Hostname: page-component-cd9895bd7-dzt6s Total loading time: 0 Render date: 2024-12-25T20:30:52.216Z Has data issue: false hasContentIssue false
  • English
  • Français

Cellule de parachèvement pour pièce de fonderie de grandesdimensions

Published online by Cambridge University Press:  06 January 2012

Laurent Sabourin ,
Vincent Robin ,
Grigore Gogu  and
Jean-Michel Fauconnier
Laurent Sabourin*
Affiliation:
Laboratoire de Mécanique et Ingénieries, Institut Français de Mécanique Avancée (IFMA), Université Blaise Pascal (UBP), Les Cézeaux, rue Roche Genès, BP 265, 63175 Aubière Cedex, (EA 3867, FR TIMS/CNRS 2856), France
Vincent Robin
Affiliation:
Laboratoire de Mécanique et Ingénieries, Institut Français de Mécanique Avancée (IFMA), Université Blaise Pascal (UBP), Les Cézeaux, rue Roche Genès, BP 265, 63175 Aubière Cedex, (EA 3867, FR TIMS/CNRS 2856), France
Grigore Gogu
Affiliation:
Laboratoire de Mécanique et Ingénieries, Institut Français de Mécanique Avancée (IFMA), Université Blaise Pascal (UBP), Les Cézeaux, rue Roche Genès, BP 265, 63175 Aubière Cedex, (EA 3867, FR TIMS/CNRS 2856), France
Jean-Michel Fauconnier
Affiliation:
ALCAN, ZI Le Piat, 63502 Issoire, France
*
aAuteur pour correspondance :[email protected]
Get access

Abstract

L’obtention de pièces structurales en fonderie sable aluminium de haute techniciténécessite un processus de parachèvement conséquent comprenant la découpe du système decoulée, suivie d’un ponçage quasi global des surfaces. Les exigences industrielles entermes de sécurité et de rentabilité remettent fortement en cause la réalisation manuellede ces opérations. Cet article présente le développement d’une nouvelle cellule robotiséepour ce parachèvement, mené en collaboration avec La Société des Fonderies d’Ussel (SFU)du groupe ALCAN. La première partie est consacrée à la caractérisation des contraintesliées aux spécifications fonctionnelles attendues sur la pièce et aux procédés d’usinageet de ponçage. Ceci a abouti à la définition d’une cellule redondante 8 axes pour répondreau critère d’espace de travail et intégrant un robot à structure hybride (Tricept) pourses capacités à réaliser les opérations d’usinage en conditions UGV et de ponçage. Ladeuxième partie porte sur la définition de critères pour une gestion optimisée desredondances en vue d’améliorer le comportement global de la cellule et répondre auxexigences de précision et de capacité cinématique. La dernière partie présentel’optimisation mise en œuvre et les résultats validés sur un ensemble de pièces.

Keywords

Robot hybridefraisageponçageredondances cinématiquescontraintes des procédésoptimisation multi-objectifsParallel robotmillingpolishingkinematics redundancyprocess constraintsmulti-objective optimization
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 12 , Issue 6 , 2011 , pp. 495 - 502
Copyright
© AFM, EDP Sciences 2011

