Machine de Mesure SmartScope de haute précision : les réponses aux besoins du médical

Les technologies de mesure tridimensionnelle optiques multi capteurs sont de plus en plus prisées par les fabricants de composants destinés à l’industrie médicale. Pour répondre aux vastes besoins en contrôles dimensionnels, OGP propose une large gamme de SmartScopes multi capteurs.

 

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Les industries médicales et cosmétiques regroupent la quasi totalité des problématiques de mesure tridimensionnelle qu’il est donné de rencontrer dans d’autres secteurs d’activité : pièces de petites dimensions, polies miroir ou translucides, rigides ou déformables, formes 3D complexes concaves ou convexes, absence d’arêtes vives sur tout ou partie du composant, tolérances serrées (< 0.005 mm), production unitaire ou de série en moules multi empreintes, avec un niveau de traçabilité des mesures maximalesW, exigeant un contrôle depuis les prototypes et les e.i. par la métrologie, jusqu’au poste de contrôle bord de ligne en atelier de production. Si on ajoute le packaging pour la stérilité des pièces qui est un maillon important du produit fini, les caractéristiques du moyen de contrôle engagé doivent être polyvalentes et de haut niveau.

Le cahier des charges ainsi posé, c’est tout naturellement que les SmartScopes d’ OGP se sont imposés dans tous ces secteurs de pointe depuis plus de dix ans.

Si on prend comme exemple une prothèse de colonne vertébrale, ou d’oreille moyenne, ces composants extrêmement petits, présentent des formes gauches complexes définis en CAO par des points ou des polynômes de degré élevé NURBS (non uniform rational B-splines) . Dans ce cas précis, si on rejette les coupes et les surmoulages, un SmartScope équipé uniquement de la mesure optique ne pourra contrôler qu’une petite partie des dimensions.

Il faut donc recourir à des capteurs et technologies de mesure complémentaires embarquées sur l’appareil, permettant l’acquisition de points de mesure dans un seul et même référentiel et sans démontage de la pièce. Le laser TTL équipant les SmartScopes d’OGP et dont le diamètre du spot est extrêmement faible, permet d’effectuer des scannings ultra rapides sur et à l’intérieur de composants de très petites dimensions et de les comparer instantanément à leur définition numérique.

Un autre exemple de réalisation est la mesure complète d’une prothèse de genou.

Cette pièce complexe possède à la fois des formes prismatiques ainsi qu’une surface gauche polie miroir reprenant la forme originelle du tibia. L’application présentée ci-contre met en œuvre les technologies optiques, laser TTL pour effectuer des scannings sans contact, par conséquent exempts de rayures, sur la partie polie ainsi que des mesures optiques et par contact (TP200 ou SP25) RenishawTM sur les faces internes de la prothèse.

L’ensemble de points collectés par les différents capteurs est alors comparé à la définition CAO de la prothèse, et les écarts normaux calculés. Pour éviter toute intervention externe pendant le contrôle, le SmartScope a été doté d’un quatrième axe rotatif automatique qui permet d’accéder à toutes les mesures sans nécessiter la présence d’un opérateur.

Mesure d’une prothèse de genou sur SmartScope Flash CNC300

Mesure de seringues en libre-service sur SmartScope ZIP Lite

Autre exemple du savoir-faire d’OGP est le contrôle de seringues en production :

Aux contraintes de mesures exposées ci-dessus, vient s’ajouter la notion du temps de contrôle qui doit être minimal, eu égard aux nombre de pièces à prélever pour le suivi en production. Le quatrième axe s’avère trop lent et OGP a développé un posage équipé de miroirs permettant une mesure des cotes critiques sans aucun mouvement de la pièce  ; le passage d’une face à l’autre est quasi instantané.

Mesure en salle blanche de composants pour stimulateurs cardiaques sur OGP Snap

Lorsque la pièce est de dimensions suffisamment petite < 100 mm la technologie large champ vidéo permet à la fois une reconnaissance automatique et une mesure quasi instantanée de la pièce comme le montre ci-contre la mesure en salle blanche de composants pour stimulateurs cardiaques basé dans le sud-est de la France.

Ces quelques exemples présentés dans cet article sont un aperçu très partiel des multiples applications ou les SmartScopes multi capteurs d’OGP sont impliqués, là où les fabricants de composants médicaux ont besoin d’équipements de pointe en regard des hautes exigences de leurs processus de fabrication. Le résultat final est un gain substantiel sur les coûts et la qualité de production et au stade ultime sur la santé du patient.

« La Qualité n’est jamais un accident »
William A. Foster

N° 67 Juin 2015