Des machines de contrôle et
d’assemblage

Dans l’industrie, le contrôle esthétique des pièces ne se limite pas à une question de style : il répond à des enjeux à la fois décoratifs et fonctionnels. Pourtant, évaluer un défaut reste souvent une affaire de subjectivité — rayures, cloques, fissures ou effets de peau d’orange sont jugés à l’œil, sur la base de pièces témoins bonnes ou mauvaises.

Le défi ? Traduire cette appréciation humaine en un processus automatisé, objectif et fiable.

C’est là qu’intervient OPTEC Industries, l’un des rares acteurs à relever ce challenge avec succès. L’entreprise propose deux solutions que nous maîtrisons :

• Des outils optiques de détection ultra-spécialisés
• Un système de traitement d’image qui s’inspire du raisonnement humain pour décider si une pièce est conforme ou non.

Chez OPTEC Industries, la décision "pièce bonne ou mauvaise" repose sur une analyse informatique avancée des données issues de la détection optique ou de capteurs spécifiques. Contrairement aux mesures classiques fondées sur des référentiels fixes, le contrôle qualité repose ici sur des référentiels clients souvent subjectifs.

Pour objectiver ce processus, OPTEC a intégré une approche d’intelligence artificielle basée sur l’auto-apprentissage. Le principe : les pièces témoins (bonnes/mauvaises) servent de base d’apprentissage. Les experts étiquettent ces pièces, et l’algorithme ajuste ses critères automatiquement — sans définition de seuils fixes.

Une fois entraîné, le système compare chaque pièce produite aux références par corrélation intelligente, sans se baser sur la forme, la luminosité ou le contraste.

Cette méthode a déjà prouvé son efficacité, notamment dans le tri automatisé de pièces automobiles issues du décolletage, en identifiant divers défauts sans paramétrage individuel.

Pour garantir la robustesse de ses algorithmes, OPTEC a collaboré avec GST (Université de Dijon) pour développer des réseaux de neurones renforcés par des filtres de pré-sélection.

Résultat : des machines de contrôle qualité intelligentes et configurables par l’utilisateur, accessibles, puissantes et adaptées aux exigences réelles du terrain.

Chez OPTEC Industries, l’optique est bien plus qu’un savoir-faire : c’est le cœur de notre métier. Grâce à une expertise de pointe et une veille technologique constante, nous concevons des systèmes de mesure dimensionnelle de très haute précision.

Nos solutions reposent sur :

• Des objectifs optiques haut de gamme (télécentriques, achromatiques, sans aberrations),
• Des caméras linéaires ou matricielles CCD à haute linéarité,
• Des systèmes d’éclairage optimisés et développés en interne suivant les besoins  pour une définition d’image maximale.
  
  

Mais la précision ne s’arrête pas à l’image : nous avons développé des outils avancés de traitement informatique pour corriger les aberrations, éliminer les points incohérents et fiabiliser les mesures grâce à des algorithmes de type réseaux de neurones.

Résultat : des performances exceptionnelles, comme nos postes de mesure de rubis, atteignant une répétabilité de 0,2 micron et une justesse de 0,6 micron à condition, bien sûr, que la pièce reste parfaitement immobile. 

Certaines applications de mesure requièrent un compromis délicat entre performance et cadence. OPTEC Industries a développé une machine automatique polyvalente de mesure & tri de petites pièces à très haute cadence.
Ces machines fonctionnent sur le concept d’un plateau rotatif alimenté par un système d’alimentation en vrac. Un astucieux principe mécanique permet d’orienter et de séparer les pièces.

Si l’optique est une technologie puissante pour la mesure dimensionnelle, elle n’est pas toujours la plus adaptée. Dans certains cas spécifiques — alésages non débouchants, localisation d’arêtes, etc. — des palpeurs mécaniques à touche s’avèrent plus pertinents.

De plus, les exigences de contrôle qualité peuvent inclure d’autres types de mesures : électriques, d’étanchéité, ou encore fluidiques.

C’est pourquoi OPTEC Industries conçoit des machines de mesure multi-cotes et multi-technologies, capables de combiner plusieurs principes de mesure sur un même poste ou via une architecture multiposte (plateau rotatif, ligne de production, etc.).

Un exemple concret : une machine sur plateau rotatif conçue pour des pièces décolletées, intégrant :

• 3 postes de vision haute précision
• 2 postes à palpeur mécanique
• 1 poste de contrôle endoscopique

Le tout opérant à une cadence de 1 500 pièces/heure pour répondre aux besoins de production à très grands volumes. 