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

Références

Lin, S.-C., Wu, M.-L., A study of the effects of polishing parameters on material removal rate and non-uniformity, Machine tools Manuf. 42 (2002) 99–103 CrossRefGoogle Scholar
Roswell, A., Xi, F., Liu, G., Modelling and analysis of contact stress for automated polishing, Machine Tools Manuf. 46 (2006) 424–435 CrossRefGoogle Scholar
Tam, H., Lui, O., Mok, A., Robotic polishing of free-form surfaces using scanning paths, Mater. Proc. Technol. 95 (1999) 191–200 CrossRefGoogle Scholar
Feng-yun, L., Tian-sheng, L., Development of a robot system for complex surfaces polishing based CL data, Adv. Manuf. technol. 26 (2005) 1132–1137 CrossRefGoogle Scholar
Pessoles, X., Tournier, C., Automatic polishing process of plastic injection molds on a 5-axis milling center, Mater. Proc. Technol. 209 (2009) 3665–3673 CrossRefGoogle Scholar
J.P. Merlet, Les robots parallèles, Hermès, Paris, 1997
0. Company, Machines outils rapides à structure parallèle, Méthodologie de conception, applications et nouveaux concepts, Thèse, Univ. Montpellier II, 2000
Geldart, M., Webb, P., Larsson, H., Backstrom, M., Gindy, N., Rask, K., A direct comparison of the machining performance of a varix 5 axis parallel kinematic machining centre with conventional 3 and 5 axis machine tools, Machine Tools Manuf. 43 (2003) 1107–1116 CrossRefGoogle Scholar
M. Terrier, Optimisation du processus de fabrication en usinage à grande vitesse sur machines-outils à structure parallèle, Thèse, École Centrale de Nantes, 2005
Lee, M.-C., Go, S.J., Jung, J.Y., Lee, M.H., Polishing robot attached to a machining center for a freely-curved surface die, Korean Society of Precision Eng. 3 (2002) 5–104 Google Scholar
Zielinski, C., Szynkiewicz, W., Mianowski, K., Nazarczuk, K., Mechatronic design of open-structure multi-robot controllers, Mechatronics 11 (2001) 987–1000 CrossRefGoogle Scholar
S. Bissey, Développement d’un modèle d’efforts de coupe applicable à des familles d’outils, Ph.D. Thesis, Arts et Métiers ParisTech, 2005
Quinsat, Y., Sabourin, L., Optimal selection of machining direction for 3 axis milling of sculptured parts, J. Adv. Manuf. Technol. 27 (2006) 1132–1139 CrossRefGoogle Scholar
Liao, L., Xi, F., Liu, K., Modeling and control of automated polishing/deburring process using a dual-purpose compliant toolhead, Machine tools Manuf. 48 (2008) 1454–1463 CrossRefGoogle Scholar
Brinksmeier, E., Riemer, O., Gessenharter, A., Finishing of structured surfaces by abrasive polishing, Precision Eng. 30 (2006) 325–336 CrossRefGoogle Scholar
Chanal, H., Duc, E., Ray, P., A study of the impact of machine tool structure on a machining process, Machine Tools Manuf. 46 (2006) 98–106 CrossRefGoogle Scholar
G. Pritschow, C. Eppler, T. Garber, Influence of the dynamic stiffnes on the accuracy of PKM, (éd.), 3rd Chemnitz parallel Kinematics seminar, Chemnitz, Germany, 2002, pp. 313–333
E. Dombre, Analyse et modélisation des robots manipulateurs, Hermès, Paris, 2001
V. Robin, Contribution à la mise en œuvre et l’optimisation d’une cellule robotisée : application au parachèvement des pièces de fonderie, Thèse, Univ. Blaise Pascal, 2007
Y. Wang, T. Huang, X. Zhao, J.P. Mie & al, Finite element analysis and comparison of two hybrid robots the Tricept and the TriVariant, (éd.), Intelligent Robots and Systems, Proceedings of the IEEE/RSJ, Beijing, China, 2006, pp. 490–495
Park, K.C., Chang, P.H., Lee, S., Analysis and control of redundant manipulator dynamics based on an extended operational space, Robotica 19 (2001) 649–662 CrossRefGoogle Scholar
K.K. Lee, M. Buss, Redondancy resolution with multiple criteria, (éd.), Intelligent Robots and Systems, Proceedings of the IEEE/RSJ, Beijing, China, 2006, pp. 598–603
Robin, V., Sabourin, L., Gogu, G., Optimization of a robotized cell with redundant architecture, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 27 (2010) 13–21 CrossRefGoogle Scholar