déplaçant les pièces ou les jets, voire la combinaison des deux mouvements.
La « machine » exécute un cycle répétitif, on peut contrôler les variables par des capteurs appropriés qui arrêteront la machine en cas d’anomalie. Elle est réglable et peut donc s’adapter à divers produits dans une fourchette de variations dimensionnelles très limitées.
Les principaux automatismes d’une machine sont :
les automates programmables ;
les commandes numériques ;
les robots.


Les automatismes


L’automate programmable

Définition
C’est un système électronique qui asservit les séquences des différentes fonctions des machines. Ces automatismes peuvent s’appliquer aussi bien à la manutention, qu’aux mouvements des pièces, ou ceux des pistolets de projection thermique.
Utilisations
Ce système est bien adapté aux grandes séries avec peu de variations ou de fréquences. Il est beaucoup plus flexible que les relayages traditionnels qu’il a avantageusement remplacés, tant par les premiers réglages, que par les éventuelles modifications de cycle de fonctionnement. Il nécessite une console de programmation avec un langage spécialisé.


La commande numérique

Définition
Elle est similaire à celle utilisée sur les machines-outils et s’impose lorsque deux mouvements ou plus doivent être combinés (2 axes ou plus interpolés), afin de gérer l’interconnexion des différents axes.
Précautions
Si elle s’adapte sans difficulté aux revêtements thermiques, la commande numérique nécessite :
une mécanique avec des tolérances plus précises que celles habituellement nécessaires ;
un opérateur d’une formation supérieure à celle couramment rencontrée dans les ateliers ;
une programmation assez longue effectuée par un spécialiste.
Ces facteurs engendrent un coût total, y compris les interfaces et contrôles manuels nécessaires, relativement importants.


Le robot

Utilisation
On l’utilise lorsque les pièces à traiter ont une configuration très complexe, nécessitant la coordination d’un mouvement variable de présentation du jet avec un mouvement de déplacement non linéaire.
Précautions
Les parties mécaniques du robot sont mal adaptées à l’ambiance agressive des enceintes de projection. Une protection spécifique et indispensable doit être apportée au robot afin d’éviter toute dégradation.
Les robots sont programmés :
soit par calculs, pour les travaux où l’homogénéité du revêtement est primordiale ;
soit par apprentissage, mode qui est particulièrement adapté aux travaux courants de revêtements des surfaces.
Le personnel utilisateur et celui d’entretien doivent être très compétents.



Quelques installations de projection automatisées ou robotisées