Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Ce projet de recherche porte sur la conception et l’analyse d’un mécanisme parallèle entraîné par câbles (MPEC) destiné à des applications industrielles avancées, notamment l’impression 3D et la préparation de surface.

Deux axes principaux ont été étudiés : la conception d’un système de sécurité mécanique et l’évaluation de l’espace de travail atteignable en fonction des contraintes opératoires. Un mécanisme de découplage a été développé pour protéger le MPEC contre les surcharges, dont la conception a nécessité plusieurs itérations avant d’aboutir à une solution optimisée validée par des simulations sous SolidWorks. L’analyse des contraintes mécaniques a mis en évidence la nécessité d’un contrôle adaptatif des tensions dans les câbles pour maintenir un fonctionnement stable après activation du système de sécurité.

Par ailleurs, une étude approfondie de l’espace de travail atteignable a été réalisée sous MATLAB, révélant que le mode impression 3D permet d’exploiter un volume plus étendu, tandis que le mode préparation de surface, en raison des forces externes appliquées, entraîne une réduction significative de cet espace. Une cartographie des zones exploitables a été élaborée pour optimiser les performances et la stabilité du système dans chaque mode opératoire. En perspective, l’optimisation avancée du contrôle des tensions et l’intégration d’un module de compensation après activation du système de sécurité sont envisagées pour améliorer la robustesse du MPEC. De plus, l’ajout de capteurs pour la détection des défauts et l’auto-réparation pourrait rendre le système plus intelligent et autonome, ouvrant la voie à des applications dans l’industrie 4.0.