Systèmes de mesure de bagues et d’alésages (ring check)

Les systèmes de mesure de bagues et d’alésages (ring check) sont des postes de métrologie automatiques dédiés au contrôle dimensionnel complet du diamètre intérieur, de l’ovalisation, de la cylindricité, de la rugosité de surface et de la qualité géométrique de bagues, d’alésages, de perçages et de composants cylindriques creux. Ils utilisent des palpeurs inductifs rotatifs, des capteurs laser, des sondes pneumatiques ou des caméras selon la précision requise et la dimension du composant. Ils sont indispensables au contrôle qualité des productions en série dans les secteurs de l’automobile, des roulements, de l’hydraulique et de la robinetterie.

Principe de fonctionnement

Les postes ring check se distinguent par leur principe de palpage. Dans les versions à palpeur rotatif, un système motorisé de précision fait tourner un ou plusieurs palpeurs inductifs (LVDT) à l’intérieur de l’alésage, en enregistrant les variations de diamètre le long de la circonférence et en reconstruisant la géométrie 2D de la section. Dans les versions à palpage multiple, plusieurs palpeurs statiques placés à différentes hauteurs et sous différents angles mesurent simultanément plusieurs points de l’alésage et calculent l’ovalisation, la conicité et le taper. Les versions laser utilisent des capteurs de triangulation internes qui tournent ou sont répartis de manière à couvrir toute la circonférence.

Paramètres mesurés

Les systèmes ring check fournissent : le diamètre moyen, les diamètres maximal et minimal (avec localisation angulaire), l’ovalisation (out-of-roundness), la cylindricité (sur plusieurs sections à différentes hauteurs), la conicité (taper) le long de l’axe de l’alésage, le parallélisme et la perpendicularité par rapport à une référence. Les exactitudes typiques sont de l’ordre de 0,5 à 2 µm sur le diamètre et de 0,1 à 0,5 µm sur l’ovalisation, avec des temps de cycle de quelques secondes par pièce. La résolution angulaire est de 0,1° à 1° selon le modèle.

Applications industrielles

Les postes ring check sont utilisés pour le contrôle dimensionnel de bagues de roulements (intérieures et extérieures) avant l’assemblage, de chemises de cylindres de moteurs à combustion (contrôle de la géométrie intérieure, critique pour les performances), de sièges de pistons et de soupapes, d’alésages de composants hydrauliques, de bagues d’étanchéité, de brides et de moyeux percés. La vitesse de mesure et le niveau d’automatisation permettent un contrôle à 100 % dans les productions en série à cadence élevée.

Logiciel et données

Le logiciel dédié gère l’étalonnage automatique à l’aide de bagues étalons, la définition des tolérances géométriques et dimensionnelles, la génération de graphiques polaires du profil, le calcul des paramètres de forme selon l’ISO 12181 (out-of-roundness), l’édition de rapports conformes aux exigences qualité du secteur et les statistiques SPC avec calcul de la capabilité du procédé. L’intégration avec les systèmes MES permet la traçabilité de chaque pièce. La possibilité d’exporter au format Q-DAS facilite l’analyse avancée avec un logiciel statistique dédié.

Normes et critères de choix

Les caractéristiques métrologiques des systèmes ring check suivent l’ISO 12181 (out-of-roundness), l’ISO 12180 (cylindricité) et l’ISO 14253 pour la déclaration de conformité. L’étalonnage périodique fait appel à des bagues étalons de haute précision étalonnées selon l’ISO 17025. Le choix du système dépend des dimensions de l’alésage (plage), des tolérances d’acceptation, du temps de cycle exigé, de la flexibilité requise pour plusieurs références produit, de l’intégration à la ligne et des besoins d’automatisation (chargement et déchargement manuels ou robotisés).

L’évolution récente vers des systèmes ring check robotisés intégrant des caméras de vision permet également l’inspection de la surface de l’alésage (détection de rayures, de porosités et de défauts de surface) simultanément à la mesure dimensionnelle, offrant un contrôle qualité complet en un seul passage. Cette intégration est particulièrement appréciée dans le contrôle des chemises de moteurs haut de gamme et des composants hydrauliques critiques.