Mesures de contraintes résiduelles par diffraction des rayons X à l'aide d'un dispositif robotisé



Jusqu'à maintenant, les mesures in-situ de contraintes sur des échantillons volumineux ont été réalisées par des appareils de diffraction de rayons X. Afin de permettre leur portabilité, la source, le goniométrie et le système de détection ont été minimisés.

Inel et le CETIM ont conjointement développé un nouvel instrument, PRECIX, basé sur un  robot de dernière génération 6 axes : la performance technologique est d'utiliser une source de rayons X, une détection sensible en position à discrimination en énergie, puis une métrologie de positionnement sur ​​un robot et de réaliser les mesures en coordonnées polaires.
 






Ici, le robot ne tient pas l'échantillon, il se déplace autour en tenant la source et le détecteur de rayons X.
Ainsi, l'échantillon mesuré ne bouge pas et n'est soumis à aucune restriction de taille ou de poids.

Le système PRECIX a été développé pour effectuer des mesures de contrainte résiduelle sur des grandes pièces ne pouvant pas être disposées sur un goniomètre classique. Pour cette raison, le robot transporte la source de rayons X, le détecteur et le système de positionnement laser. La tête du robot se place alors proche de l'échantillon et réalise des mesures en scan Psi.

Un laser de positionnement a été spécialement conçu pour assurer la correction automatique de la position du robot sur ​​la pièce à analyser. Ce système est sensible à la hauteur (précision de quelques µm), et aux positions en Omega et Psi (précision inférieure à 0,1 °).


Un logiciel spécifique gère en temps réel la commande du robot pour convertir les coordonnées spatiales de l'espace de travail d'eulérien (diffraction) en  cartésienn (robotique).
 
Ensuite, d'un point de vue utilisateur, le robot est utilisé comme un goniomètre équipé de translations X, Y, Z et de mouvements Omega, Psi et Phi. Ainsi, il est totalement compatible avec la dernière version du logiciel Inel, comme une unité de contrôleur de mouvement classique.


L'ensemble du robot est contrôlé par ordinateur, ainsi que le générateur de rayons X, des électroniques et de la triangulation laser. Toutes les informations sont automatiquement vérifiées en cas d'incohérence et, si nécessaire, le logiciel est capable d'effectuer un arrêt d'urgence du robot.


    Avec cette technique

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