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Keyence France
Contrôle de pose des segments de piston chez Renault
Pour la ligne de fabrication du moteur G9, Renault Cléon a choisi depuis plusieurs années la technologie des capteurs de déplacement laser LJ-G de Keyence pour sa fiabilité de détection et sa simplicité de mise en œuvre.
Les segments de piston sont munis d’une ouverture. Ils sont écartés et glissés sur des gorges usinées à cet effet sur le piston. Cette manipulation est réalisée par un opérateur, qui positionne ensuite les pistons sur des palettes qui sont déplacées vers une plate-forme de contrôle automatisée. Sur celle-ci, 4 têtes LJ-G contrôlent 4 pistons simultanément. Un profil est généré pour chaque piston et la présence des segments est vérifiée par rapport au profil sans segment.
Les segments de piston, dont la conformité de la pose doit être contrôlée, ont un rôle critique sur le fonctionnement du moteur. Ils servent principalement à empêcher le passage des gaz de combustion dans le carter moteur afin d’éviter toute perte de pression des gaz et donc une perte de puissance du moteur. Ensuite, ils doivent empêcher les huiles de lubrification de passer du moteur vers la chambre de combustion. Enfin, ils assurent une épaisseur de film de lubrification bien définie sur l’ensemble du cylindre.
Les pistons sont dotés de 3 segments : le segment racleur, le plus critique à contrôler car il est très fin. Le segment d’étanchéité et enfin le segment « coupe-feu » qui fait 3 mm et qui est le plus simple à contrôler. Il est donc nécessaire de contrôler leur bon positionnement ou leur présence.
« Lorsque nous avons conçu ce contrôle, notre priorité était de s’affranchir des conditions de mesure et de limiter au minimum les faux défauts. Nous avons envisagé un système de vision, mais nous avions trop de contraintes d’éclairage et il était difficile d’obtenir quelque chose de net », explique Patrick GUEHENNEC, Chargé d’Affaires Moyens Industriels pour le département Méthodes.
Par conséquent, la société Renault Cléon a décidé d’utiliser le profilomètre laser LJ-G de Keyence : « La mise en œuvre a en revanche été très facile et nous avons apprécié la convivialité du produit. Au global, le profil laser obtenu avec le LJ-G permet une détection parfaitement stable, sans problème dus à l’éclairage ou à la nature des surfaces qu’il faut analyser », explique Patrick GUEHENNEC.
Le LJ-G représente la solution de contrôle efficace, car il permet une détection stable en dépit des réflexions et des conditions de luminosité. Il est muni d’une fonction unique de compensation des brillances E3 CMOS : ce capteur offre une plage de mesure dynamique jusqu’à 300 fois plus importante que les autres offres du marché. La technologie E3 CMOS (pour Enhanced Eye Emulation CMOS) reproduit la capacité d’accommodation de l’oeil humain et la reconstruction numérique du profil sera totale malgré les zones sombres ou trop lumineuses. Il offre ainsi une stabilité de mesure unique même pour des surfaces complexes telles que les élastomères et les métaux. En complément, la fonction MFL permet d’ajuster la sensibilité du CMOS, l’intensité du laser ainsi que le temps d’exposition du CMOS (plus la cible est sombre plus le temps d’imposition est long et inversement).
La mise en oeuvre reste simple : ces fonctions se configurent automatiquement et le LJ-G se paramètre simplement au moyen d’un menu clair.
Bien que le plus petit segment à mesurer ait une épaisseur de l’ordre du millimètre, le LJ-G ne rencontre aucun problème de détection grâce à sa précision de quelques microns. Enfin, ce profilomètre laser offre une détection très rapide avec une vitesse d’échantillonnage de 3,8 ms. Il s’adapte ainsi à la plupart des cadences de production.
Légende: Détail d’un moteur V6 de Renault. Les pistons sont montés sur le vilebrequin. Sur la partie supérieure des pistons, on aperçoit les 3 gorges équipées des segments.
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