Assembler à faible coût les composites pour l'aéronautique
L'usage de composites est un progrès en matière de performance des avions, mais leur assemblage est bien plus difficile que celui de pièces en métal. Les 31 partenaires du projet LOCOMACHS (Low cost manufacturing and assembly of composite and hybrid structures), représentant toute la chaîne d'approvisionnement européenne, ont cherché à réduire les opérations qui consomment du temps et induisent des coûts. Le but est de réduire de 50 % les coûts récurrents de calage, et de 30 % ceux d'assemblage et de démontage. Pour simplifier l'assemblage, les scientifiques conçoivent des structures intégrées avec moins d'interfaces entre les éléments. L'usage de robots collaborant avec l'homme facilite le déplacement et le positionnement de pièces dans les zones difficiles d'accès. En outre, la mise au point d'un outillage adaptable pour l'assemblage permettra de gérer des variations dans la forme des pièces. Les scientifiques démontrent des techniques d'inspections non destructrices, plus rapides, comme le laser-ultrasons. Cette technique utilise des lasers pour générer des ultrasons et les détecter, et peut être intégrée au processus d'automatisation. Le but est de comprendre pleinement comment utiliser cette technique en la modélisant, de l'adapter à la production industrielle au plus juste, et d'améliorer ses capacités. Les scientifiques étudient par ailleurs divers usages des robots afin d'augmenter l'automatisation de l'assemblage. Ils ont ainsi réalisé une automatisation compacte en mettant au point un outil robotisé pour percer en une seule fois de piles de matériaux composites et métalliques en mélange. Cet outil pourra saisir la pièce, la maintenir et la percer. Les chercheurs ont testé le perçage de piles mixtes, pour déterminer les meilleures conditions de fonctionnement de l'outil. Le travail sur la collaboration entre les robots et l'homme vise des solutions sûres. Les scientifiques préparent donc un système de vision à plusieurs caméras, utilisant des systèmes Microsoft Kinect de détection des mouvements. Ils ont choisi deux tâches d'assemblage pour effectuer la démonstration de robots et d'hommes travaillant en collaboration. Dans la première, l'opérateur effectue des étapes d'assemblage sur une pièce, maintenue en position par un robot. Dans la seconde tâche, l'opérateur et le robot effectuent des actions séparées sur la même pièce, en séquence. L'amélioration de la fabrication et de l'assemblage, pour de nouveaux appareils entrant en phase de production, devrait avoir un impact immédiat et majeur pour le secteur aérospatial de l'UE.
Mots‑clés
Avions, composites, fabrication et assemblage, robots, laser, automatisation
