Métrologie de formes complexes. Contextes, objectifs Technologies disponibles, Problèmes soulevés,

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1 Métrologie de formes complexes Contextes, objectifs Technologies disponibles, Problèmes soulevés, la.

2 Métrologie de formes complexes contextes d'utilisation / domaines d'application

3 «Designer» contrôle de l'esthétique, reflets, régularité de courbure méthodes optiques ou tactiles Points de références d'assemblage / pièces voisines palpage mécanique

4 Contrôle géométrique et dimensionnel Comparaison à forme de référence Besoin de précision Respect des normes (Metris: Focus) (Delcam: PowerInspect)

5 "Reverse Engineering" (copie de forme) grand nombre de points mesure laser ou optique construction CAO à partir du nuage de points opération complexe! copie de la forme par usinage ou fabrication additive éventuellement sur polyèdre

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7 Métrologie de formes complexes Mesure par contact

8 Acquisition des points sur MMT "mécanique"

9 Acquisition des points sur MMT "mécanique" Palpeur sphérique pointe sèche Tête "Renishaw" MPH (Measuring Probe Head) Palpeur à déclenchement palpeur «Lemoine» Corps «déformable»

10 Palpeur à déclenchement : Principe Tête "Renishaw" Ressort de tarage Sur MMT mécanique : précision 5mm

11 Palpeur à déclenchement : Effort d'accostage L'effort de mesure est proportionnel au tarage du palpeur (F : 0,08 à 0,15N), et varie selon la direction d'accostage Et toutes valeurs intermédiaires pour d'autres orientations

12 Flexion du stylet sous l'effort de mesure La flexion varie comme (longueur du stylet) 3 (diamètre du stylet) -4 Diagramme polaire de précourse :

13 Flexion du stylet : quelques chiffres Soit un stylet de L=30mm, d=3mm, en acier Effort de déclenchement : F=0,1N Flèche du stylet : f=1,1mm Stylet de L=50mm, f=1,1*(5/3) 3 =5,1mm Stylet de L=50mm, d=1,5mm f=5,1*2 4 =81mm

14 Précourse : quelques diagrammes réels 1 mm 3.5 mm 4.5 mm

15 Pénétration de la touche dans la pièce pièce en alliage d'aluminium, Bille d=2mm, tarage à F=0,1N, erreur de pénétration d=1,7mm varie avec racine cubique de 1/R bille de diamètre 6mm : d= 1,2mm pointe sèche, d estimé 0,05mm : d=6mm

16 Mesure sur site... Exemple du bras FaroArm Précision 80mm sur 1,80m

17 Métrologie de formes complexes Mesure sans contact

18 Mesure Optique

19 Photogrammétrie Un appareil photo est déplacé, Les clichés sont comparés 2 à 2 6 points communs sont identifiés Les positions de prises de vue par rapport à l objet sont évaluées Les positions 3D des autres points communs sont calculées Scan possible de très grands objets (à l origine usage de photographie aérienne) (TRITOP CMM )

20 Photogrammétrie Nombreux calculs itératifs de trigonométrie 3D précision difficile à obtenir

21 Photogrammétrie Informations : Géométrie + couleurs Reconstitution d un menhir

22 123D-Catch Sensibilité à l éclairage et aux reflets

23 Avec une source de lumière position de la source connue, position des points de vues calibrée lumière structurée

24 Mesure Optique «laser» Caméra Précision (~0,1mm) Acquisition rapide (dizaines de minutes) + temps de traitement des données (30 à quelques heures)

25 Connaître la position du scanner? (par rapport à l objet) Bras support poly-articulé (Faro) (Metris; Hexagon Metrology) Philippe MARIN Ingénierie de Produits (Cognitens; Mars Hexagon 2014 Metrology)

26 Connaître la position du scanner? Pastilles fixes sur la pièce (HandyScan)

27 Connaître la position du scanner? Pastilles fixes «sur» la pièce (HandyScan) (images Alain Bernard))

28 Scanner «low cost» : Kinect

29 D un point de vue de la précision dimensionnelle : superposition décalage maximum de 2 cm. [TP Antoine Robinet] Scanner «low cost» : Kinect Scan 3D laser plus détaillé, mais présente plus de trous.

30 Scanner portable à lumière blanche Projection d une lumière structurée (lignes, quadrillage, qrcode, aléatoire) Pas de laser, pas de bras support, pas de pastille de positionnement Acquisition simultanée de la géométrie et des couleurs Génération d un maillage texturé Possibilité d impression 3D couleur directe

31 Scanner portable à lumière blanche

32 Scanner portable à lumière blanche

33 Tomographie (images Alain Bernard))

34 Métrologie de formes complexes Contrôle

35 Contrôle géométrie, contrôle qualité (CRT Morlaix)

36 Présentation des résultats

37 Présentation des résultats Contrôle par analyse de section, tolérances par couleurs et informations sur des point particuliers