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Mesure sans contact d'un panneau d'aile d'avion et analyse numérique pour contrôle dimensionnel

Michel Christian Sok

Masters thesis (2013)

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Cite this document: Sok, M. C. (2013). Mesure sans contact d'un panneau d'aile d'avion et analyse numérique pour contrôle dimensionnel (Masters thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1290/
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Abstract

RÉSUMÉ Lors de la fabrication des panneaux d’ailes d’avions, les étapes d’inspection sont primordiales pour assurer leur conformité et donc permettre aux ailes d’assurer les performances aérodynamiques requises. Aujourd’hui cette inspection se fait de façon manuelle à l’aide d’une jauge et d’un gabarit d’inspection pour le panneau, étant donné sa faible rigidité qui empêche les méthodes d’inspection traditionnelles. Itérativement, tant que la géométrie du panneau n’est pas jugée conforme, il repasse par une étape de mise en forme avant d’être inspecté à nouveau. Non seulement le gabarit est un élément extrêmement coûteux car précis, mais ce genre d’opération consomme du temps en monopolisant le gabarit qui ne peut donc pas être utilisé pour un autre panneau. En partant de cette constatation, ce projet vise à fournir une réponse quant à la faisabilité d’une méthodologie basée sur l’automatisation de ce type d’opération. Ceci en intégrant dans le processus des machines de mesure sans contact capables d’acquérir numériquement la forme géométrique du panneau. De plus, la possibilité de réaliser cette opération sans l’utilisation de gabarit est aussi à l’étude, ce qui le laisserait libre pour d’autres tâches. La méthodologie proposée utilise des simulations numériques afin de vérifier la conformité du panneau. Cela permettrait alors de passer à une inspection semi-automatisée et sans gabarit en fournissant un outil d’aide à l’opérateur. La méthodologie proposée peut être décrite en trois étapes cependant, il est nécessaire de proposer une étape supplémentaire afin de valider les résultats obtenus avec cette méthodologie. C’est le rôle de la première étape qui consiste à acquérir manuellement des valeurs de références qui serviront à être comparées avec les valeurs obtenues lors de l’application de la méthodologie. La deuxième étape est l’acquisition numérique de l’objet à inspecter posé sur un plateau support quelconque, à l’aide d’un scanneur laser.----------ABSTRACT During the manufacturing of the wing skin, the inspection steps are essential to ensure their conformity and thus allow the wings to ensure the required aerodynamic performances. Nowadays, considering the panel’s low stiffness which prevents traditional inspection methods, this inspection is done manually with a template gauge and a jig. Iteratively, as long as form compliance is not reached, the panel goes through an additional dimensional refinement before being inspected in a second time. Because the jig is accurate, it is very expensive and furthermore, the inspection of panels is time-consuming by monopolizing the jig, which cannot be used in the meantime. Using this consideration as a starting point, this project seeks to provide a response to the practicability of a methodology based on the automation of that king of operation. This by integrating into the process non-contact measuring machines capable of acquiring numerically the geometrical shape of the panel. Moreover, the opportunity of realizing this operation without the use of a jig is also being considered, which would leave it free for other tasks. The methodology suggested use numerical simulations to check form compliance. Finally, this would provide a tool to assist the operator by allowing a semi automated inspection without jig. The methodology suggested can be describe in three steps, however it is necessary to propose an additional step to validate the results achieved with this methodology. Then, the first step consist of manually acquiring reference values which will served to be compared with the values obtained during the application of the methodology. The second step deals with the numerical acquisition, with a laser scanner, of the object to be inspected settled down on some supporting plate. The third step is the numerical reconstruction of this object with a computer-aided design software. Finally the last step consists of a numerical inspection of the object to predict the form compliance. Considering the large dimensions of the wing skins and of the jigs used in industry,the methodology suggested takes accounts of the available means in laboratory. Then, the objects used have lower dimensions than those used in the industry.

Open Access document in PolyPublie
Department: Département de génie mécanique
Dissertation/thesis director: Guy Cloutier and René Mayer
Date Deposited: 14 Apr 2014 10:17
Last Modified: 24 Oct 2018 16:11
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/1290/

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