Conception et commande de systèmes d’alimentation en composants de petites tailles pour micro-usine assemblage de haute précision

Paris, Mickaël - (2008-12-19) / Université de Franche-Comté - Conception et commande de systèmes d’alimentation en composants de petites tailles pour micro-usine assemblage de haute précision en : Français Directeur(s) de thèse:  Lutz , Philippe Laboratoire : FEMTO-ST Ecole doctorale : SPIM Classification : Sciences de l'ingénieur

URL d'accès :  http://indexation.univ-fcomte.fr/nuxeo/site/esupve... Mots-clés : Alimentation en composants, flexibilité, modularité, haute précision, micro-assemblage, friction, contact multi-aspérités, méthode d’évaluation de la friction, Input-Shaping, asservissement visuel Résumé : L'alimentation en composants est un problème majeur dans la conception des systèmes de production et plus particulièrement d'assemblage. Un système d'alimenation doit garantir la position et l'orientation des composants qu'il fournit au système d'assemblage, quelle que soit la taille des composants. En revanche, le niveau de précision sera généralement d'autant plus important que les composants sont petits. Nos travaux ont été réalisés dans le contexte de I'alimenation en composants de taille millimétrique à microscopique avec des objectifs de modularité et de haute précision de positionnement. La première contribution de la thèse a consisté à élaborer une stratégie pour l'alimentation de haute précision en composants millimétriques pour une architecture ouverte, flexible et standardisée, proposée par un projet européen EUPASS (Evolvable Ultra Precision ASembly System). Un système standard a ainsi été développé. II est modulaire, reconfigirable, précis (au micron) et flexible car reconfigurable pour différents types de composants Sur la base de ces travaux, nous avons étendu notre étude aux systèmes de micro-assemblage (micro-usine). L'objectif était de déplacer dans un plan des micro-objets jusqu'à une position donnée. L'idée retenue se fonde sur l'utilisation des vibrations pour entraîner ces micro-objets par inertie. II a donc été nécessaire de caractériser les interactions entre la surface du système d'alimentation et la surface du micro-objet. Pour cela nous avons élaboré une méthode pour évaluer directement la force concernée. Résumé (anglais) : Ending function is a major problem in the design of the production systems. A feeder has to guarantee the position and the orientation of the components it supplies to the assembly system. However, the more the objects are smaIi the more the required precision is high. The presented works have been realised for the feeding of components of which range of size is from sorne millimetres to hundred of microns.. Moreover, the design ofthe feeding systems has been thought in order to be used with a large range of size of components. The first cpntribution of the thesis consisted in elaborating a feeding strategy associating high accuracy and fIexibility for millimetre-length components. This work has been done as a contribution for an European project of the 6th peRD, the IP EUPASS (Evolvable Ultra precision Assembly SystemS). To meet the standard of EUPASS, the proposed feeding system is flexible (it can transport aIl the test-bed components), modular (it is "plug and produce"), highly accurate (micrometer range) and based on an opened control architecture. The second part of the work is dedicated to hundred micrometer size components. The objective was to move several kind ofmicro-objects on a surface until a given position. We have used controlled mechanical vibrations to move micro-objects by inertia. Because the friction force is not weIl haracterized at the micrometer leveI, we have firstly proposed a method to calculate it in the case of a planar contact between the component and the surface of the feeder. Knowing this force, we where able to control precisely the vibrations of the feeding system in order to move the component. Using this method, a step by step displacement is obtained .. The steps can be controlled to give the resolution ofthe system. Finally, a visual servoing allows controlling the movement ofmicro-objects until their final position Identifiant : UFC-391

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