Nous maîtrisons l’intégration de toutes les technologies laser, quelle que soit la longueur d’onde ou la puissance requise. Notre savoir-faire couvre aussi bien le micro-usinage de précision (pilotage de scanners 2D à 5 axes) que le soudage et la découpe de forte puissance.

Notre offre technique est souple : nous réalisons des machines complètes, mais aussi des rétrofits pour remplacer des sources obsolètes sur vos parcs machines, ou la fourniture de solutions "briques" intégrant la source et son trajet optique dédié.

Nous travaillons avec les fournisseurs les plus en pointe, en leur imposant des benchmarks sévères pour valider objectivement les performances. Enfin, nous répondons à vos besoins de sous-traitance grâce à l’expertise et aux équipements de notre filiale XENIA, située à Saint-Étienne.

La manipulation des pièces dans le cadre du tri présente des contraintes bien particulières. L’alimentation s’effectue à partir du vrac, en fonction de la géométrie des pièces, par l’un des dispositifs suivants : trémie vibrante, bol vibrant ou élévateur à lames. L’objectif principal est de maximiser les cadences, car cette étape ne génère que peu de valeur ajoutée. L’efficacité prime donc sur la complexité.

La réponse technique d’OPTEC Industries

Pour répondre à ces exigences, OPTEC Industries a développé un concept de machine innovant basé sur plusieurs principes clés :

• Absence de préhension : inutile de tenir la pièce pour effectuer les opérations de contrôle ou de tri.
• Distribution rotative : les pièces sont déposées sur un plateau rotatif et orientées grâce à leur énergie cinétique et leur facteur de forme.
• Espacement contrôlé : un système mécanique placé au-dessus du plateau assure l’espacement régulier des pièces.
• Éjection dynamique : le tri s’effectue "à la volée" par soufflage ou via un actionneur, qui dirige les pièces vers des bacs spécifiques.

Un exemple emblématique : le tri de diamants

Ce concept trouve sa démonstration la plus probante dans le tri des diamants. Malgré leur géométrie complexe (forme cubique, nombreuses facettes), les machines OPTEC réalisent un tri de haute précision selon 10 cotes de mesure, à une cadence remarquable de 7 500 pierres par heure, soit plus de deux par seconde. 

Contrairement à la micromanipulation pour le tri, la micromanipulation pour l’assemblage requiert une plus grande expertise.

En effet, pour réaliser un assemblage conforme :

• Les pièces doivent être bien localisées dans le manipulateur
• Les pièces doivent être correctement maintenues dans le manipulateur
• Les opérations d’assemblage créant généralement plus de valeur que celles de tri, la cadence peut être plus réduite

Nous avons plusieurs approches pour traiter les problématiques de micromanipulation. Nos équipes de spécialistes sélectionnent les solutions les plus adaptées en termes de fiabilité/cadence/coût en fonction des critères directeurs :

• Conditionnement d’entrée des pièces (vrac, plateaux, piles…)
• Forme de la pièce - capacité à l’orienter facilement
• La variété de type de produits à gérer avec la même machine
• Précision du positionnement requis (XYZ et angulaire)
• Type d’opération d’assemblage à réaliser (force d’insertion, risque de déformation, risque de chauffe, de projection de matière, process d’assemblage)

En fonction des critères décrits ci-dessous, les solutions que nous maîtrisons sont :

• L’alimentation vibratoire (type bol vibrant)
• L’alimentation par robot-vision sur table vibrante lumineuse
• La manipulation par le vide avec embout standard ou embout de forme
• Doigt de préhension à vide standard ou muni de dévêtisseur
• La manipulation par micro-pince piézo-électrique (concept développé en collaboration avec un partenaire) pour des pièces extrêmement petites et un positionnement ultra-précis
• L’assemblage direct sans recalage de position avec repositionnement “mécanique” dans un posage réalisé en usinage de précision
• L’assemblage après recalage vision grâce aux systèmes vision d’OPTEC Industries

La palettisation de petits composants est une problématique encore différente des problématiques de tri ou d’assemblage. Elle requiert :

• Une véritable préhension des pièces contrairement à la problématique de tri
• Un objectif de cadence élevée
• Une certaine polyvalence au niveau des types de pièces à trier
  
  

La solution de palettisation qu’OPTEC Industries a développée est basée sur une trémie vibrante qui alimente une table vibrante lumineuse et une préhension par un robot SCARA 4 axes muni d’une buse de préhension à vide. Cette solution a été éprouvée pour des composants complexes tels que des vis horlogères.